柴油机工作原理与构造
四冲程柴油机的工作原理
车辆维修试题一、四冲程柴油机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
现对照上面的动画了说明它的工作理原。
1. 进气冲程第一冲程——进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。
2、压缩冲程压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。
当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc＝4～8MPa,Tc＝750～950K。
3、燃烧膨胀冲程。
在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。
燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。
所以这一冲程又叫作功或工作冲程。
4、排气冲程排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。
二、柴油机和汽油机工作过程的主要区别是什么汽油机和柴油机它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。
柴油机吸入洁净空气，在活塞快要到达上止点时，向气缸内喷入燃油，燃油被高压高温的空气点燃，膨胀，将活塞推向下至点，而传统汽油机是吸入汽油与空气的混合气体，在活塞快要到达上止点时，用火花塞发火点燃混合气。
如今的电喷汽油机在活塞快要到达上止点时，用电子控制的喷油泵将汽油喷入气缸，但是燃烧还是靠火花塞点燃。
三、什么叫压缩比？压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。
柴油机的压缩比为15～18。
从理论上讲，压缩比越大，效率越高。
但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。
课题一 发动机工作原理及总体构造
不同类型内燃机的图片展示
汽轮机 汽油机 柴油机
蒸汽机
直列式
V型
对置式 横直式
内燃机的发展简史 1678年 1678年 法国人浩特佛勒 使用火药的煤气机 1873年 1873年 德国人奥拓 火花点燃四冲程煤气机 1883年 1883年 英国人派司尔 四冲程汽油机 1879年 1879年 德国人狄塞尔 压燃式四冲程柴油机 1905年 1905年 瑞士 第一台二冲程柴油机 1922年 博世公司着手开发喷油泵和喷油嘴。 博世公司着手开发喷油泵和喷油嘴。 1922年 1927年 成功开发直列式喷油泵。 1927年 成功开发直列式喷油泵。 1930年 1930年 废气涡轮增压柴油机 1935年 G25拖拉机用自制汽油机 1935年 G25拖拉机用自制汽油机 1935年 D35推土机用自制柴油机 1935年 D35推土机用自制柴油机
水冷
如课本上还有一些例子（P3）
DEUTZ柴油机编号 DEUTZ柴油机编号 B F 6 M 20 12 C
E-不带整体式冷却水箱 不带整体式冷却水箱 P-强化型 强化型 空气中冷 行程126mm 行程 系列号，缸径 系列号，缸径101mm, 10-108mm 水冷， 风冷 水冷，L-风冷 汽缸数6 汽缸数 高速四冲程柴油机 涡轮增压
• ⑼ 压缩比：指气缸总容积与燃烧室容积的比值，即： 压缩比：指气缸总容积与燃烧室容积的比值， • ε＝Va/ Vc ＝
• 通常汽油机的压缩比为 ～ 10， 柴油机的压缩比较高 ， 通常汽油机的压缩比为6～ ， 柴油机的压缩比较高， 一般为16～22。 一般为 ～ 。
2、柴油机的工作原理 、 四行程柴油机工作原理
第二次世界大战后， 第二次世界大战后，增压技术开始在压燃式发动机上 得到广泛的应用，并逐步扩展到汽油机中 得到广泛的应用，
柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程
柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程----柴油发电机组柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程1、柴油机发电机组的作用2、柴油机的总体构造3、柴油机发电机组的工作原理4、柴油机发电机的使用与维护一、柴油机发电机的作用在正常工作时负载是靠市电供给电源的。
一旦市电发生中断，未连接UPS的负载同步断电，立即停止工作；UPS的蓄电池组工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，负载随时面临断电的情况。
所以，在市电停电时，发电和及时开启供电是非常重要的。
二、柴油机的总体构造柴油机主要由二大机构四大系统组成，包括：1. 曲轴连杆机构曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。
它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。
它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功。
（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同。
燃料在气缸中燃烧时，温度可高达1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。
（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。
因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。
为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。
（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。
2.配气机构配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将新鲜的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。
配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。
配气机构工作原理3.供油系统柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。
柴油发动机结构及其工作原理
6．常见故障
气缸盖最常见的故障是在缸盖底面上产生裂纹、冷却水侧的腐 蚀及阀座的磨损。 1）裂纹部位 四冲程机常在进、排气阀孔和喷油器孔及座面上产生裂纹。 二冲程机常在孔与孔之间和孔的圆角处，即有应力集中的地方。 2）裂纹原因 缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的 热疲劳 ①操作不当：起动、加速太快或超负荷运行；冷却、润滑液不 足或中断；突加冷却水等。 ②维护保养不当：每按规定上紧螺栓或各螺栓受力不均。
（1）缸套凸肩做得又高又厚，采用钻孔冷却，可降 低缸套上部的机械应力和热应力。 （2）缸套上部固定，下部呈自由状态，受热后可向 下膨胀。 （3）设有O型密封圈3、3a，防水漏入LR空间，可从 KB1孔检查 （4）O型密封圈6可防水漏入扫气箱，并防扫气箱空 气进入冷却水腔。可从KB孔检查 （5）上部注油点设有布油槽，均匀分布。 （6）缸套下部扫气口均匀分布。
柴油发动机的结构和主要零部件
教学目标 1、具有拆装工具选用及使用的能力； 2、具有对动力装置拆装的技术与安全操作的能力； 3、具有正确拆吊和装配四、二冲程柴油机主要零部 件的能力； 4、具有正确测量气缸套内径磨损、活塞销磨损、活 塞环天地间隙、搭口间隙、曲柄臂距差的能力； 5、具有正确测量、调整轴承间隙的能力； 6、具有柴油机主要零部件结构的知识和对工作条件 分析、管理的能力；
动画演示
5．材料： 大型：活塞头用耐热铸钢、耐磨合金钢，裙部用铸铁 或合金铸铁。 中、高速机：铸铁、铝合金、铸钢。 合金铸铁：具有高的机械强度、较小的热膨胀系数和 良好的耐磨耐腐蚀性能，但重量大，散热性较差。 铝合金：重量轻，但热强度差，热膨胀系数大。 球墨铸铁和耐热合金钢：机械强度高，其它与合金铸 铁相近。
3．要求：
活塞强度高刚度大，尽可能减轻重量 气密可靠 冷却效果好 摩擦损失小 耐磨损，较少的润滑油消耗量 良好的润滑、较小的磨损
柴油机基本知识
柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温，使喷入的柴油自然，燃气膨胀而作功的内燃机，称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为2.2—47280KW，柴油机的气缸直径65—900mm，转速5.6—4400r/min。
特点：易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广，是较理想的动力机械，广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类：二冲程柴油机和四冲程柴油机；按照气缸数量分类：单缸柴油机和多缸柴油机；按照汽缸排列方式分类：立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；按照冷却方式分类：水冷柴油机和风冷柴油机；按照进气方式分类：自然吸气式和增压式；增压式可分为：低增压、中增压、高增压和超高增压等；按照曲轴转速分类：高速机、中速机、低速机；按照用途分类：固定式、移动式；第三节柴油机工作原理按照一定规律，不断地将柴油和空气送入气缸，柴油在气缸内着火燃烧，放出热能，高温高压的燃气推动活塞作功，将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中，气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程（工作过程）: 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。
内燃机构造概述
1-驱动轴 2-滚轮座 3-滚轮 4-传动销 5-止动销 6-O型圈 7-侧盖板 8-泵体 9-提前器活塞 10-连接销 11-弹簧 12-O型圈 13-侧盖 A-油孔
三、柴油机的燃料供给、燃烧、电控共轨系统
2.3.喷油泵的工作原理 a.运动过程 当喷油泵工作时，随着凸轮轴的转动，挺柱和柱塞在柱塞 的上、下止点间分别在挺柱孔和柱塞套中做往复运动。
二、机体组、曲柄连杆机构、配气机构
1）活塞组：活塞、活塞环（气环、油环）、活塞销、活塞销挡圈等 活塞头部导热作用； 活塞裙部起导向作用； 活塞裙部横截面为椭圆形 （长轴垂直于活塞销孔方向 的上小下大的圆柱体）； 活塞的冷却：自由喷射冷却 、震荡冷却、强制冷却
2）连杆组：连杆体、连杆盖、连杆瓦、连杆衬套、连杆螺栓等 连杆体与连杆盖的定位： 止口定位；锯齿定位；套筒定位； 胀断连杆。
SA型喷油提前器
1-防护罩 2-提前器弹簧 3-传动销 5-传动爪 6-主动盘凸缘 7-传动销 9-飞锤 10-喷油泵凸轮 11-飞锤销 4-主动盘 8-飞锤圆弧面 12-从动盘
当发动机起动或低速时，飞锤的离心力很小，未 能向外张开，提前器弹簧处于完全伸张状态，传动销 3、7紧靠在飞锤圆弧面8的外侧 当发动机的转速升高到一定值时，飞锤克服了提 前器弹簧的压力，以飞锤销11为支点向外张开，迫使 飞锤圆弧面沿传动销向外滑动，压缩弹簧，从而带动 飞锤销11、从动盘12和喷油泵凸轮轴顺喷油泵旋转方 向转过一定角度，使供油提前。转速越高，提前器弹 簧被压缩的越厉害，提前角度越大。
二、机体组、曲柄连杆机构、配气机构
3）曲轴飞轮组：曲轴、主轴瓦、止推片、飞轮、飞轮齿圈等
a.曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动 系统和发动机的配气机构以及其他辅助装臵。 b.曲轴各部分名称：曲轴前端、主轴颈、曲柄臂、曲柄销、平衡重、曲轴后端 等
柴油机的总体结构及主要零部课件
活塞杆填料函
作用 防止扫气空气和污油、污物漏入曲轴箱，以免加热和污染曲轴箱滑油，腐蚀曲轴与连杆等部件。 防止曲轴箱中的滑油进到扫气箱中，污染扫气空气
柴油机的总体结构及主要零部课件
第二节 燃烧室部件
活塞销
作用：筒形活塞中连接活塞和连杆小端 传递气体力和惯性力 工作条件：尺寸小、润滑条件也较差、受摩擦 和磨损 要求：足够的耐疲劳强度、抗冲击，耐磨损和 重量轻 材料：优质碳钢或低碳合金钢，表面渗碳淬火 结构形式：浮动式、固定式和半浮动式。
气缸 (Cylinder)
活塞 (Piston)
往复回转
活塞 (Piston)
连杆 (Connecting rod)
曲轴 (Crankshaft)
动力和辅助系统
起动系统 (Starting sys.)
燃油系统 (F.O sys)
润滑系统 (L.O sys)
冷却系统 (Cooling sys.)
操纵和控制系统
工作条件：受燃气高温、高压、腐蚀、烧蚀作用 热负荷和机械负荷很高，容易发生裂纹和变形 磨擦与撞击，润滑困难，磨损严重 具有较大的惯性力，柴油机产生振动
柴油机的总体结构及主要零部课件
第二节 燃烧室部件
要求： 强度高、刚度大; 密封可靠;散热性好、冷却效果好; 摩擦损失小、耐磨损; 中、高速柴油机还要求活塞重量轻。
柴油机的总体结构及主要零部课件
第二节 燃烧室部件
活塞的构造
作用：
在保证密封的情况下，完成压缩和膨胀过程 组成运动机构，将力经连杆传递给曲轴； 筒型机中承受侧推力，起滑块作用 在二冲程机中，启闭气口,起滑块作用。
工作条件：
受燃气高温、高压、腐蚀、烧蚀作用 热负荷和机械负荷很高，容易发生裂纹和变形 磨擦与撞击，润滑困难，磨损严重 具有较大的惯性力，柴油机产生振动/
1发动机构造1—任务1.1 柴油机的零部件认知解读
任务1.1
第二节
二、四冲程柴油机工作原理
2.压缩行程（Compression）
气门状态： 进、排气门都关闭，
柴油机的认知
柴油发动机工作原理
活塞状态：活塞从下止点向上止点运动; 缸内状态： 气缸容积逐渐变小，混合气被压缩，压力、温度同时升高。
压缩终了时，压力可达3MPa～5MPa，温度可达500℃～700℃。
柴油机的认知
柴油发动机工作原理
缸工作容积之和称为
发动机排量。 6.燃烧室空积： 7.气缸总空积： 8.压缩比：气缸总容积与燃
烧室容积之比称为压缩比
9.工作循环：
2019年2月20日
发动机构造
任务1.1
第二节
二、四冲程柴油机工作原理
四冲程发动机的工作循环包括四个活 塞行程：进气、压缩、做功和排气 进气门开启
二、发动机的分类
柴油机的认知
了解柴油机
第一节
2019年2月20日
发动机构造
任务1.1
柴油机的认知
了解柴油机
第一节
三、工程机械用发动机—柴油机
1.工程机械的工作特点 工作负荷大，作业条件差。 — 载荷大、冲击、路况差、环境恶劣； 2.工程机械对动力装置的要求 —强度高、超载能力强，适应恶劣环境。 3.柴油机性能特点 热效率较高，一般30%～40%，最高可达46% ；汽油机约 20%~30%。 动力性能好 ，柴油机输出转矩较大 。 燃料安全性高。
2019年2月20日
发动机构造
任务1.1
三、四冲程汽油机工作原理
简单化油器： 简单化油器由浮子室、 喉管、量孔、喷管和节气 门等组成。
柴油机的认知
针阀
空气滤清 器 喷管 喉管 节气门 浮子室 量孔 进气预热 进气支 管 管 进气 门
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柴油机工作原理与构造
柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油来产生动力。
相对于汽油机，柴
油机的工作原理和构造有所不同。
柴油机的工作原理：
柴油机利用高压和温度来点燃柴油并产生动力。
在柴油机中，燃烧室
内的空气被压缩，使得空气的温度升高。
当柴油喷入燃烧室时，由于燃高
温和高压的作用，柴油迅速氧化并燃烧。
这种燃烧产生的高温高压气体推
动活塞运动，进而驱动发动机的工作。
柴油机的构造：
柴油机主要由燃烧室、气门、活塞、连杆、曲轴和燃油供应系统等部
分组成。
1.燃烧室：燃烧室是柴油机进行燃烧的空间。
它通常位于活塞的上部，与气缸形成密闭的空间。
燃烧室的形状和设计会影响燃烧过程的效率和排放。
2.气门：柴油机通过气门来控制空气和废气的进出。
在进气冲程时，
进气门打开，使空气进入气缸；在排气冲程时，排气门打开，将废气排出。
3.活塞：活塞是柴油机内活动部件之一，位于气缸内。
活塞会随着气
缸内压力的变化而上下运动，带动连杆和曲轴工作。
4.连杆：连杆将活塞的上下运动转换成曲轴的旋转运动。
它连接活塞
和曲轴，通过连杆小头与活塞销连接，在曲轴衬套上的大头与曲轴销连接。
5.曲轴：曲轴是柴油机的主要动力输出部分。
它通过连杆的连接，将
活塞产生的线性运动转换成旋转运动。
曲轴上的曲轴箱通过凸轮和连杆分
别驱动活塞运动和气门开闭。
6.燃油供应系统：燃油供应系统的主要功能是将柴油喷入燃烧室。
它
包括燃油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油嘴等部分。
燃油泵将柴油加压后
喷入喷油嘴，喷油嘴将高压柴油雾化成微小颗粒并喷入燃烧室。
柴油机的工作原理和构造相对较复杂，但其燃油效率和扭矩输出较高，适合用于大型车辆和工业机械。
通过不断的技术改进和优化设计，柴油机
在环境污染和燃油消耗方面也在不断改善。