柴油发动机结构原理_史上最强版本
柴油发动机结构原理详细讲解(玉柴)
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气 电火花点燃混合气 有点火系
柴油机
进入气缸的是纯空气 高温气体加热柴油燃烧 无点火系
无喷油器
有喷油器
燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。
柴油机和汽油机区别
• 燃料特性：
– 柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好 – 汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高
摇臂、摇臂轴组件
摇臂是推杆和气门之间的传动件，它使推杆传来的力 改变方向后作用于气门尾端。 结构多样：整体式、分体式
四气门结构
• 对于双气门桥紧凑结构，喷油器的布置不同
四气门技术的优点
• 单个气门重量减轻，有利于气门有效运动 • 大幅度增加进、排气流通面积，进、排气效率更 高 • 喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分 • 活塞承受机械负荷和热负荷的能力更强 • 排放降低、更加环保 • 动力强劲、更加省油 • 四气门技术可以有效的改善柴油机的油气混合完 善程度，可以达到更好的燃烧效果，是增压中冷 技术、电控技术更好应用的基础。
机体-曲轴箱
• 气缸体 – 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成， 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱， 其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、 冷却水套和润滑油道、水道等。
气缸体的结构分类
平分式
龙门式
隧道式
• 气缸体的结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图的红色虚 线表示）的高度来区别
二、柴油零部件系统构成及 各系统工作原理
柴油机外形
张紧轮 右 油标尺 水泵 下 节温器 左
加机油口
柴油机外形
进气管 柴油滤清器 充电发 电机
起动机
柴油发动机结构原理
柴油发动机结构原理1.进气系统：进气系统主要由进气道、空气滤清器、增压器和进气歧管等组成。
首先，空气通过进气道进入空气滤清器，滤清器的作用是去除空气中的杂质和灰尘，提供清洁的空气给发动机燃烧。
然后，空气通过增压器增压，增压器的作用是将空气压缩提高空气密度，增加发动机的进气量。
最后，增压后的空气通过进气歧管进入发动机燃烧室。
2.燃油系统：燃油系统主要由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油器和喷油泵等组成。
首先，燃油通过燃油泵被抽入燃油管路，并经过燃油滤清器过滤，以确保燃油的纯净。
然后，燃油被燃油泵带至高压油管，并将其压力提高到满足发动机工作所需的60~180MPa的高压。
最后，在喷油器的作用下，高压燃油通过喷嘴喷入发动机燃烧室，形成可燃气雾。
3.工作机构：工作机构主要由气缸、活塞、连杆、曲轴和气门机构等组成。
首先，燃烧室内的燃油气雾被点火弯曲，产生高温高压气体，推动活塞向下行程。
然后，连杆将活塞运动转化为曲轴的旋转运动。
最后，曲轴转动带动车辆或其他装置工作。
4.冷却系统：柴油发动机的高温工作需要冷却系统来降低发动机的温度以保证正常工作。
冷却系统主要由水泵、散热器和水箱等组成。
首先，水泵通过带动水进行循环，将水泵抽入散热器。
然后，水在散热器中与外界的冷空气进行换热，使水的温度降低。
最后，降温后的水重新流回发动机，继续循环，保持发动机的正常工作温度范围。
5.润滑系统：润滑系统主要由油泵、油滤器和润滑油箱等组成。
润滑系统的主要作用是减小发动机内部零部件间的摩擦，降低磨损，提供润滑和冷却。
首先，油泵将润滑油抽出润滑油箱并经过油滤器过滤，去除杂质和污染物。
然后，清洁的润滑油通过油液的压力，被喷送到发动机的各个摩擦部位，形成一层润滑膜，减小摩擦与磨损。
综上所述，柴油发动机的结构原理主要包括进气系统、燃油系统、工作机构、冷却系统和润滑系统等，这些系统共同协作，使发动机能够顺利工作，并将燃油转化为能量，推动车辆或其他设备运动。
柴油发动机结构原理详细讲解(玉柴)
气门下沉量 0.9～1.2
进气门 排气门
进气门间隙 0.35～0.4
进气门摇臂 排气门摇臂
气门下沉量 0.9～1.2
排气门间隙 0.40～0.45
气门下沉量与气门间隙
气门间隙
为什么要预留气门间隙？ 在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀 势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功 率下降，严重时甚至不易起动。气门间隙过小时甚至会造成活塞打顶的 严重故障，因此，要进行周期性的气门间隙的调整。 气门间隙过大时，气门不能及时开启关闭，影响到发动机的充气效率和 排气情况，使燃烧恶化，在运转时也会听到较大的噪声。 发动机长期使用，会造成零部件的磨损，此时要调整。
二、柴油零部件系统构成及 各系统工作原理
柴油机外形
张紧轮 右 油标尺 水泵 下 节温器 左
加机油口
柴油机外形
进气管 柴油滤清器 充电发 电机
起动机
喷油泵总成 飞轮壳 油底壳 减振器
风扇
柴油机外形
起吊环 空压机 厂牌 放水阀 机油冷却器 机油滤清器 排气管 涡轮增 压器
柴油机的基本构成
骨架
机体 气缸套 曲轴箱 气缸盖 油底壳
机体的检查要点
1、机体各加工面的加工精度的检查 2、机体试漏试验：气压、水压 3、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗 液、压缩空气 4、机体各堵盖的试漏试验 5、冷却喷钩打靶试验
气缸套
• 机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。 • 目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 • 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的 气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或 质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使 用寿命，又节省了好材料。
柴油机原理与结构ppt
柴油发动机介绍
三、外观结构1 外观结构
• • • • • • • • • • • • • 1、空气滤清器总成 2、仪表指示部分 3、风扇部分 4、高压油泵总成 5、动力传动部分 6、柴油滤清器 7、皮带 8、油底壳 9、水箱 10、喷油嘴 11、手油泵 12、配电箱 13、机油检查尺 3 9 11 7 4 2 10 1 13 6 8 5 12
凸轮轴
气门摇臂 正时齿轮
气门顶杆 中间齿轮 气门导管 曲轴齿轮
柴油发动机介绍
7.2、 7.2、进气增压系统
• 废气涡论增压是利用柴油机排出的废 气能量来驱动增压器，将空气压缩后再 输送入气缸。 • 增压的目的是增加进入气缸的空气量， 在柴油机容积不变的情况下增加气缸内 的空气密度，使柴油机能燃烧更多的柴 油以提高其输出功率，这是最经济最有 效的方法。
组成
电子调速机构或机械调速、启动马 达、油门索制。
柴油发动机介绍
11.1、 11.1、启动马达
电磁铁
直流电动机
电池线
柴油发动机介绍
11.2、 11.2、启动机构
• 启动方法：1、人力启动 2、电动机启动 3、压缩空气启动 • 电动机启动：广泛用于各种柴油机，用铅酸蓄 电池作电源，由直流电动机拖动发动机的曲轴 旋转，将发动机发动起来，为保证启动可靠， 延长电池的寿命，每次启动通电时间不得超过 15s，连续启动不得超过3次。 • 电磁线圈及保持线圈通电，铁心移动带动驱动 杆摆动，使启动机的齿轮与飞轮齿圈啮合，铁 心继续移动接通直流电动机电路开始运转工作， 直至柴油机启动
柴油发动介绍
四、单缸四冲程工作原理示意图
柴油发动机介绍
五、机体
作用
发动机的骨架，是发动机各系统、机构 工作和装配的基础，承受发动机的各种 负荷。
柴油发动机结构原理详细讲解(玉柴)
柴油机的工作原理简述
●压缩行程
活塞从下止点向 上运动，这时，进气 门和排气门均关闭， 吸入气缸内的空气受 到活塞的压缩，压力 提高，温度也随之升 高。
柴油机的工作原理简述
●做功行程
当活塞压缩到上止 点，喷油器向燃烧室喷 入雾状柴油，油雾与压 缩空气充分混合，形成 高温高压的燃气，并开 始自行着火燃烧，混合 汽膨胀做功，推动活塞 向下运动，从而推动曲 轴转动，对外输出功。
柴油机的工作原理简述
●排气行程
活塞从下止点往上运动， 这时，进气门关闭，排气门打 开，燃烧废气在活塞的推动下 排出燃烧室外，完成一个工作 行程，这时曲轴转动两周。
当柴油机完成排气行程后， 在曲轴飞轮总成的惯性力作用 下，又重复上述工作循环过程， 使柴油机连续运转对外输出功 率。
柴油机和汽油机区别
柴油机和汽油机区别
• 空燃比：
– 柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：α＞1； 柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油 机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃 烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优 点
– 汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：α＞1 ； 或α＝1；或α＜1。汽油机动力和经济性相对较 低，废气排放控制技术要求更高、更难。
机体-曲轴箱
• 气缸体 – 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成， 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱， 其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、 冷却水套和润滑油道、水道等。
气缸体的结构分类
平分式
龙门式
隧道式
• 气缸体的结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图的红色虚 线表示）的高度来区别
• 多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且 较密集的螺纹网络，造成许多诸油沟槽， 增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互 贯通及储油槽油压的作用，大大减少了油 膜中断的机率，从而明显改善了供油状况 和油膜分布状况；
柴油机结构原理
柴油机结构一、发动机的工作原理发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能，从而输出动力。
能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气一压缩一做功一一排气”四个连续过程来实现的，每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。
1、进气冲程一活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时排气门关闭，进气门开启。
活塞移动的过程中，气缸内的容积逐渐增大，形成一定的真空度，于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。
直至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。
2、压缩冲程一进气冲程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸容积逐渐减小，由于进排气门均关闭，气体被压缩，气缸内温度上升，直至活塞到达上止点时，压缩结束。
3、做功冲程一在压缩冲程末，高压油嘴喷出高压燃油与空气混合，在高温、高压下混合气体迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴转动做功，至活塞到下止点时，做功结束。
4、排气冲程一在做功冲程结束时，排气门被打开，曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下，被排出气缸，直至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。
排气冲程终了时由于燃烧室容积存在，气缸内还存少量废气，气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。
二、发动机的总体构造柴油机由两大机构四大系统组成。
1、柄连杆机构一曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。
由发动机的工作循环可知，混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的；反之，工作循环的准备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。
可见，曲柄连杆机构是发动机维持工作循环，实现能量转换的核心。
2、配气机构一为使发动机的工作循环能够连续进行，必须定时地开闭气门，以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。
它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。
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– 柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵→管→嘴 系统。
• 柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套 驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。
• 近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。
– 汽油机：汽油机主要采用化油器式燃料供给系统；近 代汽油机借鉴直喷柴油机的优点，更多的采用了电喷 系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。
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机体-曲轴箱
YC4D机体
YC6A机体
YC6G机体
YC6J机体
精选ppt
YC4E机体
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YC4G机体
机体
YC6M气缸体 6M曲轴箱
YC6L气缸体
YC4E气缸体
YC6L机体加强板
精选ppt
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机体的检查要点
1、机体各加工面的加工精度的检查 2、机体试漏试验：气压、水压 3、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗
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5）干缸套和湿缸套
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1）壁厚较薄（1mm～ 3mm）； 2） 与刚体承孔过盈配合；
3） 不易漏水漏气。
4）安装方法
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。
1）壁厚较厚（5mm～ 9mm）； 2） 散热效果好； 3）便于拆卸
精选ppt
强度和刚度 示意图 都较好，加
工复杂，拆 装不便，散 热不良。
精选ppt
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二、柴油零部件系统构成及 各系统工作原理
精选ppt
13
柴油机外形
张紧轮 右
油标尺 水泵
下 精选ppt
节温器 左
加机油口
14
进气管
柴油滤清器 起动机
柴油机外形
充电发 电机
喷油泵总成
飞轮壳 油底壳精选ppt
减振器
风15扇
起吊环 空压机
厂牌
柴油机外形
排气管
涡轮增 压器
放水阀
机油冷却器精选ppt 机油滤清器
柴油机结构原理简介
精选ppt
1
一、柴油机工作原理及特点
精选ppt2柴油机源自作原理燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。
精选ppt
3
柴油机的基本术语
上、下止点 缸径 行程
排量 燃烧室容积 压缩比
工作容积
精选ppt
4
柴油机的工作原理简述
●进气行程
起动机通电带 动曲轴旋转，曲轴 的转动使活塞自上 而下运动，这时， 排气门关闭，进气 门打开，新鲜空气 进入气缸和燃烧室。
液、压缩空气 4、机体各堵盖的试漏试验 5、冷却喷钩打靶试验
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气缸套
• 机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。 • 目的：解决成本与寿命之间的矛盾。 • 气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的
气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或 质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使 用寿命，又节省了好材料。
精选ppt
精选ppt
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柴油机的工作原理简述
●排气行程
活塞从下止点往上运动， 这时，进气门关闭，排气门打 开，燃烧废气在活塞的推动下 排出燃烧室外，完成一个工作 行程，这时曲轴转动两周。
当柴油机完成排气行程后，
在曲轴飞轮总成的惯性力作用
下，又重复上述工作循环过程，
使柴油机连续运转对外输出功
率。
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柴油机和汽油机区别
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柴油机的工作原理简述
●压缩行程
活塞从下止点向 上运动，这时，进气 门和排气门均关闭， 吸入气缸内的空气受 到活塞的压缩，压力 提高，温度也随之升 高。
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柴油机的工作原理简述
●做功行程
当活塞压缩到上止 点，喷油器向燃烧室喷 入雾状柴油，油雾与压 缩空气充分混合，形成 高温高压的燃气，并开 始自行着火燃烧，混合 汽膨胀做功，推动活塞 向下运动，从而推动曲 轴转动，对外输出功。
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气缸体的结构分类
平分式
龙门式
隧道式
• 气缸体的结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图的红色虚 线表示）的高度来区别
– 平分式曲轴箱机体 该结构加工方便、拆装方便
– 龙门式曲轴箱机体 该结构抗弯曲、抗扭转刚度较好，拆装也方便
– 隧道式曲轴箱机体 该结构精刚选性pp最t 好，但拆装不太方便
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柴油机的基本构成
骨架
机体 气缸套 曲轴箱 气缸盖 油底壳
两大机构
五大系统
曲柄连杆机构 配气机构
进排气系统 燃料供给系统 润滑系统 冷却系统 起动系统
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1、基础件
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柴油机的基本构成
• 机体是发动机的骨架，用于安装和支撑发动机各总成零部件，由气 缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。
气缸盖
气缸垫
气缸体
油道和水道 曲轴箱
气缸
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油底壳
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机体-曲轴箱
• 气缸体 – 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成， 气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱， 其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、 冷却水套和润滑油道、水道等。
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柴油机和汽油机区别
• 汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高， 质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油 机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都 比汽油机好，这些都是柴油机的显著优势。
• 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本 越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代 潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产 工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质 量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到 了克服。
汽油机
汽油与空气缸外混合，进 入可燃混合气
电火花点燃混合气
有点火系
无喷油器
柴油机
进入气缸的是纯空气 高温气体加热柴油燃烧
无点火系 有喷油器
燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。
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柴油机和汽油机区别
• 燃料特性：
– 柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好
– 汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高
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柴油机和汽油机区别
• 空燃比：
– 柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：α＞1； 柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油 机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃 烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优 点
– 汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：α＞1 ； 或α＝1；或α＜1。汽油机动力和经济性相对较 低，废气排放控制技术要求更高、更难。
散热良好、冷 却均匀、加工 容易。强度和 刚度不如干缸 套，易漏水、 生锈、穴蚀26。
干式缸套
• YC6112干式缸套结构，缸套内壁加工有 网纹。采用珩磨工艺加工成沟槽与小平台 均匀相间的交叉网纹表面。同时对珩磨网 纹的表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮 廓图形的偏斜度、轮廓支承长度率以及表 面层的加工质量等有一定的要求。此种结 构能提高缸孔的耐磨性、可靠性、延长使 用寿命。