柴油机复习

柴油机复习模块一柴油机的基本知识1.柴油机的定义a)柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机2.压缩比的定义及意义，压缩比的计算a)压缩比是气缸总容积与压缩室容积的比值，也称为几何压缩比b)压缩比表明压缩过程中进入气缸内的空气被压缩的程度，它是柴油机性能的主要参数之一，压缩比越大，压缩终点的温度和压力就越高，对燃油的发火和柴油机的启动在有利，而且热效率也越高。

但压缩比过高会使柴油机的工作粗爆，磨损加剧。

c)若要调节压缩比，可以通过改变压缩室容积来实现。

通过调节顶隙高度，即柴油机气缸盖垫片的高度来实现3.四冲程柴油机的定时图a)进、排气阀在上、下止点前后开启或关闭的时刻称为气阀定时b)气阀提前开启和延迟关闭是为了将废气排除的干净并增加空气的吸入量，以利于燃油的燃烧，另外还可以减小强制排气的压背。

c)进气阀与排气阀同时开启时所对应的曲柄转角称为气阀重叠角4.二冲程柴油机的两种换气形式及特点a)根据气体在气缸中流动的线路可以分为直流扫气和弯流扫气b)直流扫气的特点是气缸下部分布着一圈扫气口，气缸盖上有排气口，气体在气缸中呈直线由下而上扫气。

这样的优点是：空气与废气不易掺混，扫气效果好，缸套下部受热均匀，不易变形，但是结构复杂，维修困难。

c)弯流扫气：空气由下而上，然后再由上而下扫气，根据气口布置的特点可分为横流、回流和半回流。

优点是气缸盖无气阀结构，结构简单维修方便。

缺点是扫气质量差，进气口两侧受热不均，容易产生变形。

5.柴油机的有效指标的意义a)有效指标是以柴油机输出轴上所得到的有效功为基础上，既考虑了气缸内的热损失，也考虑了一系列的机械损失，是评定柴油机工作性能的最终指标。

b)主要包括：有效功率、机械效率和平均有效压力6.柴油机能量的转化过程燃油的化学能————热能————机械能7.在热机中，柴油机有何优缺点？a)优点：i.具有较高的压缩比，热效率高ii.功率范围广，可适用于不同的设备需求iii.尺寸小，比质量轻，便于机舱布置iv.机动性能好，启动方便，加速性能好，能直接反转，便于使用和管理b)缺点：i.存在较强的机身振动、轴系扭转振动及噪音ii.某些零部件工作条件恶劣，高温高压并有冲击性载荷8.内燃机有哪几种理论循环？分别适用于哪几种内燃机？研究理论循环的目的是什么？a)有三种理论循环i.等容加热循环适用于汽油机ii.等压加热循环适用于现代高增压柴油机iii.混合加热循环适用于一般柴油机b)目的：i.用比较简单理论公式说明循环中各基本热力参数的关系，找出提高理论热循环、热效率的有效途径ii.确定循环热效率的理论极限，以判断柴油机循环的完善程度iii.有利于各种热力循环的经济性和动力性9.柴油机一个工作循环由哪几个工作过程组成，其中哪一个过程对外做功？柴油机每做一次功，必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程，其中膨胀过程对外做功。

10.二冲程柴油机与四冲程柴油机相比有哪些特点？a)换气方式与换气机构b)工作过程模块二柴油机的主要机件1.薄壁强背的结构与特点a)“薄壁强背”结构即采用较薄的底板以减小壁面的温差和热应力，采用较厚的中间隔板和较高的气缸盖高度构成刚度很高的“背部”，并通过气道壁对底板的支撑，减小底板的机械应力。

b)加强对气缸盖的冷却。

2.气缸套的功用、要求和种类a)气缸套的功用i.与活塞组件、气缸盖共同构成气缸的工件空间；ii.引导活塞作往复运动，筒形活塞式柴油机的气缸套还要承受活塞的侧推力；iii.将部分热量传给冷却水，保证活塞组件和缸套本身在高温高压下工件正常；iv.在二冲程柴油机中，通过活塞控制气口的启闭。

b)工作条件i.高温高压；ii.大的机械应力和热应力；iii.燃气的化学侵蚀和冷却水的腐蚀；iv.磨损严重和润滑不良。

c)要求i.具有足够的强度和刚度；ii.工作面具有高的精度，高的耐磨性和抗腐蚀性；良好的润滑和冷却条件；iii.二冲程柴油机的缸套要有合理的气口形状和截面尺寸。

d)柴油机的缸套有湿式、干式和带水套式等三种形式。

3.活塞组件的功用、要求，活塞环的分类与密封。

a)活塞组件可分为筒形活塞的十字头两大类i.筒形活塞组件包括：活塞、活塞环、活塞销等；ii.十字头活塞组件包括：活塞头、活塞裙、活塞环、活塞杆等。

b)活塞组件的功用i.与气缸、气缸盖等组成密闭的燃烧室空间，承受气缸内气体的压力，并将其传递给连杆；ii.在筒形活塞式柴油机中，还要承受连杆倾斜时所产生的侧推力，起往复运动的导向作用；iii.在二冲程柴油机中，还要起开启、关闭气口的滑阀作用。

c)工作条件i.高温高压；ii.燃气的烧蚀和燃烧产物的化学腐蚀；iii.润滑条件差，磨损大；iv.冷却困难；v.机械应力和热应力都很大。

d)要求i.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；ii.对于中高速柴油机，还要求活塞质量轻，惯性小。

e)活塞环按功用可分为：密封环、刮油环和承磨环i.密封环也称气环，主要作用是阻止气缸内的气体泄漏和将部分热量传递给气缸套；ii.刮油环也称油环，主要作用是刮除缸壁内多余的润滑油和限制活塞环泵油；iii.承磨环f)活塞环的工作条件i.高温高压；ii.机械应力和热应力均很大；iii.润滑困难，磨损严重；iv.受燃气的烧蚀和燃烧产物的腐蚀。

g)要求i.足够高的刚度和强度；ii.高的耐磨性iii.耐熔防腐4.活塞的冷却方式与冷却机构a)活塞的散热方式主要有径向散热和轴向散热两种方式i.径向散热主要是通过活塞环将活塞头所吸收的热量传递给气缸套及其外侧的冷却水；ii.轴向散热即通过冷却介质吸收并传递活塞顶部的热量；主要的冷却方式有：喷射式、腔室式、振荡式和蛇管式。

b)活塞的冷却机构常用套管式和铰链式两种。

5.连杆组件的构成，连杆大端的形式与作用。

a)连杆组件主要由连杆本体、连杆盖、连杆螺栓和大、小端轴承组成。

b)定位形式i.止口定位：简单但可靠性差；ii.销套定位：结构简单但承受剪力有限；iii.锯齿定位：有较多的抗剪切截面，抗剪力能力能力强，定位可靠，尺寸紧凑；但必须保证足够高的齿形精度和贴合度。

iv.舌榫定位：具有较强的抗剪切能力，但要求接合面具有较高的贴合度。

6.曲轴的基本组成、工作条件和结构型式a)曲轴组件包括曲轴、飞轮等；b)作用：i.将活塞的往复运动通过连杆变为回转运动ii.带动柴油机的附属设备iii.汇集各缸所做的功，并以转矩的形式输出c)工作条件：i.受力复杂ii.应力集中严重iii.附加应力很大iv.轴颈遭受磨损d)结构型式i.整体式曲轴整体铸造，质量大ii.套合式曲轴iii.焊接式曲轴各单位曲柄焊接而成，消除了大件铸造的困难，质量轻，抗疲劳强度高7.柴油机有哪些主要构件，各有何作用？a)主要有固定部件和运动部件b)固定部件主要包括气缸盖、气缸套、机体机座、主轴承等。

它们构成了柴油机本体，支承运动件，并由气缸盖、气缸套与活塞组成燃烧室和燃气的工作空间c)运动部件主要包括活塞组件、连杆组件、曲轴飞轮组件等。

它们组成“曲柄－连杆”机构，将活塞的往复运动转变为曲轴的回转运动，实现热能到机械能的转化8.气缸盖的功用、要求、结构形式及特点a)功用i.密封缸套顶部，与活塞、缸套共同组成气缸工作空间ii.将气缸套压紧于机体的正确位置上，使活塞运动正常iii.安装柴油机各种附件，如喷油器，进、排气阀，气缸启动阀，示功阀，安全阀以及气阀摇臂装置等iv.布置进、排气道，冷却水腔等b)工况i.高温高压ii.冷却水腔中冷却水的腐蚀iii.高温燃气的烧蚀和燃烧产物的腐蚀iv.很高的机械应力和热应力c)要求i.足够高的强度和刚度ii.良好的密封性能iii.进、排气道流动阻力小iv.缸套冷却水腔冷却效果好，且均匀d)分类i.整体式结构简单，可增强机体的刚性，多用于小型柴油机ii.组合式可单独折装和修换，系列化程度高，密封性能好，多用于大、中型柴油机9.简述十字头组件的功用及结构特点a)十字头组件的主要作用是将活塞组件和连杆组件连接起来，把活塞的气体力和惯性力传给连杆，承受侧推力，并给活塞在气缸中运动导向b)十字头组件由十字头销、十字头滑块、十字头轴承（连杆小端轴承）组成c)工况i.受力复杂、冲击力大ii.十字头销尺寸小，比压大iii.单向受力，比压大；润滑条件差iv.摩擦和磨损d)十字头滑块的结构形式有三种：双滑块结构、单滑块结构和圆筒形滑块结构i.双滑块结构：优点是承压面相同，工作稳定；空间大，便于安装和修换。

缺点是制造和安装要求高，质量大ii.单滑块结构：优点是布置紧凑，受力合理。

缺点是空间小，维修和拆装不便10.筒形活塞式柴油机的连杆机构有何特点？a)筒形活塞式柴油机的连杆机构由连杆杆身、连杆大、小端轴承和连杆螺栓组成b)与十字头活塞式柴油机连杆机构的区别i.连杆小端与杆身是铸造在一起的，而十字头式的则是由连杆上下端轴承组成的ii.与活塞是直接通过活塞销连接的，而十字头式则是通过十字头组件连接的11.从测量取得6ESDZ43/82B型柴油机某缸的压缩比为11，改为11.5，应该如何调整12.简述主轴承的功用，分类和结构特点a)作用i.支承和固定曲轴ii.为曲轴提供润滑b)分类i.正置式主轴承刚度大，机座横梁的弯曲变形小ii.倒置式主轴承优点是拆装和维修方便；可以减小机座变形对轴线的影响，质量轻。

缺点是负荷重，刚性差模块三换气与增压1.四冲程柴油机和二冲程柴油机的换气过程a)四冲程柴油机：根据气流的特点可以分为：自由排气阶段、强制排气阶段和进气阶段b)二冲程柴油机：自由排气阶段、强制排气和扫气阶段、过后排气阶段2.气阀配气机构的基本组成气阀的配气机构由气阀装置、气阀传动机构、凸轮轴和凸轮轴传动机构组成3.液压式气阀传动机构的工作原理及特点a)液压气阀传动机构是在顶头和气阀的上端各设一个液压油缸，并以高压油管连通。

开阀靠液压油缸产生的油压，关阀靠“空气弹簧实现。

b)这种机构具有尺寸小、质量轻，气阀不承受侧推力，工作时噪音小，便于布置和拆装方便等优点，但是存在调试和密封困难等缺点。

4.判断四冲程六缸柴油机各缸是否可以进行气阀间隙检查与调节a)“先进后排”原则：即除了活塞处于做功上止点的气缸进、排气阀均可以调整外，按照发火顺序，发火先于该缸的气缸，进行进气阀的调整；发火后于该缸的气缸进行排气阀可以调整；处于进气冲程上止点的气缸，进、排气阀均不调节。

b)气缸工作情况对应i.做功冲程上止点————————进气冲程上止点ii.进气冲程（活塞下行）————做功冲程末期（活塞下行）iii.排气冲程（活塞上行）————压缩冲程初期（活塞上行）5.定压涡轮增压的特点a)特点：进入废气涡轮增压器的气压稳定，涡轮工作稳定、效率高；排气管结构简单布置容易。