发动机Word下载.docx

发动机Word下载.docx

《发动机Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发动机Word下载.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2．配气机构

配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等组成。

其作用是将新鲜气体及时充入气缸，并将燃烧产生的废气及时排出气缸。

二）四大系统

1.燃料供给系统

413F/513系列风冷柴油机供油系统简图

道依茨B/FL413F/513/C系列风冷柴油机供油系统简图

1、多位开关　2、加热起动开关　3、加热指示灯　4、加热电阻丝　5、电磁阀 

6、输油泵7、喷油泵　8、火焰加热塞　9、喷油嘴　 

10、燃油粗滤 

11、燃油精滤　12、燃油箱

（由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。

汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入气缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

）

柴油机燃料供给系由燃油箱、输油泵、喷油泵、柴油滤清器、进排气管和排气消声器等组成，其作用是向气缸内供给纯空气并在规定时刻向缸内喷入定量柴油，以调节发动机输出功率和转速，最后，将燃烧后废气排出气缸。

2.冷却系统

发动机一般分为水冷却式和风冷式两种.水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成.其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从而维持发动机电动正常工作温度。

风冷式由液力偶合器，导风罩组成

3．润滑系统

润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。

其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面，以减小摩擦力，减缓机件磨损，并清洗、冷却摩擦表面。

1.柴油机润滑系的特点

（1）柴油机活塞一般专设油道进行冷却，因其机械负荷和热负荷较大；

（2）柴油机所配用的喷油泵、调速器、增压器等也需要润滑，因此，要求柴油机的润滑强度较高。

（3）为了保证润滑系工作可靠，通常设有机油散热器。

（4）由于柴油机无需驱动分电器，所以机油泵可安装在曲轴箱内第一道或第二道主轴承盖处，由曲轴正时齿轮直接或间接驱动。

这样，可使机油泵的转速等于或高于发动机转速，以满足柴油机高强度润滑的需要。

2.斯太尔WD615系列柴油机润滑油路

图6-5 

柴油机润滑油路示意图

1-机油限压阀；

2-集滤器；

3-机油泵；

4-机油散热器；

5-机油散热器限压阀；

6-曲轴；

7-连杆小头；

8-凸轮轴；

9-摇臂轴；

10-挺柱；

11-喷油泵；

12-压气机；

13-增压器；

14-主油道；

15-限压阀；

16-机油滤清器；

17-滤清器旁通阀

如图所示为斯太尔WD615系列柴油机润滑油路示意图。

油底壳中的机油经集滤器、机油泵、机油滤清器、机油散热器进入主油道。

主油道中的机油通过各支油道分别流向增压器（若柴油机为自然吸气式则无增压器）、压气机、喷油泵、经推杆到摇臂轴、凸轮轴轴颈、曲轴主轴颈和连杆轴颈等处进行压力润滑。

为了保证活塞的冷却，对应各缸处有机油喷嘴，来自于主油道的机油直接喷到活塞内腔。

3.润滑系中各阀：

（1）限压阀：

装在机油泵上，开启压力为1550kPa_+150kPa。

（2）旁通阀：

装在机油滤清器上。

（3）机油散热器限压阀：

当油压过高时，限压阀开启，机油直接由此阀进入主油道，避免机油散热器损坏。

此外，润滑系主油道中装有机油压力过低传感器，能自动报警；

油底壳底部有磁性放油螺塞；

窜入曲轴箱及气缸体内腔的油气可通过油气分离器，使凝结下来的机油回到油底壳。

分离出来的气体则通过增压器压气机进入柴油机进气管。

4．（点火系统

汽油机点火系由电源（蓄电池和发电机）、点火线圈、分电器和火花塞等组成，其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

）

5．起动系统

起动系由起动机和起动继电器等组成，用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。

二、常用的述语

（1）上止点－－活塞离曲轴旋转中心最远处，通常即活塞的最高位置。

（2）下止点－－活塞离曲轴旋转中心最近处，通常即活塞的最低位置。

（3）活塞行程－－上、下两止点间的距离。

（4）冲程－－活塞由一个止点到另一个止点运动一次的过程。

（5）曲轴半径－－曲轴与连杆大端连接的中心到曲轴旋转中心的距离。

（6）气缸工作容积－－活塞从上止点到下止点所让出的空间的容积。

（7）发动机工作容积－－发动机所有气缸工作容积之和，也称发动机的排量。

（8）燃烧室容积－－活塞在上止点时，活塞顶上面的空间叫燃烧室，它的容积称燃烧室容积。

（9）气缸总容积－－活塞在下止点时，活塞顶上面整个空间的容积，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。

（10）压缩比－－气缸总容积与燃烧室容积的比值。

三、发动机工作原理

发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。

凡是曲轴旋转两圈，活塞往复四个行程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机。

曲轴旋转一圈，即活塞往复两个行程完成一个工作循环的，称为两冲程发动机。

1.四冲程汽油机的工作原理：

（1）进气行程。

曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。

活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成真空度，于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。

由于进气系统存在进气阻力，进气终了时气缸内气体的压力低于大气压力，约为0.075MPa～0.09MPa。

由于气缸壁、活塞等高温件及上一循环留下的高温残余废气的加热，气体温度升高到370K～440K。

（2）压缩行程。

进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸内容积逐渐减小。

此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。

压缩过程中，气体压力和温度同时升高，并使混合气进一步均匀混合，压缩终了时，气缸内的压力约为0.6MPa～1.2MPa，温度约为600K～800K。

（3）作功行程。

在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。

作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬间压力可达3MPa～5MPa，瞬时温度可达2200K～2800K。

（4）排气行程。

在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。

废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。

因排气系统存在排气阻力，排气冲程终了时，气缸内压力略高于大气压力，约为0.105MPa～0.115MPa，温度约为900K～1200K。

2．四冲程柴油机的工作原理：

由于使用燃料的性质不同，四冲程柴油机的可燃混合气的形成和着火方式与汽油机有很大区别。

下面主要叙述柴油机与汽油机工作循环的不同之处。

（1）进气行程。

进气行程中进入气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。

（2）压缩行程。

压缩行程中将进入气缸的纯空气压缩，由于柴油的压缩比大，约为15～22，压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力可达3MPa～5MPa，温度可达800K～1000K。

在压缩行程终了时，喷油泵将高压柴油经喷油器呈雾状喷入气缸内的高温高压空气中，被迅速汽化并与空气形成混合气。

由于气缸内的温度高于柴油的自燃温度（约500K左右），柴油混合气便立即自行着火燃烧，且此后一段时间内边喷油边燃烧，气缸内压力和温度急剧升高，推动活塞下行作功。

作功行程中，瞬时压力可达5MPa～10MPa，瞬时温度可达1800K～2200K。

此行程与汽油机基本相同。

由上述四行程汽油机和柴油机的工作循环可知，两种发动机工作循环的基本内容相似。

四个行程中只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，都要消耗一部分能量。

发动机起动时的第一个循环，必须有外力将曲轴转动，以完成进气和压缩行程。

当作功行程开始后，作功能量便通过曲轴储存在飞轮内，以维持以后的循环得以继续进行。

3．二冲程汽油机的工作原理：

二冲程发动机工作循环也包括进气、压缩、作功和排气四个过程，但它是在活塞往复两个行程内完成的。

（1）第一行程。

活塞从下止点向上止点移动，当活塞上行至关闭换气孔和排气孔时，已进入气缸的可燃混合气被压缩，活塞继续上移至上止点时，压缩结束。

与此同时，活塞上行时，其下方曲轴箱内形成一定真空度。

当活塞上行至进气孔开启时，新鲜的可燃混合气被吸入曲轴箱，至此，第一行程结束。

（2）第二行程。

活塞接近上止点时，火花塞产生电火花点燃被压缩的可燃混合气。

燃烧形成的高温、高压气体推动活塞下行作功。

当活塞下行到关闭进气孔后，曲轴箱内的混合气被预压缩；

活塞继续下行至排气孔开启时，燃烧后废气靠自身压力经排气孔排出；

紧接着，换气孔开启，曲轴箱内经预压的混合气进入气缸，并排除气缸内残余废气。

这一过程称换气过程，它将一直延续到下一行程活塞再上行关闭换气孔和排气孔为止。

活塞下行到下止点时，第二行程结束。

由上两个行程可知：

第一行程时，活塞上方进行换气、压缩，活塞下方进行进气；

第二行程时，活塞上方进行作功、换气，活塞下方预压混合气。

换气过程跨越二个行程。

柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。

但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。

柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。

在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。

由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大低于柴油的自燃温度。

因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。

气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。

在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。

普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。

这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。

而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。

共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元（ECU）和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。

工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的