石油钻井柴油机教案文档格式.docx

1、1 、曲柄连杆机构：热能-机械能2、配气机构与进排气系统：定时地排出废气，吸入新鲜空 气，提供燃料燃烧所需的充足氧气3、燃料供给系统：定时定量地向气缸内供应一定压力的柴 油，满足燃烧过程的需要。4、润滑系统：将机油送到柴油机运动部件的摩擦表面，以减少运动动部件的磨损和摩擦阻力。5、 冷却系统：利用冷却介质（水或空气） ，将受热无零件所 吸收的热量及时传送出去，以保证柴油机各零件在高温环境中正常工作6、 启动系统：借助外部能源（如压缩空气、电力）带动柴 油机转动，使柴油机实现第一次着火。7、 机体组件：构成柴油机骨架，支承所有运动件和辅助系 统。小结1、内燃机和柴油机的概念原子能发动机J电力发动

2、机2、 内燃机的分类方式3、 构成柴油机的两大机构、五大系统 1.2柴油机的工作原理-、钻井工作对柴油机的要求1、具有足够的功率；在 11032942KW之间2、 具有良好的超载性能；3、 具有较宽的调速范围；4、 要求经济、可靠、耐用、维修方便、操作简单等二、 柴油机的工作原理和工作过程1、 基本工作原理使柴油在汽缸内燃烧，将燃料的化学能转变为热能，并利 用燃气为介质，再将热能转变为机械能。2、 工作过程：进气t压缩t燃烧膨胀（工作过程） t排气过程三、 柴油机常用名词术语1、上止点（上死点）2、 下止点（下死点）3、 冲程（行程）：S=2r r 曲柄半径4、 缸径：指汽缸的直径5、 汽缸工

3、作容积（活塞排量）：Vh=n/ 4D2SX 106、 燃烧室容积：Vc7、 汽缸总容积：Va= Vh+ Vc8、 压缩比：& = Va / Vc,柴油机： & = 1222; 汽油机： = 59上止点行程下止点燃烧室容积汽缸总容积汽缸工作容积 9、压缩室高度（余隙高度或上量） ： 活塞位于上止点时，活塞顶平面与汽缸盖底平面之间的距 离。10、最大爆发压力：燃料燃烧时产生的气体压力的最大值11、平均有效压力： 假定一个在整个活塞行程内大小不变的压力作用在活塞上，使活塞在一个行程内所做的功与整个工作循环所做的 有效功相等。这个假定的压力就叫平均有效压力。12、活塞平均速度：活塞速度的平均值。13、

4、强化指标：活塞平均速度与平均有效压力的乘积。四、单缸四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机：指每完成一个工作循环（即完成进气、压 缩、工作、排气四个过程）活塞要连续运 行四个冲程（曲轴转两圈）的柴油机。第一冲程：进气冲程。活塞由上止点T下止点 第二冲程：压缩冲程。活塞由下止点T上止点 第三冲程：工作冲程（燃烧膨胀冲程） 活塞由上止点T下止点第四冲程：排气冲程。活塞由下止点T上止点 提问：（1）怎样实现柴油机的连续工作循环呢？（2）二冲程柴油机完成一个工作循环，曲轴转几圈？ 实际中：进、排气门早开，晚关五、多缸柴油机的工作1、多缸柴油机：指由若干个（ 2 个以上）相同的单缸排在一个 机体上共用一根曲

5、轴输出动力的柴油机。 常用：四缸、六缸、八缸及十二缸四冲程柴油机。 （1）直列式柴油机 （ 2）V 型柴油机常用柴油机气缸编号:功率输出端2、多缸柴油机工作顺序（点火顺序）指各缸工作冲程（燃烧膨胀冲程）发生的顺序。点火间隔角：$ =720 / i ; 式中i气缸数（1） 4125型柴油机：点火顺序为：$ =720/ 4=180 1-3-4-2 或1-2-4-3（2）6135型柴油机：$=720/ 6=120 1-5-3-6-2-4 或 1-4-2-6-5.（3）Z12V190B柴油机： / 12=601-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12各缸工作情况：表1-1 1.3柴油机的主要

6、性能指标及型号编制规则一、主要性能指标1、功率：单位时间内所作的功，用 ？N? 土表示。指示功率：Ni有效功率：Ne,柴油机从曲轴上向外输出的净功率（1） 15分钟功率（2） 1小时功率（3） 12小时功率（额定功率）（4） 持续功率（持久功率）2、 有效燃油消耗率（ge）指单位有效功率在单位时间内所消耗的燃油量。ge=Gr / Ne x 103 g / （kw.h）式中：Gr 柴油机每小时的燃油消耗率，公斤/小时3、 有效扭矩（Me）指柴油机飞轮端对外输出的扭矩，单位为 N m4、 有效热效率（n e）: n e =0.30.45之间。5、 机械效率（n m ）:n m=Ne / Ni二、内

7、燃机名称和型号编制规则1、内燃机的名称按所采用的燃料来命名。如柴油机、汽油机、天燃气机、 煤气机、沼气机、双燃料发动机等。2、内燃机型号由数字和汉语拼音字母及 GB1883中关于气缸布置所规定的象形字符号组成。包括气缸数、机型系列、变型符号及用途和结构特点等内 容组成。GB725-91规定主要内容如下：首部 +中部+后部+尾部例：（1） 6 135 Z柴油机匸一增压1 气缸直径135mm六缸四冲程（3）Z8V190MD-1 柴油机表示转速为1200r /min、沙漠地区发电机组用、 八缸四冲程V型、缸径190mm的增压柴油机总结1、 内燃机和柴油机的概念2、 柴油机的基本名词术语（上、下止点，

8、冲程和压缩比）3、 单缸四冲程柴油机的工作原理和过程4、 多缸柴油机的点火顺序和发火间隔角5、 柴油机的型号含义： 4135、6135、PZ12V190B6、组成PZ12V190B型柴油机的机构、系统及作用 2.3配气机构与进排气系统一、配气机构1、 功用按照柴油机各缸工作顺序， 定时地打开和关闭进、 排气门， 以保证吸足新鲜空气，并把燃烧后的废气排出。2、 组成及原理由凸轮轴、挺柱、推杆、气门摇臂、气门组件等组成。气门弹簧气门导管凸轮轴气门3、Z12V190B型柴油机配气机构（顶置式）（1）气门组件1气门：控制进、排气道的开启和关闭。分进、排气门 使用中进、排气门不能互换，其中进气门杆顶部加

9、工有一细环形槽以区别。2气门导管：控制气门运动，保证气门落座准确3气门弹簧及锁紧装置保证气门驱动机构不因运动件的质量灌性力使各构件在 接触处分离；气门关闭时保持气门与气门座之间严密密封。图 2-30（2）气门驱动机构1凸轮轴：通过传动件准确地按一定时间控制气门的开启与关闭，保证按一定规律进行换气。2挺柱：将凸轮的推力通过推杆和摇臂传到气门。 结构：平面、滚子、摇臂滚子。3推杆：中空细长杆，一端球头、一端球状凹坑4摇臂：长臂、短臂。二、配气相位与气门间隙1 、配气相位 用曲轴转角来表示进、排气门的开闭时刻和持续时间称配 气相位。2、气门间隙：一般指气门杆顶端与摇臂之间的间隙。用 c表示。气门间隙

10、不宜过大或过小。一般 c=0.250.45。 排气门间隙略比进气门大些Z12V190B 柴油机：进气门： c1=0.43mm ，排气门： c1=0.48mm（1） 配气机构的组成及功用 Z12V190B 柴油机配气机构： 顶置式， 四气门： 两进两排（2） Z12V190B柴油机进、排气门的区别方法进、排气门不能互换（3） Z12V190B柴油机的气门间隙及测量0.43mm，排气门：0.48mm（4） 配气相位：进、排气门要早开晚闭三、齿轮系与进排气系统1、 齿轮系（柴油机的传动系统）（1） 功用：将曲轴的运动传到各辅助系统（如凸轮轴、喷油泵、机油泵、水泵等）带动他们运转（2） 组成：图2-3

11、8.（胶片）2、 进气系统把新鲜空气经过滤清净化后，送入气缸内，以满足柴油机工作所需的空气。由空气滤清器、进气菅及气缸盖中的进气道等零部件组成。Z12V190B柴油机进气系统（增压、中冷形式） ：（1） 空气滤清器（复合式）图 2-40（2） 防爆装置：当柴油机 发生机械故障或在工作环境中出现 可燃气体时，能够迅速切断柴油机进气通路，使柴油机紧急停 车。图2-413、排气系统功用：排出柴油机燃烧后的废气，降低噪音，增加安全性 组成：包括气缸盖中的排气道、排气管和消音灭火器等组成I 1 1 I气缸 气缸 2.4燃料供给系统、燃料供给系统的作用、组成1 、作用：根据柴油机的工况要求，定时、定量、定

12、压的 将柴油喷入燃烧室内，并使其雾化且与空气充 分混合，以实现燃烧、做功过程；同时，通过 系统内的喷油泵及调速器的作用，以控制柴油 机在给定工况下稳定运行。2、 组成：由燃油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油调速器和燃油输送管系等组成。3、 Z12V190B柴油机燃油路线：二、Z12190B柴油机燃料供给系统零部件1、 低压油路部件1油箱：贮存燃油，容量为柴油机能工作 810小时2输油泵：保证连续向喷油泵供燃油。摆线转子输油泵3柴油滤清器：清除柴油中的杂质，保证燃料供给系统正常工作。2、 高压油路部件1高压油泵（喷油泵）：柴油机的心脏，常用柱塞式喷油泵2调速器：机械式、气动式、液压式。常用机

13、械式。3喷油器：将燃油雾化成较细的油滴以利着火燃烧，同时使喷柱的形状同燃烧室形状适当配合。Z12V190B型柴油机润滑系统一、 润滑系统的作用向柴油机各摩擦表面提供充足的机油，以减小磨损，保证其正常工作。同时还具有散热、清洁、密封和防腐蚀作用二、 润滑方式 飞濺润滑、压力润滑、复合润滑、滴油润滑四种方式。 复合润滑：飞濺润滑 + 压力润滑三、 润滑系统主要部件1、预供油泵： 在柴油机启动前，将机油压送到各摩擦表面。以保证柴油 机在启动过程中各摩擦表面具有必要的润滑。手动油泵、气动油泵两种2、机油泵：提高机油压力，将机油强制地输送到各摩表面 以保证各摩擦表面的润滑。齿轮式机油泵3、机油滤清器（1

14、）功用： （2）结构：清除机油中的杂质， 保 粗滤器：与主油道串连 证机油具有良好的使用 精滤器：与主油道并连性能。4、单向调压阀 防止预供油时机油沿机油泵出油口通路回流到油底内。 限 制润滑系统的最高油压，防止润滑系统产生过高的压力，以 免造成有关零部件的损坏及润滑系统密封处发生漏油现象，5、油底壳 封闭曲轴箱、 防止脏物进入柴油机内部， 收集和储存机油。干式 只收集机油用 , 湿式 可收集和储存机油 190 系列柴油机采用湿式油底壳、整体焊接结构。6、油压低自动停车装置 防止工作过程中因机油压力过低， 使润滑条件恶化， 造成 柴 油机重大事故。图 2-75Z12V190B柴油机的冷却系统一

15、、 冷却系统的作用用水对柴油机进行冷却，使柴油机处于正常的工作温度范围。190 系列柴油机采用强制、水冷却方式。二、 主要零部件及功用包括：水泵、风扇、机油冷却器、节温装置、冷却管系、 空气中间冷却器等。三、冷却系统的组成1、 高温循环系统：用来冷却气缸套、气缸盖等高温件。 冷却水温较高。2、 低温冷却系统：用来冷却空气、机油。冷却水温较低 ,传热少。Z12V190B柴油机启动系统一、 启动系统的功用借助外部能源，实现柴油机由静止到工作状态的转换。即实现柴油机的启动过程。启动的条件：一定的外力 必要的启动转速二、 启动方式：人力启动、 电动启动、 压缩空气启动、 辅助发动机启动 （即 小汽油机启动）Z12V190B柴油机采用气马达启动和电动机启动。Z12V190B柴油机增压系统一、增压系统的功用在汽缸容积不变的情况下，通过提高进气压力增加充入汽缸内的空气量，加之喷入相应多的燃油达到增加柴油机输出功 率的目的。二、增压器的各类 机械增压式 废气增压式 复合增压式三、 Z12V190B 柴油机增压器1、废气涡轮增压器的组成及工作原理 由相连在一起的压气机和涡轮机两大部分组成。（ 1）离心式压气机工作原理：图 2-91（ 2）涡轮机工作原理：图 2-922、废气涡轮增压器结构：图 2-93增压器水箱Z12V190B柴油机高温循环冷却系统中冷器Z12V190B柴油机低温循环系统