柴油发动机结构及示功.ppt

柴油发动机结构及示功图 弘深土建 王文彬 柴油机是内燃机的一种 将柴油喷射到汽缸内与空气混合 燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机 即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动 通过曲柄连杆机构使曲轴旋转 从而输出机械功 内容 一 系统构造 二 工作原理及其示功图 三 柴油机与汽油机的简单比较 柴油机的基本构成 两大机构曲柄连杆机构配气机构 五大系统燃料供给系统冷却系统润滑系统进排气系统起动系统 骨架机体气缸套曲轴箱气缸盖油底壳 一 柴油机外壳 空滤 增压器 机滤 水滤 启动电机 充电机 缸盖 输油泵 柴滤 ECU 油底壳 排烟出口 散热器 风扇 废气管 预热装置 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成1 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成2 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成3 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成4 活塞 活塞环 连杆 泵喷嘴 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成5 飞轮 活塞 活塞环 连杆 曲轴 凸轮轴 气门摇臂 气门顶杆 正时齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮 一 柴油机外壳 一机体作功系统 组成6 二 燃油系统 喷油器 油水分离器 手摇泵 高压油泵 滤清器 油箱 燃油系统的构成和油路走向 二 燃油系统 二燃油系统 组成1 二 燃油系统 调速器的功用与类型 功用 柴油发电机组工作时 其负载是变化的 这就要求发电机组输出的功率也要有相应的增加或减少 此外 供电的频率是要求稳定 这就需要柴油机工作时的转速保持稳定 因此一般柴油机都装有调速器 类型 调速器按其工作原理可分为 离心式 气动式 液压式 常见的是离心式 上海科泰电源股份有限公司SHANGHAICOOLTECHPOWERCO LTD 二 燃油系统 二燃油系统 喷油泵 二 燃油系统 二燃油系统 喷油器 二 燃油系统 喷油器结构喷油器工作原理 上海科泰电源股份有限公司SHANGHAICOOLTECHPOWERCO LTD 三 冷却系统 三冷却系统 示意图 冷却水中冷管路图 四 润滑系统 三润滑系统 示意图 润滑系统演示图 组成 由机油泵 机油滤清器 机油冷却器 油底壳 机油集滤器 润滑油道和一些阀门等组成 五 进排气系统 三进排气系统 示意图 进气增压系统 进气中冷器 三进排气系统 凸轮轴 挺柱 推杆 摇臂 凸轮轴正时齿轮 摇臂轴 配气机构 根据发动机的工作顺序和工作过程 定时开启和关闭进气门和排气门 使可燃混合气或空气进入气缸 并使废气从气缸内排出 实现换气过程 配气机构大多采用顶置气门式配气机构 一般由气门组 气门传动组和气门驱动组组成 六 起动系统 24V电瓶 起动开关 飞轮齿圈 驱动齿轮 起动机 起动机结构 内容 一 系统构造 二 工作原理及其示功图 三 柴油机与汽油机的简单比较 柴油机的基本术语 上 下止点缸径行程工作容积 排量燃烧室容积压缩比 柴油机工作原理 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 压缩 进气 排气 做功 二 工作原理 工作循环 吸入的是纯空气 气体压力 3 5 4 5MPA 气体温度 750 1000k 汽油机 压力 0 6 1 2MPA温度 600 700K压缩比 11 4 压缩比 16 22 燃油10MPA喷入 燃烧温度提升到 6 9MPA 温度 2000 2500K 柴油自然温度 650K 废气排除 配气相位演示图 进气持续角为 180 排气持续角为 180 由于进气门早开和排气门晚关 就出现了一段进排气门同时开启的现象 称为气门叠开 同时开启的角度 即进气门早开角与排气门晚关角的和 称为气门叠开角 三 示功图的种类和用途 1 p V示功图 计算柴油机的功率调整各缸负荷的均匀性量取最高爆炸压力判断各缸燃烧情况以及计算缸内瞬时温度等 2 p V转角示功图传动机构的小曲柄超前所测气缸曲柄82 利用小活塞的最大运动速度带动转筒快速转动 以记录气缸内上止点附近的压力变化 即将上止点附近缸内压力 曲线横坐标放宽 功用 定性分析研究缸内燃烧过程 但图形已失去示功图原形 不能作为计算功率的依据 3 手拉展开示功图在不能测取p V转角示功图的柴油机上 为了能研究缸内燃烧过程情况 如发火时刻等 可测取手拉展开图 此时转筒机构的绳索用手工快速拉动 4 梳形图如需较准确的测取缸内最高爆发压力 pz 和压缩压力 pc 可测取梳形图 此时可慢慢拉动示功器转筒绳索 测出多条pz线和pc线 单缸停油 5 弱弹簧示功图研究和检查换气过程的情况 则应测取弱弹簧示功图 示功器应换用1 1标准活塞和软弹簧 6 p 示功图 用电子示功器测取 功用 计算柴油机的指示功率评估燃烧与扫气过程测取缸内最高爆发压力pz和压缩压力pc计算放热率 测定发火角 一 正常示功图的特征 船舶试航报告提供 1 工作过程曲线圆滑 曲线过渡处无锐角或突变形状 2 工作过程各主要特征值 如最高爆发压力pz 压缩压力pc等符合试航报告的规定值 3 工作过程曲线无异常波动现象 4 示功图尾部形状应符合不同扫气形式的正常轨迹 各缸有关热力参数的不均匀度应满足如下要求 工作参数不均匀度 压缩压力pc 5最高爆发压力pz 5平均指示压力pi 5排气温度Tr 5 中 高速增压机为8 其中 二 示功图的计算 1 面积仪法hi f L mm Pi hi M 2 十等分法 内容 一 系统构造 二 工作原理及其示功图 三 柴油机与汽油机的简单比较 柴油机和汽油机区别 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 燃点相对于柴油高燃油供给系统 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 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 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 1 或 1 或 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 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 内容 祝大家中秋国庆快乐