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1、柴油机结构原理及维护一、 柴油机工作原理（四行程）柴油机的工作循环包括四个活塞行程：进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。1. 进气行程：进气门打开，排气门关闭，活塞下行，气缸容积增大，形成真空（压力低于大气压）吸气。气体与气缸壁、活塞顶与高温机件表面接触并与前一循环的高温残留废气混合，温度升高。2. 压缩行程：进气门关闭，活塞下行，进气缸内的气体受压，压力、温度升高，压力约40Kg/cm，温度500多度。喷油器喷油（提前喷油），温度高于柴油自燃温度（250350）。3. 做功行程：进、排气门关闭，柴油与高压高温气体混合后立即燃烧，产生高温（2200），高压，推动活塞下行，带动曲折旋转做功。
2、4. 排气行程：进气门关，排气门开，活塞上行，将燃烧后的气体（废气）强制排出。排气门提前打开，利用废气压力提前进行排气。柴油机工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程四做功的，其余三行程为做功的准备行程，曲轴旋转两周只有半周做功（膨胀气体的作用使曲轴旋转），其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。曲轴转速是不均匀的，做功行程曲轴转速大，其余三个行程转速小。二、 术语1. 上死点（上止点）：活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞的最高位置。2. 下死点：活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置。3. 气缸排量（气缸工作容积）：活塞从上死点到下死点所扫过的容积，用Vh表示。4. 发动机排量（工作容积）：多缸机各
3、气缸工作容积的总和，用VL表示。D气缸直径（cm） S活塞行程（cm） i汽缸数5.压缩比：压缩前气缸中气体的最大体积与压缩后的最小体积之比，用表示，换言之：气缸总容积Va（活塞在下死点时，其顶部以上的容积）与燃烧容积Vc（活塞在上死点死时，其顶部以上的容积）之比，即Va/Vc三、柴油机主要性能指标动力性指标：有效扭矩、有效功率、转速。经济型指标：燃油消耗率。1. 有效扭矩：发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩。用Me表示，单位为Nm。2. 有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率。用Pe表示，单位KW。 1KW1.359Ps 1PS0.753KWMe有效扭矩Nm n曲轴转速r/
4、min产品铭牌上标定的功率称为标定功率。国家标准规定四种标定功率。15分钟功率（摩托艇、小汽车）；一小时功率；12小时功率（小挖）；持续功率（发动机组、船用）。2. 燃油消耗率ge：柴油机在每发出1KW有效功率，在一小时内所消耗的燃油质量（g）。Pe发动机有效功率（Kg/h） Gt发动机每单位时间的耗油率（KW）四、 发动机的总体构造1. 机体组件：汽缸体、气缸盖、油底壳。（1） 汽缸体：是柴油机各机构，各系统的装配机体，工作条件苛刻，要求有足够的刚度和强度，耐高温、磨损、腐蚀。（2） 气缸盖：主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧腔。气缸盖与汽缸体之间有气缸盖衬垫，以保证燃
5、烧的密封性，光滑一面朝气缸体，否则容易被气体冲坏。气缸和气缸盖冷却方式有：水冷（水套）、风冷（散热片），其中水冷有干式和湿式两种（如下图）。机体气缸上镶有气缸套，气缸套被压入后，其定面略高出汽缸体上面0.050.15mm，这样当紧固气缸盖螺栓时可将气缸盖衬套压的更紧，以保证气缸的密封性，防止冷却水和汽缸内高压气体窜漏。 干式气缸套 湿式气缸套（3） 油底壳：主要作用是贮存机油并封闭曲轴箱。2. 曲柄连杆机构（最主要的运动体）：活塞连杆组、曲轴飞轮组是柴油机借以产生并传递动力的机构，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力，把燃料燃烧所发生的热能转化为机械能。（1） 活塞连杆组：活塞、活塞
6、环、活塞销、连杆。活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传递给连杆，以推动曲轴旋转。活塞环：包括气环和油环。气环的作用是密封和导热。密封是主要的，因为密封是导热的前提。油环的作用是刮油及辅助密封。当活塞运动时，刮油环不仅刮除气缸壁上多余的机油，还在气缸壁上涂一层均匀的机油膜，起到润滑的作用。 活塞环切口间隙一般为0.250.3mm，过大则漏气严重，使发动机功率减小，过小，活塞环受热膨胀后就可能长死或折断。而在安装时，活塞环切口要错开，但不要对准活塞销。 活塞销：功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。 连杆：主要作用是联机活塞和曲轴，将活塞承受的
7、力传给曲轴，并间将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。（2） 曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、附件。曲轴功用承受连杆传来的力，并由此造成绕其本身轴线的力矩扭矩，然后通过飞轮输出动力，同时还驱动配气机构以及其它辅助装置。飞轮：将车做功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其它行程中克服阻力，带动曲轴连杆机构越过上下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩尽可能均匀（贮能作用）。飞轮还可以调节曲轴和飞轮之间的动平衡。3.配气机构功用：按照柴油机每一缸内所进行的工作循环和做功次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进排气门，使新鲜空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。进气门早开迟闭：为了增大进气冲
8、程开启时进气门的升程高度，减少进气阻力，增加充气量并利用气流惯性使进气量增加。排气门早开迟关：废气在气体膨胀压力作用下，直动排除出，因而使气缸内的压力迅速降低，减少了排气行程阻力，并利用气流惯性，使汽缸内气体尽可能的排尽。气门间隙：冷态下，进气门0.250.3mm，排气门0.30.35mm。温度升高气门膨胀，间隙过小：漏气，功率下降 过大：噪声、进气不充实，排气不完全。3. 燃料供给系统燃油供给系统的工作过程如下：柴油从油箱吸出，到喷油泵外侧的输油泵，经燃油泵升压后流经燃油滤清器，进入喷油泵油道，从喷油泵出来的高压燃油经高压油管输送到各个喷油器。从喷油器和喷油泵一侧出来的剩余燃油经回油管返回油
9、箱。 柴油机的使用项目检查项目注意事项起动油底壳及喷油泵内的机油应充足起动程序：1.将油门置于中间位置，变速箱手柄置于空档位置。2. 起动开关拧到“起动”位置。油箱中的柴油应充足水箱中的水量应充足电气系统应正常环境温度高于5，启起动时间不超过aS，两次起动时间间隔不少于bS。环境温度低于5需要预热，但不要超过cS排除燃油管路中的空气运行机油压力应正常冷机起动后，应怠速、中低速暖机5分钟后才可起步。机油温度应正常冷机禁止大油门运转发动机，应逐渐提高发动机转速机油温度正常水温上升到60以上时才能运转冷却水温应正常柴油机运转应正常、无异响发动机严禁带故障运行发动机停车前需怠速35分钟后再熄火，高负荷
10、运转的发动机更应如此新机或刚大修好的发动机要有一个磨合期停车环境温度低于5，停车时间较长时，停车后应把冷却水排放干净，若冷却液为特配的防冻液，则不需要排放。一般情况下，停车时间过长时（超过3周）也应放干净冷却水。YC13、TC35、YC65、YC85中a值分别为5、10、10、10，b值都为30、30、30、30，c值分别为712、30、30、30柴油机常见故障及排除方法1.柴油机不能起动故障原因排除方法起动转速过低检查起动系统供油系统内有气检查供油管路接头是否松动。拧松燃油滤芯器/油水分离器总成上的放气螺钉，用手动泵压送燃油，直到溢出的燃油不在有气泡为止。燃油管路堵塞检查供油管路是否通畅燃油
11、滤芯器堵塞更换滤芯器/油水分离器总成的旋装式滤芯输油泵不供油或断续供油检查进油管是否漏气，输油泵的过滤器是否堵塞喷油少，不喷油或喷油压力低检查喷油器雾化情况，喷油泵柱塞及出油阀是否磨损或卡死、柱塞弹簧是否折断。检查并调整喷油压力至规定范围起动系统故障：a. 路接线错误或接触不良b. 蓄电池电力不足c. 起动机炭刷与整流子接触不良a.检查接线是否正确、可靠。b.向蓄电池充电c.修理或调换炭刷，用木砂纸清理整流子面，并吹净压缩压力不足：a.活塞环过度磨损b.气门漏气a. 更换活塞环，视情况更换气缸套b. 检查气门间隙，气门弹簧，气门导管及气门座的密封性，密封不好应研磨气门套。燃油切断电磁阀的接头松
12、动或脏污、腐蚀拧紧、清洗或更换。2.柴油机功率不足故障原因排除方法进气堵塞检查空气滤清器、进气管，清理或更换空气滤清器排气背压过高检查气门定时，必要时调整；清理排气管增压系统压力不足检查并排除管路和连接处的泄漏增压器工作失常，压气机、涡轮气流通道污染堵死或损坏；轴承失效；涡轮、压气机背面间隙处有积碳、油泥清洗或更换压气机壳、涡轮壳更换清洗燃油管路漏油或堵塞检查油管及接头处的密封情况、燃油滤清器的堵塞情况，更换选装式滤芯。喷油管柱磨损过大检查、更换冒烟限制器膜片损坏更换增压补偿管损坏漏气更换喷油器雾化不良配气相位不对供油提前角提前或迟后调速器高速调整过低气缸垫漏气气门密封不良发动机过热冷却液温度
13、过高活塞磨损过大，断裂检查喷油压力、清理积碳、调整及修理检查并调整配气定时及气门间隙检查并调整检查并调整按规定力矩、顺序拧紧气缸盖螺栓或更换气缸垫研磨或更换检查并修理散热器、调温器，调整风扇皮带张紧力更换3.柴油机运转时有不正常的噪声故障原因排除方法气缸内有清脆金属敲击声：喷油时间过早调整静态供油提前角气缸内有低沉不清脆的敲击声：喷油时间过迟连杆轴瓦、主轴瓦磨损过大，在油箱处壳听到撞击声拆检轴瓦，必要时更换，并保持规定的合理间隙止推主轴瓦磨损过大，在怠速时曲轴游动的撞击声更换零件，保持定的轴向间隙减振器损坏，不起减振作用检查连接螺栓及损坏情况，必要时更换气门碰活塞检查并调整配气定时传动齿轮磨损
14、，间隙过大。在正时齿轮室盖处可听到撞击声检查齿侧间隙，视磨损情况更换齿轮活塞与气缸间隙过大，运转时气缸壁处有撞击声更换活塞，视磨损情况修理气缸套，注意保持配缸间隙增压器轴承损坏，转动间件与壳体相碰更换增压器总成气门间隙过大，气缸盖处有较大声响调整气门间隙4. 排气冒黑烟故障原因排除方法进气堵塞检查空气滤清器、进气管路并清理燃油质量差换用规定的燃油供油或配气定时不正确按规定调整喷油器雾化不良检查，修复或更换喷油泵供油量过大检查，按规定调整增压系统压力不足检查并排除管路和连接处的泄漏增压器工作失常修补或更换冒烟限制器作用点不正确重新调整5. 排气冒白烟、蓝烟故障原因排除方法燃油质量差、含水份过多更
15、换燃油冷却水温过低检查调温器工作温度，必要时更换配气过供油定时器不正确检查并调整压缩压力低、燃油不完全检查活塞及气缸垫，更换活塞环安装方向不对，开口未错开检查并重新装配长期低负荷运转注意使用适当的工作转速和负荷增压器密封环磨损检查并更换增压器上推轴承磨损检查并更换增压器回油管路堵塞清洗、修理6.机油压力过低故障原因排除方法机油过稀和所使用机油不当按规定选用适当的机油机油泵齿轮磨损或装配间隙过大更换机油泵机油滤清器堵塞更换旋式滤芯机油滤清器芯调压失灵修复、更换机油泵进油管固定螺栓松动拧紧到规定力矩轴瓦间隙过大检查并更换7.机油压力过高故障原因排除方法气温过低机油粘度过大选用规定牌号的机油，起动后先低速运转，待油温正常后再检查溢流阀堵塞检查清洗8.故障原因排除方法外部机油管路有泄漏检查并修复柴油机负荷过重降低负荷使用机油牌号不当选用规定牌号活塞环卡死或磨损过大检查、修复，必要时更换缸孔磨损过大镗缸后换加工尺寸的活塞换，或加修理用缸套气门套管，磨损过大，气门杆密封失效检查、更换
