柴油機(jī)培訓(xùn)材料

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1、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)原理及維護(hù) 一、 柴油機(jī)工作原理（四行程） 柴油機(jī)的工作循環(huán)包括四個(gè)活塞行程：進(jìn)氣行程、壓縮行程、做功行程、排氣行程。 1. 進(jìn)氣行程：進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞下行，氣缸容積增大，形成真空（壓力低于大氣壓）吸氣。氣體與氣缸壁、活塞頂與高溫機(jī)件表面接觸并與前一循環(huán)的高溫殘留廢氣混合，溫度升高。 2. 壓縮行程：進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，活塞下行，進(jìn)氣缸內(nèi)的氣體受壓，壓力、溫度升高，壓力約40Kg/cm，溫度500多度。噴油器噴油（提前噴油），溫度高于柴油自燃溫度（250℃～350℃）。 3. 做功行程：進(jìn)、排氣門(mén)關(guān)閉，柴油與高壓高溫氣體混合后立即燃燒，產(chǎn)生高溫（2200℃），高壓，推動(dòng)

2、活塞下行，帶動(dòng)曲折旋轉(zhuǎn)做功。 4. 排氣行程：進(jìn)氣門(mén)關(guān)，排氣門(mén)開(kāi)，活塞上行，將燃燒后的氣體（廢氣）強(qiáng)制排出。排氣門(mén)提前打開(kāi)，利用廢氣壓力提前進(jìn)行排氣。 柴油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)活塞行程中，只有一個(gè)行程四做功的，其余三行程為做功的準(zhǔn)備行程，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周只有半周做功（膨脹氣體的作用使曲軸旋轉(zhuǎn)），其余一周半則依靠飛輪慣性維持轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸轉(zhuǎn)速是不均勻的，做功行程曲軸轉(zhuǎn)速大，其余三個(gè)行程轉(zhuǎn)速小。 二、 術(shù)語(yǔ) 1. 上死點(diǎn)（上止點(diǎn)）：活塞頂部離曲軸中心最遠(yuǎn)處，即活塞的最高位置。 2. 下死點(diǎn)：活塞頂部離曲軸中心最近處，即活塞最低位置。 3. 氣缸排量（氣缸工作容積）：活塞從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所掃過(guò)的容積

3、，用Vh表示。 4. 發(fā)動(dòng)機(jī)排量（工作容積）：多缸機(jī)各氣缸工作容積的總和，用VL表示。 D—?dú)飧字睆剑╟m） S—活塞行程（cm） i—汽缸數(shù) 5.壓縮比：壓縮前氣缸中氣體的最大體積與壓縮后的最小體積之比，用ε表示，換言之：ε氣缸總?cè)莘eVa（活塞在下死點(diǎn)時(shí)，其頂部以上的容積）與燃燒容積Vc（活塞在上死點(diǎn)死時(shí)，其頂部以上的容積）之比，即ε＝Va/Vc 三、柴油機(jī)主要性能指標(biāo) 動(dòng)力性指標(biāo)：有效扭矩、有效功率、轉(zhuǎn)速。 經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)：燃油消耗率。 1. 有效扭矩：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的扭矩稱(chēng)為有效扭矩。用Me表示，單位為Nm。 2. 有效功率：發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪對(duì)外輸出的功率稱(chēng)為有

4、效功率。用Pe表示，單位KW。 1KW＝1.359Ps 1PS＝0.753KW Me—有效扭矩Nm n—曲軸轉(zhuǎn)速r/min 產(chǎn)品銘牌上標(biāo)定的功率稱(chēng)為標(biāo)定功率。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定四種標(biāo)定功率。 ⑴15分鐘功率（摩托艇、小汽車(chē)）；⑵一小時(shí)功率；⑶12小時(shí)功率（小挖）；⑷持續(xù)功率（發(fā)動(dòng)機(jī)組、船用）。 2. 燃油消耗率ge：柴油機(jī)在每發(fā)出1KW有效功率，在一小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量（g）。 Pe—發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率（Kg/h） Gt—發(fā)動(dòng)機(jī)每單位時(shí)間的耗油率（KW） 四、 發(fā)動(dòng)機(jī)的總體構(gòu)造 1. 機(jī)體組件：汽缸體、氣缸蓋、油底殼。

5、 （1） 汽缸體：是柴油機(jī)各機(jī)構(gòu)，各系統(tǒng)的裝配機(jī)體，工作條件苛刻，要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，耐高溫、磨損、腐蝕。 （2） 氣缸蓋：主要功用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒腔。 氣缸蓋與汽缸體之間有氣缸蓋襯墊，以保證燃燒的密封性，光滑一面朝氣缸體，否則容易被氣體沖壞。 氣缸和氣缸蓋冷卻方式有：水冷（水套）、風(fēng)冷（散熱片），其中水冷有干式和濕式兩種（如下圖）。機(jī)體氣缸上鑲有氣缸套，氣缸套被壓入后，其定面略高出汽缸體上面0.05～0.15mm，這樣當(dāng)緊固氣缸蓋螺栓時(shí)可將氣缸蓋襯套壓的更緊，以保證氣缸的密封性，防止冷卻水和汽缸內(nèi)高壓氣體竄漏。 干式氣缸套

6、 濕式氣缸套 （3） 油底殼：主要作用是貯存機(jī)油并封閉曲軸箱。 2. 曲柄連桿機(jī)構(gòu)（最主要的運(yùn)動(dòng)體）：活塞連桿組、曲軸飛輪組是柴油機(jī)借以產(chǎn)生并傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力，把燃料燃燒所發(fā)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 （1） 活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、連桿。 活塞的主要作用是承受氣缸中氣體壓力所造成的作用力，并將此力通過(guò)活塞銷(xiāo)傳遞給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 活塞環(huán)：包括氣環(huán)和油環(huán)。 氣環(huán)的作用是密封和導(dǎo)熱。密封是主要的，因?yàn)槊芊馐菍?dǎo)熱的前提。 油環(huán)的作用是刮油及輔助密封。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，刮油環(huán)不僅刮

7、除氣缸壁上多余的機(jī)油，還在氣缸壁上涂一層均勻的機(jī)油膜，起到潤(rùn)滑的作用。 活塞環(huán)切口間隙一般為0.25～0.3mm，過(guò)大則漏氣嚴(yán)重，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率減小，過(guò)小，活塞環(huán)受熱膨脹后就可能長(zhǎng)死或折斷。而在安裝時(shí)，活塞環(huán)切口要錯(cuò)開(kāi)，但不要對(duì)準(zhǔn)活塞銷(xiāo)。 活塞銷(xiāo)：功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。 連桿：主要作用是聯(lián)機(jī)活塞和曲軸，將活塞承受的力傳給曲軸，并間將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （2） 曲軸飛輪組：曲軸、飛輪、附件。 曲軸功用承受連桿傳來(lái)的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩—扭矩，然后通過(guò)飛輪輸出動(dòng)力，同時(shí)還驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)以及其它輔

8、助裝置。 飛輪：將車(chē)做功行程中輸入于曲軸的功能的一部分貯存起來(lái)，用以在其它行程中克服阻力，帶動(dòng)曲軸連桿機(jī)構(gòu)越過(guò)上下止點(diǎn)，保證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出扭矩盡可能均勻（貯能作用）。飛輪還可以調(diào)節(jié)曲軸和飛輪之間的動(dòng)平衡。 3.配氣機(jī)構(gòu) 功用：按照柴油機(jī)每一缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和做功次序的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)排氣門(mén)，使新鮮空氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。 進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)遲閉：為了增大進(jìn)氣沖程開(kāi)啟時(shí)進(jìn)氣門(mén)的升程高度，減少進(jìn)氣阻力，增加充氣量并利用氣流慣性使進(jìn)氣量增加。 排氣門(mén)早開(kāi)遲關(guān)：廢氣在氣體膨脹壓力作用下，直動(dòng)排除出，因而使氣缸內(nèi)的壓力迅速降低，減少了排氣行程阻力，并利用

9、氣流慣性，使汽缸內(nèi)氣體盡可能的排盡。 氣門(mén)間隙：冷態(tài)下，進(jìn)氣門(mén)0.25～0.3mm，排氣門(mén)0.3～0.35mm。溫度升高氣門(mén)膨脹，間隙過(guò)?。郝?，功率下降 過(guò)大：噪聲、進(jìn)氣不充實(shí)，排氣不完全。 3. 燃料供給系統(tǒng) 燃油供給系統(tǒng)的工作過(guò)程如下： 柴油從油箱吸出，到噴油泵外側(cè)的輸油泵，經(jīng)燃油泵升壓后流經(jīng)燃油濾清器，進(jìn)入噴油泵油道，從噴油泵出來(lái)的高壓燃油經(jīng)高壓油管輸送到各個(gè)噴油器。從噴油器和噴油泵一側(cè)出來(lái)的剩余燃油經(jīng)回油管返回油箱。 柴油機(jī)的使用 項(xiàng)目 檢查項(xiàng)目 注意事項(xiàng) 起 動(dòng) 油底殼及噴油泵內(nèi)的機(jī)油應(yīng)充足 起動(dòng)程序： 1.將油門(mén)置

10、于中間位置，變速箱手柄置于空檔位置。 2. 起動(dòng)開(kāi)關(guān)擰到“起動(dòng)”位置。 油箱中的柴油應(yīng)充足 水箱中的水量應(yīng)充足 電氣系統(tǒng)應(yīng)正常 環(huán)境溫度高于5℃，啟起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)aS，兩次起動(dòng)時(shí)間間隔不少于bS。環(huán)境溫度低于5℃需要預(yù)熱，但不要超過(guò)cS 排除燃油管路中的空氣 運(yùn) 行 機(jī)油壓力應(yīng)正常 冷機(jī)起動(dòng)后，應(yīng)怠速、中低速暖機(jī)5分鐘后才可起步。 機(jī)油溫度應(yīng)正常冷機(jī)禁止大油門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)逐漸提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 機(jī)油溫度正常 水溫上升到60℃以上時(shí)才能運(yùn)轉(zhuǎn) 冷卻水溫應(yīng)正常 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)正常、無(wú)異響 發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)禁帶故障運(yùn)行 發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)前需怠速3～5分鐘后再熄火，高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)

11、動(dòng)機(jī)更應(yīng)如此 新機(jī)或剛大修好的發(fā)動(dòng)機(jī)要有一個(gè)磨合期 停 車(chē) 環(huán)境溫度低于5℃，停車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，停車(chē)后應(yīng)把冷卻水排放干凈，若冷卻液為特配的防凍液，則不需要排放。 一般情況下，停車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)（超過(guò)3周）也應(yīng)放干凈冷卻水。 YC13、TC35、YC65、YC85中a值分別為5、10、10、10，b值都為30、30、30、30，c值分別為7～12、30、30、30 柴油機(jī)常見(jiàn)故障及排除方法 1.柴油機(jī)不能起動(dòng) 故障原因 排除方法 起動(dòng)轉(zhuǎn)速過(guò)低 檢查起動(dòng)系統(tǒng) 供油系統(tǒng)內(nèi)有氣 檢查供油管路接頭是否松動(dòng)。擰松燃油濾芯器/油水分離器總成上的放氣螺釘，用手動(dòng)泵壓送燃油，直到溢出的燃油

12、不在有氣泡為止。 燃油管路堵塞 檢查供油管路是否通暢 燃油濾芯器堵塞 更換濾芯器/油水分離器總成的旋裝式濾芯 輸油泵不供油或斷續(xù)供油 檢查進(jìn)油管是否漏氣，輸油泵的過(guò)濾器是否堵塞 噴油少，不噴油或噴油壓力低 檢查噴油器霧化情況，噴油泵柱塞及出油閥是否磨損或卡死、柱塞彈簧是否折斷。檢查并調(diào)整噴油壓力至規(guī)定范圍 起動(dòng)系統(tǒng)故障： a. 路接線錯(cuò)誤或接觸不良 b. 蓄電池電力不足 c. 起動(dòng)機(jī)炭刷與整流子接觸不良 a.檢查接線是否正確、可靠。 b.向蓄電池充電 c.修理或調(diào)換炭刷，用木砂紙清理整流子面，并吹凈 壓縮壓力不足： a.活塞環(huán)過(guò)度磨損 b.氣門(mén)漏氣 a.

13、更換活塞環(huán)，視情況更換氣缸套 b. 檢查氣門(mén)間隙，氣門(mén)彈簧，氣門(mén)導(dǎo)管及氣門(mén)座的密封性，密封不好應(yīng)研磨氣門(mén)套。 燃油切斷電磁閥的接頭松動(dòng)或臟污、腐蝕 擰緊、清洗或更換。 2.柴油機(jī)功率不足 故障原因 排除方法 進(jìn)氣堵塞 檢查空氣濾清器、進(jìn)氣管，清理或更換空氣濾清器 排氣背壓過(guò)高 檢查氣門(mén)定時(shí)，必要時(shí)調(diào)整；清理排氣管 增壓系統(tǒng)壓力不足 檢查并排除管路和連接處的泄漏 增壓器工作失常，壓氣機(jī)、渦輪氣流通道污染堵死或損壞； 軸承失效； 渦輪、壓氣機(jī)背面間隙處有積碳、油泥 清洗或更換壓氣機(jī)殼、渦輪殼 更換 清洗 燃油管路漏油或堵塞 檢查油管及接頭處的密封情況、燃

14、油濾清器的堵塞情況，更換選裝式濾芯。 噴油管柱磨損過(guò)大 檢查、更換 冒煙限制器膜片損壞 更換 增壓補(bǔ)償管損壞漏氣 更換 噴油器霧化不良 配氣相位不對(duì) 供油提前角提前或遲后 調(diào)速器高速調(diào)整過(guò)低 氣缸墊漏氣 氣門(mén)密封不良 發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱 冷卻液溫度過(guò)高 活塞磨損過(guò)大，斷裂 檢查噴油壓力、清理積碳、調(diào)整及修理 檢查并調(diào)整配氣定時(shí)及氣門(mén)間隙 檢查并調(diào)整 檢查并調(diào)整 按規(guī)定力矩、順序擰緊氣缸蓋螺栓或更換氣缸墊 研磨或更換 檢查并修理散熱器、調(diào)溫器，調(diào)整風(fēng)扇皮帶張緊力 更換 3.柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有不正常的噪聲 故障原因 排除方法 氣缸內(nèi)有清脆金屬敲擊聲：噴

15、油時(shí)間過(guò)早 調(diào)整靜態(tài)供油提前角 氣缸內(nèi)有低沉不清脆的敲擊聲：噴油時(shí)間過(guò)遲 連桿軸瓦、主軸瓦磨損過(guò)大，在油箱處殼聽(tīng)到撞擊聲 拆檢軸瓦，必要時(shí)更換，并保持規(guī)定的合理間隙 止推主軸瓦磨損過(guò)大，在怠速時(shí)曲軸游動(dòng)的撞擊聲 更換零件，保持定的軸向間隙 減振器損壞，不起減振作用 檢查連接螺栓及損壞情況，必要時(shí)更換 氣門(mén)碰活塞 檢查并調(diào)整配氣定時(shí) 傳動(dòng)齒輪磨損，間隙過(guò)大。在正時(shí)齒輪室蓋處可聽(tīng)到撞擊聲 檢查齒側(cè)間隙，視磨損情況更換齒輪 活塞與氣缸間隙過(guò)大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣缸壁處有撞擊聲 更換活塞，視磨損情況修理氣缸套，注意保持配缸間隙 增壓器軸承損壞，轉(zhuǎn)動(dòng)間件與殼體相碰 更換增壓器總成

16、 氣門(mén)間隙過(guò)大，氣缸蓋處有較大聲響 調(diào)整氣門(mén)間隙 4. 排氣冒黑煙 故障原因 排除方法 進(jìn)氣堵塞 檢查空氣濾清器、進(jìn)氣管路并清理 燃油質(zhì)量差 換用規(guī)定的燃油 供油或配氣定時(shí)不正確 按規(guī)定調(diào)整 噴油器霧化不良 檢查，修復(fù)或更換 噴油泵供油量過(guò)大 檢查，按規(guī)定調(diào)整 增壓系統(tǒng)壓力不足 檢查并排除管路和連接處的泄漏 增壓器工作失常 修補(bǔ)或更換 冒煙限制器作用點(diǎn)不正確 重新調(diào)整 5. 排氣冒白煙、藍(lán)煙 故障原因 排除方法 燃油質(zhì)量差、含水份過(guò)多 更換燃油 冷卻水溫過(guò)低 檢查調(diào)溫器工作溫度，必要時(shí)更換 配氣過(guò)供油定時(shí)器不正確 檢查并調(diào)整 壓縮壓力

17、低、燃油不完全 檢查活塞及氣缸墊，更換 活塞環(huán)安裝方向不對(duì)，開(kāi)口未錯(cuò)開(kāi) 檢查并重新裝配 長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn) 注意使用適當(dāng)?shù)墓ぷ鬓D(zhuǎn)速和負(fù)荷 增壓器密封環(huán)磨損 檢查并更換 增壓器上推軸承磨損 檢查并更換 增壓器回油管路堵塞 清洗、修理 6.機(jī)油壓力過(guò)低 故障原因 排除方法 機(jī)油過(guò)稀和所使用機(jī)油不當(dāng) 按規(guī)定選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)油 機(jī)油泵齒輪磨損或裝配間隙過(guò)大 更換機(jī)油泵 機(jī)油濾清器堵塞 更換旋式濾芯 機(jī)油濾清器芯調(diào)壓失靈 修復(fù)、更換 機(jī)油泵進(jìn)油管固定螺栓松動(dòng) 擰緊到規(guī)定力矩 軸瓦間隙過(guò)大 檢查并更換 7.機(jī)油壓力過(guò)高 故障原因 排除方法 氣溫過(guò)低機(jī)油粘度過(guò)大 選用規(guī)定牌號(hào)的機(jī)油，起動(dòng)后先低速運(yùn)轉(zhuǎn)，待油溫正常后再檢查 溢流閥堵塞 檢查清洗 8. 故障原因 排除方法 外部機(jī)油管路有泄漏 檢查并修復(fù) 柴油機(jī)負(fù)荷過(guò)重 降低負(fù)荷 使用機(jī)油牌號(hào)不當(dāng) 選用規(guī)定牌號(hào) 活塞環(huán)卡死或磨損過(guò)大 檢查、修復(fù)，必要時(shí)更換 缸孔磨損過(guò)大 鏜缸后換加工尺寸的活塞換，或加修理用缸套 氣門(mén)套管，磨損過(guò)大，氣門(mén)桿密封失效 檢查、更換