裝載機發(fā)動機系統(tǒng)培訓(xùn)資料.

1、1裝載機發(fā)動機系統(tǒng)基礎(chǔ)培訓(xùn)2一、發(fā)動機的基本構(gòu)造（一）、發(fā)動機的分類按燃料分類：汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、壓縮天然氣發(fā)動機、液化石油氣發(fā)動機、雙燃料發(fā)動機等按著火方式分類：壓燃式和點燃式按工作循環(huán)沖程數(shù)分類：四沖程和二沖程按缸數(shù)與排列分類：單缸和多缸按冷卻方式分類：水冷式和風冷卻式按發(fā)動機進氣形式分為：自然吸氣、增壓、增壓中冷按氣缸布置型式：直列式、臥式和V型裝載機上常用的是柴油機、壓燃式、四沖程、6缸、水冷式、增壓、直列式發(fā)動機我司研制出中國首臺壓縮天然氣裝載機3二、柴油機工作原理四沖程柴油機的工作原理：進氣行程、壓縮行程、作功行程、排氣行程4三、柴油機的總體構(gòu)造柴油機由兩大機構(gòu)和四大系統(tǒng)組成

2、，即由曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成，柴油機是壓燃的，不需要點火系統(tǒng)。5（一）、曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。6（二）、配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。它由進氣門、排氣門、搖臂、氣門間隙調(diào)節(jié)器、凸輪軸以及凸輪軸定時帶（齒）輪等組成。7（三）、冷卻系統(tǒng)冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系

3、通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節(jié)溫器等組成。8（四）、燃料供給系統(tǒng)柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。它由燃油箱、燃油濾清器、燃油泵、噴油器；空氣濾清器、進氣管、排氣管、排氣消聲器等組成。9（五）、潤滑系統(tǒng)潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。10（六）、啟動系統(tǒng)要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功

4、，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。它包括起動電機及其附屬裝置。11（七）、增壓中冷系統(tǒng)裝載機上用的是廢氣渦輪增壓或增壓中冷系統(tǒng)。其主要部件有渦輪機、壓氣機、中冷器等。渦輪增壓是在進氣管前上加裝一個壓氣機，將新鮮空氣加壓后送入汽缸，使氣缸內(nèi)空氣密度增大，進而可以增加噴油量，達到提高柴油機輸出功率的最終目的。中冷器是使增壓后的空氣溫度降低、密度增大，使柴油機的循環(huán)進氣量增多，進而提高柴油機功率，同時提高經(jīng)濟性，降低排放。12四、柴油機

5、系統(tǒng)組成（一）、柴油機總成（二）、散熱器總成（三）、燃油箱總成（四）、油門操縱總成13（一）、柴油機總成1、柴油機功率的選擇2、柴油機布局設(shè)計注意要點3、柴油機設(shè)計相關(guān)部件4、柴油機配套情況及其命名規(guī)則5、柴油機日常維護141、柴油機功率的選擇（1）、柴油機功率的消耗1）、行走所需功率：裝載機作業(yè)時車輪發(fā)出額定牽引力所需的功率2）、油泵所需功率：工作油泵、操縱油泵、轉(zhuǎn)向油泵所需功率3）、發(fā)動機附件功率：風扇驅(qū)動等151、柴油機功率的選擇（2）、柴油機性能曲線1）扭矩曲線16（2）、柴油機性能曲線2）功率曲線17（2）、柴油機性能曲線3）油耗曲線182、柴油機布局設(shè)計注意要點（1）、飛輪及飛輪殼

6、的連接型式：飛輪、飛輪殼與變矩器接口的連接匹配，如果發(fā)動機較短，可在發(fā)動機與變矩器之間連接接長筒。（2）、柴油機前支撐：前支撐的結(jié)構(gòu)型式，與車架的安裝連接。（3）、發(fā)電機：電壓、電流需滿足整機電源需要。（4）、啟動馬達：標定功率，全密封防油結(jié)構(gòu)，防止漏油。（5）、空壓機：排量，出氣接口尺寸。（6）、風扇：吹風式、吸風式，風量需滿足散熱要求。（6）、調(diào)速器：全程式、兩級調(diào)速器。油門拉線的長度。（7）、空濾器、消聲器：布局位置、考慮空濾器濾芯的拿出。（8）、風扇皮帶輪：需按有A型槽，供空調(diào)壓縮機使用，預(yù)留壓縮機支架安裝位置（9）、熄火控制：電熄火。（10）、油底殼：布局：前置、中置、后置。發(fā)動機前

7、傾、橫傾必須吸到油。（11）、機油尺：布置位置需方便取出，機油需加注在規(guī)定的高低油位之間（12）、各管路布置：進出水管、中冷器進出氣管，管路需過度圓滑，不允許與其他部件干涉（13）、各接頭尺寸：水溫傳感器、油壓傳感器、暖水進出水接頭的尺寸。193、柴油機設(shè)計相關(guān)部件（1）、車架系統(tǒng)與車架的安裝連接方式。（2）、傳動系統(tǒng)發(fā)動機與變矩器的性能匹配；飛輪、飛輪殼與變矩器接口的連接。根據(jù)整機系統(tǒng)的布局，如果發(fā)動機較短，可在發(fā)動機與變矩器之間連接接長筒。（3）、制動系統(tǒng)空壓機的型式，氣頂油制動系統(tǒng)，需達到空壓機排量要求。濕式制動則無需空壓機。（4）、電氣系統(tǒng)發(fā)動機線束：啟動馬達、發(fā)電機、停車電磁閥、水溫

8、、油壓、暖風（5）、空調(diào)系統(tǒng)為空調(diào)壓縮機預(yù)留皮帶盤，位于曲軸或齒輪軸?？照{(diào)壓縮機支架的安裝。（6）、機罩系統(tǒng)發(fā)動機空濾器、消聲器、水箱加水口的位置、布局。注意后視野要求。204、柴油機配套情況及其命名規(guī)則（1）、各機型所配套柴油機廠家30機：玉柴、康明斯40機：上柴50機：上柴、杭發(fā)、康明斯60機：上柴、杭發(fā)80機：康明斯21（2）、各廠家柴油機命名規(guī)則例：SC9D220G2SC9D220G2：上柴9升D系列220馬力工程機械用發(fā)動機，采用中冷技術(shù) 達到第II階段排放1、上柴、上柴D9222 2、上柴、上柴C6121C6121例：SC11CB220G2B1SC11CB220G2B1：上柴11升

9、C（FEV）系列220馬力工程機械用發(fā)動 機，采用EGR技術(shù)達到第II階段排放233 3、上柴、上柴D6114D6114例：SC8D170.3G2B1SC8D170.3G2B1：上柴8升D系列170.3馬力工程機械用發(fā)動機，采用 EGR技術(shù)達到第II階段排放244 4、杭發(fā)、杭發(fā)WD615WD615 例：D1022T2G001D1022T2G001:10升220馬力額定轉(zhuǎn)速2200r/min，工程機械用水冷柴 油機，排放達Tier第II階段255 5、玉柴、玉柴 例：YC6J125Z-T20YC6J125Z-T20：玉柴6缸J系列125馬力增壓發(fā)動機，排放達非道路移動 機械排放法規(guī)第II階段2

10、66 6、康明斯、康明斯 例：6CTA8.3-C2156CTA8.3-C215：6缸C系列增壓中冷，排量為8.3L，215馬力工程機械用 發(fā)動機275、柴油機日常維護（1）、檢查燃油箱柴油：柴油需經(jīng)過72小時沉淀，觀察燃油箱存油量，根據(jù)需要添足。（2）、檢查油底殼機油液面：油面應(yīng)達到機油標尺上的刻度標記，不足時，應(yīng)加到規(guī)定量。（3）、檢查噴油泵調(diào)速器機油液面：油面應(yīng)達到機油標尺上的刻度標記，不足時，應(yīng)加到規(guī)定量。（4）、檢查三漏（氣、油、水）：消除油、水管路接頭等密封面的漏油，漏水現(xiàn)象；消除進、排氣管、氣缸蓋墊片處及渦輪增壓器的漏氣現(xiàn)象。（5）、檢查柴油機各附件的安裝情況：各附件安裝的穩(wěn)固程度

11、，地腳螺釘及與工作機械相連接的牢靠性。（6）、檢查各儀表：觀察讀數(shù)是否反常，否則應(yīng)及時修理或更換。（7）、檢查噴油泵傳動連接盤：連接螺釘是否松動，否則應(yīng)重新校噴油提前角并擰緊連接螺釘。（8）、清潔柴油機及附屬外表：用干布或浸柴油的抹布擦拭。（9）、冷卻液：需加軟水。加防凍液可使水沸點提高，同時起到潤滑、防銹柴油機部件的作用。（10）、水箱塑料管：如果漏水，說明水箱水沸騰了，需要停車。（11）、啟動后15s，必須有機油壓力顯示。28（二）、散熱器總成1、散熱器在冷卻系統(tǒng)中的作用2、散熱器的結(jié)構(gòu)及種類3、銅水箱與鋁水箱優(yōu)缺點對比分析291、散熱器在冷卻系統(tǒng)中的作用1、散熱器的主要功能、散熱器的主要

12、功能-散熱散熱散熱器（俗稱水箱）是水冷發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中不可缺少的重要部件，其作用是將發(fā)動機的水套內(nèi)冷卻液所攜帶的多余熱量經(jīng)過二次熱交換，在外界強制氣流的作用下從高溫零件所吸收的熱量散發(fā)到空氣中的熱交換裝置。因此，冷卻系統(tǒng)中散熱器性能的好壞直接影響發(fā)動機的散熱效果及其動力性、經(jīng)濟性和可靠性,乃至正常工作和安全行駛的問題。2、散熱器的延伸功能、散熱器的延伸功能-暖腳、除霧暖腳、除霧將通過水箱的熱量，用一定的裝置（如暖風機）輸送到駕駛室，冬天可供駕駛員暖腳或擋風玻璃除霧等功能。3、 散熱器的其它功能散熱器的其它功能-連接、支撐連接、支撐在冷卻系統(tǒng)中，水箱經(jīng)常作為其它冷卻器（如中冷器、油冷器等）的安裝

13、支撐，因此水箱在冷卻系統(tǒng)中還有連接和支撐的功能。302、散熱器的結(jié)構(gòu)及種類冷卻系統(tǒng)由散熱器、風扇、水泵、進出水管、節(jié)溫器等組成312、散熱器的結(jié)構(gòu)及種類（1）、散熱器的基本結(jié)構(gòu)：散熱器水箱本體上水室組件下水室組件防護網(wǎng)芯子組件護風罩安裝板組件膨脹水箱水箱壓力蓋放水開關(guān)主板側(cè)板散熱管散熱管進水管出水管322、散熱器的結(jié)構(gòu)及種類（2）、散熱器的種類：壓封式結(jié)構(gòu)散熱器壓封式結(jié)構(gòu)散熱器 焊接式結(jié)構(gòu)散熱器焊接式結(jié)構(gòu)散熱器芯子組件芯子組件上水室組件上水室組件下水室組件下水室組件上水室組件上水室組件密封圈密封圈芯子組件芯子組件下水室組件下水室組件密封圈密封圈33（2）、散熱器的種類按材質(zhì)分銅散熱器鋁散熱器鋼

14、散熱器散熱器散熱器按零件連接方式裝配式散熱器釬焊式散熱器見單缸柴油機(拖拉機)上圓管漲管式硬釬焊（鋁水箱）軟釬焊（銅水箱）t450焊接溫度-t34（2）、散熱器的種類按芯子結(jié)構(gòu)分管帶式散熱器封條式散熱器管片式散熱器散熱器35（2）、散熱器的種類按芯子與水室連接方式分焊接式散熱器壓封式散熱器散熱器36（3）、膨脹水箱的設(shè)計及其功用A、分離式結(jié)構(gòu)由壓力蓋、水箱蓋和附水箱、溢水管組成37B、整體式膨脹水箱結(jié)構(gòu)-膨脹水箱與水室為一整體38C、膨脹水箱的功用1、儲備冷卻液2、提供膨脹空間3、除氣4、提高水泵進口處靜壓。5、便于加注冷卻液。393、銅水箱與鋁水箱優(yōu)缺點對比分析全銅水箱與全鋁水箱對比分析對比

15、項目銅水箱鋁水箱銅材比重8.92.7散熱管壁厚(mm)0.080.130.30.4散熱帶壁厚(mm)0.040.060.080.12主板壁厚(mm)0.060.11.52.0水室壁厚(mm)0.060.12.04.0水箱本體重量銅水箱重15-20散熱性能鋁水箱比銅水箱好百分之二十以上抗腐性能好較差芯子機械強度鋁水箱比銅水箱好維修性能易修補難修補40（三）、燃油箱總成1、燃油箱的結(jié)構(gòu)型式：側(cè)置式、后置式41（三）、燃油箱總成2、燃油箱技術(shù)要求和清潔度（1）、QJ/XG353-2002燃油箱、液壓油箱技術(shù)要求。（2）、燃油箱中柴油必須清潔，其雜質(zhì)總量不超過0.28克，為此要求注入柴油必須經(jīng)至少72

16、小時沉淀處理或用綢布過濾，以確保柴油中的雜質(zhì)量小于0.5毫克/公斤。42（四）、油門操縱總成43五、柴油機系統(tǒng)今后發(fā)展趨勢（一）、柴油機非道路工程機械排放標準的不斷提高：2007年10月1日起實施國標準2010年10月1日起實施國標準預(yù)計2014年實施國標準4445對于柴油機而言，對于柴油機而言，NOx和和PM是控制的重點和難點，而是控制的重點和難點，而CO和和HC離限值裕量很離限值裕量很大。大。NOx和和PM在控制上的難點在于兩者在控制上的矛盾性。比如：充分燃燒在控制上的難點在于兩者在控制上的矛盾性。比如：充分燃燒可以使可以使PM下降，但卻會使下降，但卻會使NOx增加。因此，在不加后處理的歐

17、增加。因此，在不加后處理的歐III階段，必須階段，必須通過一些措施找到控制的平衡點，使通過一些措施找到控制的平衡點，使PM和和NOx都能達標。都能達標。46使發(fā)動機滿足國排放的主要技術(shù)方法：在增壓器與發(fā)動機進氣歧管之間加裝一個中冷器中冷器的作用：降低發(fā)動機的進氣溫度那么為什么要降低進氣溫度：（）發(fā)動機排出的廢氣的溫度非常高，通過增壓器的熱傳導(dǎo)會提高進氣的溫度。而且，空氣在被壓縮的過程中密度會升高，這必然也會導(dǎo)致空氣溫度的升高，從而影響發(fā)動機的充氣效率。如果想要進一步提高充氣效率，就要降低進氣溫度。有數(shù)據(jù)表明，在相同的空燃比條件下，增壓空氣的溫度每下降，發(fā)動機功率就能提高。（）如果未經(jīng)冷卻的增壓

18、空氣進入燃燒室，除了會影響發(fā)動機的充氣效率外，還很容易導(dǎo)致發(fā)動機燃燒溫度過高，造成爆震等故障，而且會增加發(fā)動機廢氣中的的含量，造成空氣污染。為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響，因此需要加裝中冷器來降低進氣溫度。47使發(fā)動機滿足國3、國4排放的主要技術(shù)前處理、中間處理和后處理 對油和氣的前處理：油品改善、燃油和機油中雜質(zhì)和水的過濾，空氣過濾等。 采用電子控制的燃油噴射系統(tǒng)，根據(jù)狀態(tài)和要求精確靈活的控制燃油的Q、P、T。其中P相對傳統(tǒng)系統(tǒng)大為提升。 發(fā)動機本體優(yōu)化燃燒技術(shù)。氣道、燃燒室、增壓器等及EGR、VNT技術(shù)。 尾氣的后處理：催化還原或氧化，如SCR、DPF等。48電控燃油噴射系統(tǒng)的主要

19、技術(shù)國內(nèi)主要廠家技術(shù)49電控高壓共軌技術(shù)，電控高壓共軌技術(shù)，CRS噴射壓力高，可達到180MPa，具有更高噴射壓力的的發(fā)展?jié)摿Γ粐娚鋲毫?、定時獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，可以改善發(fā)動機低速、低負荷時的性能，特別是對于目前城市客車和工程用途的動力機械；可以實現(xiàn)多次噴射，具有歐4能力；電子電器系統(tǒng)與整車全面整合，可以最大限度發(fā)揮整車潛力；結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、適用性強；新一代共軌系統(tǒng)更加具有響應(yīng)速度快，驅(qū)動扭矩?。ㄏ喈斢跈C械泵的1/4），噪聲低的優(yōu)點。50單體泵技術(shù)，EUP噴射壓力與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相關(guān)，噴射期內(nèi)最高壓力可達到180MPa200MPa；定時獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，具有良好的噴射特性，可優(yōu)化燃燒過程；目前能

20、實現(xiàn)預(yù)噴射，將來可能可以實現(xiàn)多次噴射；噴油規(guī)律為“三角形”，有利于燃燒過程。噴油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降而降低，不利于柴油機低速性能的提高；驅(qū)動扭矩、噪聲較大；在國內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)用中，或者設(shè)計新的機體、或者只能采用外掛箱式單體泵；目前只能實現(xiàn)預(yù)噴射，如果進入歐4階段，可能需重新?lián)Q用新燃油系統(tǒng)（歐4使用催化器，需多次噴射）Pressure Diagram Definitions-20002004006008001000120014001600180020000.0010.0020.0030.0040.0050.006Timebase (s)Pressure (bar)050100150200250Pressure TraceLogic TraceT1 Logic TracePeak PressureReference PressureDemand LevelZero Pressure Level(calculated from zero window data)T3 LevelT4 LevelT2 LevelRise Time (tr)與機體融為一體的單體泵原理設(shè)計。51達到歐IV和歐V的技術(shù)從歐從歐III到歐到歐IV的方法：的方法：1）優(yōu)化燃燒將先顆粒降低到）優(yōu)化燃燒將先顆粒降低到歐歐IV要求，然后用選擇性降要求，然后用