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文檔簡(jiǎn)介

1、柴油機(jī)知識(shí)學(xué)習(xí)資料第一節(jié) 柴油機(jī)概述柴油機(jī)類型柴油機(jī)是裝載機(jī)工作的動(dòng)力源,按柴油機(jī)每循環(huán)沖程數(shù)(行程)可分為二沖程柴油機(jī)和四沖程柴油機(jī)。二沖程柴油機(jī)是指活塞連續(xù)運(yùn)行二個(gè)沖程(即曲軸旋轉(zhuǎn)一圈)完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為二沖程柴油機(jī);四沖程柴油機(jī)是指活塞連續(xù)運(yùn)行四個(gè)沖程(即曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈)完成一個(gè)工作循環(huán)的稱為四沖程柴油機(jī)。柴油機(jī)還可以按進(jìn)氣方式、冷卻方式、轉(zhuǎn)速高低、汽缸數(shù)等進(jìn)行分類。輪式裝載機(jī)一般采用的是四沖程、水冷、多缸、高速柴油機(jī)。WD615型柴油機(jī)外形圖二、柴油機(jī)的基本名詞定義(1) 上止點(diǎn)-活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置。(2) 下止點(diǎn)-活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的位置。(3) 活塞行程-上、

2、下止點(diǎn)之間的距離,用符號(hào)s表示,單位為mm。(4) 曲柄半徑-曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離,用符號(hào)r表示,單位為mm,則s=2r 柴油機(jī)的四個(gè)工作過(guò)程四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)如圖所示,由進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程組成一個(gè)工作循環(huán)。第一沖程 活塞由上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn),即曲軸的曲柄內(nèi)0轉(zhuǎn)到180(活塞位于第一沖程上止點(diǎn)時(shí),曲軸的曲柄位置定為0)。在這個(gè)沖程中,進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),新鮮空氣被吸入氣缸。因此,第一沖程又稱為進(jìn)氣沖程。第二沖程 活塞由下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn),即曲柄由180轉(zhuǎn)到360。在這個(gè)沖程中,氣缸內(nèi)的氣體被壓縮,故稱為壓縮沖程。 第三沖程 活塞再由上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn),即曲柄由360轉(zhuǎn)到

3、540。在這個(gè)沖程中燃?xì)馀蛎涀龉?,所以又稱為工作沖程或做功沖程。第四沖程 活塞再由下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn),即曲柄由540轉(zhuǎn)到720。在這個(gè)沖程中排氣門(mén)打開(kāi),燃燒后的廢氣經(jīng)排氣門(mén)排出氣缸,又稱為排氣沖程。四沖程柴油由上述四個(gè)沖程組成了一個(gè)工作循環(huán),為了便于講解,現(xiàn)對(duì)四沖程柴機(jī)(自然吸氣)的四個(gè)工作過(guò)程分別進(jìn)行闡述。1進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)氣過(guò)程是由進(jìn)氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉為止。為了獲得較多的進(jìn)氣量,活塞到達(dá)上止點(diǎn)前進(jìn)氣門(mén)就開(kāi)始開(kāi)啟。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí),進(jìn)氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)座之間已有一定的通道面積。活塞由上止點(diǎn)下行不久,氣缸內(nèi)的壓力很快低于大氣壓力,形成了真空,空氣在大氣壓力作用下經(jīng)空氣濾清器、進(jìn)氣管道、進(jìn)氣門(mén)充入氣

4、缸。當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí),空氣還具有較大的流動(dòng)慣性繼續(xù)向氣缸內(nèi)充氣,為了充分利用氣體流動(dòng)的動(dòng)量,使更多的空氣充入氣缸,進(jìn)氣門(mén)在下止點(diǎn)之后才關(guān)閉。在進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉之前,由于氣體流動(dòng)慣性的作用使氣缸內(nèi)的氣體壓力有所回升,但由于氣體流動(dòng)的節(jié)流損失,氣缸內(nèi)的壓力仍低于外界大氣壓力Pa,進(jìn)氣終點(diǎn)壓力Ps約為(0.80.95)Pa。充入氣缸的空氣與燃燒室壁及活塞頂?shù)雀邷貦C(jī)件的接觸,以及與上一循環(huán)沒(méi)有排凈而留在氣缸內(nèi)殘余廢氣的混合,使進(jìn)氣溫度升高。進(jìn)氣終點(diǎn)溫度Ts可達(dá)30一65。2壓縮過(guò)程當(dāng)進(jìn)氣行程終了時(shí),活塞繼續(xù)在曲軸的推動(dòng)下越過(guò)下止點(diǎn)而向上止點(diǎn)移動(dòng)。由于此時(shí)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉,所以活塞上移時(shí)氣缸容積逐漸減小

5、,缸內(nèi)空氣逐漸被壓縮,其壓力和溫度也隨之逐漸升高直至活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí),空氣完全被壓縮至燃燒室內(nèi),此時(shí)壓力可達(dá)3050 Kg.f/cm2,溫度可達(dá)680730,這就為柴油噴入氣缸后的著火燃燒和充分膨脹創(chuàng)造了必要條件。柴油的自燃溫度約在300左右,為保證柴油噴入氣缸后能及時(shí)迅速燃燒和冷啟動(dòng)時(shí)可靠著火,其壓縮終點(diǎn)溫度應(yīng)高出于柴油自燃溫度的一倍左右。壓縮終了的狀態(tài)參數(shù)主要決定于空氣的壓縮程度,也就是壓縮前活塞處于下止點(diǎn)時(shí)氣缸中氣體所占有的容積(即氣缸總?cè)莘eVt)與壓縮后活塞處于上止點(diǎn)時(shí)氣體所占有的容積(即燃燒室容積Vc)之比,此比值稱為壓縮比,以符號(hào)C表示。C=Vt/VC=1+VS/VC3做功行程(膨

6、脹行程)在壓縮行程接近終了,活塞到達(dá)上止點(diǎn)前的某一時(shí)刻,柴油開(kāi)始(并經(jīng)歷一小段時(shí)間)從噴油嘴以高壓噴入燃燒室而形成油霧狀,并在高溫壓縮空氣中迅速蒸發(fā)而混合成可燃混合氣(這種在氣缸內(nèi)部形成可燃混合氣的方式稱為“內(nèi)混合”),隨后便自行著火燃燒放出大量熱量,使氣缸中的氣體溫度和壓力急劇升高,最高溫度可達(dá)2000左右,最高爆發(fā)壓力可達(dá)60一90 Kg.f/cm2 (隨燃燒室的結(jié)構(gòu)型式不同而有所差異,增壓及增壓中冷柴油機(jī)此數(shù)值還要更高)。由于此時(shí)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)是關(guān)閉著的,所以高溫高壓氣體便膨脹而推動(dòng)活塞內(nèi)上止點(diǎn)迅速向下止點(diǎn)移動(dòng),并通過(guò)連桿的傳遞而迫使曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外輸出動(dòng)力。這樣,熱能便轉(zhuǎn)化成了機(jī)械功。隨著

7、活塞的下移,氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度也隨之逐漸降低,待活塞接近下止點(diǎn)時(shí),做功行程便告終了,此時(shí)缸內(nèi)壓力降到34 Kg.f/cm2。,而溫度降到800一900。4排氣行程做功行程終了,曲軸靠飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn),推動(dòng)活塞越過(guò)下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)。這時(shí)排氣門(mén)開(kāi)啟,進(jìn)氣門(mén)仍關(guān)閉。由于膨脹后的廢氣壓力仍高于外界大氣壓力,所以廢氣在此壓差作用下,以及受活塞的排擠作用下,迅速?gòu)呐艢忾T(mén)排出。出于受到排氣系統(tǒng)的阻力作用,因此排氣終了時(shí)的缸內(nèi)廢氣壓力仍略高于大氣壓力,約為1.051.25Kg.f/cm2溫度約為300一700(在排氣門(mén)附近)。由于燃燒室占有一定的容積,以及上述排氣阻力的影響,因此廢氣不可能完全排出

8、,留下的殘余廢氣在下一工作循環(huán)進(jìn)氣時(shí)與新鮮空氣混合而成為工作混合氣。殘余廢氣愈多,對(duì)下一工作循環(huán)的不良影響愈大,因此希望廢氣排得愈干凈愈好。柴油機(jī)經(jīng)過(guò)上述四個(gè)連續(xù)行程后,便完成了一個(gè)工作循環(huán),當(dāng)活塞再次從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí),又將開(kāi)始新的工作循環(huán)。如此周而復(fù)始的繼續(xù)下去,柴油機(jī)便能保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而對(duì)外做功。柴油機(jī)的組成柴油機(jī)一般由以下機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成:1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)和機(jī)體組件曲柄連桿機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)最基本的運(yùn)動(dòng)部件和傳力機(jī)構(gòu), 它將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并將作用在活塞上的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩,通過(guò)曲軸向外輸出;機(jī)體組件是柴油機(jī)的基礎(chǔ)和骨架,幾乎所有的運(yùn)動(dòng)部件和輔助系統(tǒng)都支承和安裝在它

9、的上面。曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要包括活塞組、連桿組和曲軸飛輪組等運(yùn)動(dòng)組件;機(jī)體組件主要包括氣缸體、氣缸蓋和曲軸箱等。2.配氣機(jī)構(gòu)柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的功用是適時(shí)地開(kāi)閉進(jìn)、 排氣門(mén),使新鮮空氣進(jìn)入氣缸,使廢氣排出氣缸。它主要包括氣門(mén)組、傳動(dòng)組(包括挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、凸輪軸、正時(shí)齒輪)、空氣濾清器、進(jìn)排氣管以及消聲器等。3.燃料供給系柴油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)工況需要, 定時(shí)、定量、定壓地向燃燒室內(nèi)供給一定霧化質(zhì)量的潔凈柴油,并創(chuàng)造良好的燃燒條件,以滿足燃燒過(guò)程的需要。它主要包括燃油箱、輸油管、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵、噴油器以及調(diào)速裝置等。4.潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系的任務(wù)是將機(jī)油(潤(rùn)滑油)送到柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)零

10、部件的摩擦表面,減小零部件的摩擦和磨損, 流動(dòng)的機(jī)油可以帶走摩擦表面產(chǎn)生的熱量,并可清除摩擦表面上的磨屑等雜物。 另外,機(jī)油還具有輔助密封以及防銹等作用。因此,潤(rùn)滑系統(tǒng)是保證柴油機(jī)連續(xù)可靠工作、 延長(zhǎng)柴油機(jī)使用壽命的必要條件。潤(rùn)滑系主要包括機(jī)油泵、機(jī)油集濾器、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、潤(rùn)滑油道、調(diào)壓閥、機(jī)油標(biāo)尺以及油底殼等。5.冷卻系冷卻系的功用是將受熱零部件所吸收的多余熱量及時(shí)地傳導(dǎo)出去, 以保證柴油機(jī)在適宜的溫度下工作, 不致因溫度過(guò)高而損壞機(jī)件,影響柴油機(jī)工作。因此,冷卻系也是保證柴油機(jī)連續(xù)可靠工作的必要條件。 冷卻系按使用的冷卻介質(zhì)的不同可分為水冷卻系和風(fēng)(空氣) 冷卻系兩種。水冷卻系主

11、要包括氣缸體及氣缸蓋內(nèi)的冷卻水套、水泵、散熱器、風(fēng)扇、 水溫調(diào)節(jié)裝置(節(jié)溫器)以及冷卻水管路等。而風(fēng)冷卻系則主要由氣缸體及氣缸蓋上的散熱片、導(dǎo)流罩以及風(fēng)扇等組成。6.起動(dòng)系起動(dòng)系的主要功用是為柴油機(jī)的起動(dòng)提供動(dòng)力及創(chuàng)造有利條件。 它主要包括起動(dòng)機(jī)及使柴油機(jī)易于起動(dòng)的輔助裝置(如預(yù)熱裝置)等。第二節(jié) 機(jī)體組件機(jī)體組件主要由氣缸體、 氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊等零部件組成。柴油機(jī)上幾乎所有的零部件都安裝在機(jī)體上,所以機(jī)體是柴油機(jī)的基礎(chǔ)和骨架。一、氣缸體 水冷柴油機(jī)的氣缸體和曲軸箱常鑄成一體,稱為氣缸-曲軸箱,簡(jiǎn)稱為氣缸體。在氣缸體上半部, 有一個(gè)或若干個(gè)為活塞在其中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的圓柱形空腔,稱為氣缸。下半

12、部為支承曲軸的曲軸箱。 作為發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體,氣缸體本身應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。其結(jié)構(gòu)型式可分為平分式氣缸體、龍門(mén)式氣缸體、 隧道式氣缸體三種。 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體是將主軸承蓋和主軸承座鑄成一個(gè)整體,稱為隧道式氣缸體。 這種結(jié)構(gòu)型式的氣缸體,不但剛度最好,而且結(jié)構(gòu)緊湊,可以縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向尺寸。但工藝性差,曲軸拆裝也不方便,而且使用滾動(dòng)軸承,成本較高。有的柴油機(jī)則是主軸承蓋與曲軸箱(亦稱框架)鑄為一體,曲軸箱與氣缸體結(jié)合面在曲軸中心線剖開(kāi),用螺栓連接,這種隧道式結(jié)構(gòu)不僅有很好的剛度,而且可以采用滑動(dòng)軸承,減少了噪音,提高了使用壽命。(如圖)二、氣缸套 由于氣缸在高溫、高壓、活塞高速往復(fù)運(yùn)

13、動(dòng)以及潤(rùn)滑不良的情況下工作,磨損是很大的。 為了提高氣缸表面的耐磨性,有些發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體用加入少量合金元素,如鎳、鉬、鉻、 磷、硼等元素的優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料制成。但氣缸體全部使用優(yōu)質(zhì)耐磨材料,將會(huì)造成材料的極大浪費(fèi)。 所以,近年來(lái)廣泛采用在機(jī)體內(nèi)鑲?cè)雴为?dú)制成的氣缸套結(jié)構(gòu)。這樣就可以用更加耐磨的材料做氣缸套, 以延長(zhǎng)氣缸的使用壽命。而氣缸體則用一般鑄鐵材料做成,以降低成本。常用的氣缸套有干式和濕式兩種。1.干式氣缸套外壁不直接與冷卻水接觸的氣缸套為干式氣缸套。干式氣缸套的壁很薄,一般只有13毫米,采用合金鑄鐵制造。干式氣缸套外園與機(jī)體上的座孔以過(guò)盈配合裝配,裝配時(shí)應(yīng)保持氣缸體與氣缸套間有一定的壓入過(guò)盈

14、量,過(guò)盈量太大會(huì)造成氣缸破裂或熱變形;過(guò)小則會(huì)造成氣缸套松動(dòng),并影響氣缸套與機(jī)體間的熱交換。氣缸套的取出,必須采用專用拆具,更換氣缸套時(shí)必須保證氣缸套外壁干燥、清潔并不得涂油。2.濕式氣缸套外壁直接與冷卻液接觸的氣缸套稱為濕式氣缸套。 濕式氣缸套的壁比干式氣缸套厚,一般為58毫米。氣缸套的外表面有兩個(gè)保證徑向定位的凸出的圓環(huán)帶分別稱為上支承定位帶和下支承定位帶。 氣缸套的軸向定位是利用上端的凸緣。 為了密封和調(diào)整的需要,大部分氣缸套的凸緣下面都裝有紫銅墊片。 在更換氣缸套時(shí)應(yīng)注意使用該調(diào)整墊片調(diào)整氣缸套高出氣缸體的高度,使各缸基本一致。氣缸套的上支承定位帶直徑略大, 與氣缸套座孔配合較緊密。下

15、支承密封帶與座孔配合較松, 通常裝有13道橡膠密封圈來(lái)封水。常用的密封結(jié)構(gòu)型式有兩種,一種是將密封環(huán)槽開(kāi)在氣缸套上,將具有一定彈性的橡膠密封圈裝入環(huán)槽內(nèi);另一種型式則是將安裝密封圈的環(huán)槽開(kāi)在氣缸體上。 由于后一種結(jié)構(gòu)工藝性差,因此柴油機(jī)上常用前一種結(jié)構(gòu)。氣缸套裝入座孔后, 通常氣缸套頂面略高出氣缸體上平面0.050.15毫米。這樣當(dāng)緊固氣缸蓋螺栓時(shí), 可將氣缸墊壓得更緊,以保證氣缸的密封性,防止冷卻液和氣缸內(nèi)的高壓氣體竄漏。 濕式氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是在氣缸體上沒(méi)有封閉的水套,鑄造方便,容易拆卸、更換, 冷卻效果也較好。其缺點(diǎn)是氣缸體的剛度差,容易漏氣、漏水。濕式氣缸套廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)上。由于活塞在氣

16、缸內(nèi)高速運(yùn)行, 氣缸套與活塞(環(huán))之間會(huì)產(chǎn)生磨損。當(dāng)活塞與氣缸套(壁)的磨損超過(guò)極限值時(shí),柴油機(jī)就會(huì)出現(xiàn)燒機(jī)油冒蘭煙、功率下降、起動(dòng)困難等故障。這時(shí),一般可以通過(guò)更換活塞環(huán)的方法予以解決;也可以通過(guò)鏜磨氣缸,加大活塞(環(huán))的方法修理, 但要選配加大同級(jí)修理尺寸的活塞、活塞環(huán)等,從而恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)配合間隙。鏜磨氣缸的修理方法, 一般只用在裝有干式氣缸套的柴油機(jī),裝有濕式氣缸套的柴油機(jī)一般采用更換氣缸套的方法進(jìn)行修理。三、飛輪殼飛輪殼上一般鑄有耳形平臺(tái),經(jīng)銑削加工,其中下端兩側(cè)平臺(tái)與發(fā)動(dòng)機(jī)后支撐連接固定于車架上,起發(fā)動(dòng)機(jī)支撐作用。飛輪殼為鑄鐵薄壁件,因此在拆卸、安裝時(shí)應(yīng)注意:(1)拆卸時(shí):因飛輪殼與機(jī)體

17、結(jié)合面涂有密封膠,不易取下應(yīng)用撬杠上下、左右均勻撬動(dòng),不可用力從單側(cè)猛撬,不能用錘擊,以免損傷飛輪殼。(2)飛輪殼與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體連接面,在安裝時(shí),需涂510樂(lè)泰密封膠,用螺栓把緊。安裝時(shí):注意雙頭螺栓安裝一定要到位。擰入絲扣太少,容易使螺絲孔滑扣損壞。若已損壞,可用絲攻重新攻絲。與缸體結(jié)合擰緊的螺栓要按規(guī)定順序和方法緊固。使各螺栓扭矩基本一致,受力均勻,可避免受形和裂紋。四、氣缸蓋與氣缸墊 (如下圖) 1. 氣缸蓋氣缸蓋的主要功用是密封氣缸上部,與活塞頂部和氣缸壁一起形成燃燒室。氣缸蓋直接接觸高溫燃?xì)猓惺苈菟A(yù)緊力、燃?xì)鈮毫徒蛔儜?yīng)力的作用。要求氣缸蓋有一定的強(qiáng)度和剛度,冷卻可靠及結(jié)合面平整等

18、,以保證可靠密封。氣缸蓋一般采用鑄鐵鑄造,也有用鋁合金鑄造的。氣缸蓋內(nèi)部有冷卻水套,其端面上的冷卻水孔與氣缸體的冷卻水孔相通,以便利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分。 柴油機(jī)的氣缸蓋上還設(shè)有進(jìn)排氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管孔、進(jìn)排氣通道及安裝噴油器的座孔等。氣缸蓋與氣缸墊2.氣缸墊氣缸墊是氣缸蓋和機(jī)體接合面之間的彈性密封元件,其功用是填補(bǔ)結(jié)合面上的微觀孔隙,進(jìn)一步保證結(jié)合面處有良好的密封性。3.氣缸蓋螺栓氣缸蓋螺栓是緊固氣缸蓋和氣缸體的聯(lián)接體,它的分布位置對(duì)氣缸蓋和氣缸體的受力情況以及密封可靠性等都有直接影響。所以每個(gè)氣缸蓋周圍,均有四個(gè)以上的氣缸蓋螺栓。氣缸蓋螺栓受力嚴(yán)重,一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成。為了保證

19、結(jié)合面具有良好的密封性,要求氣缸蓋螺栓具有一定的預(yù)緊力。 但預(yù)緊力過(guò)大,會(huì)使螺栓遭到疲勞破壞,也會(huì)造成氣缸蓋翹曲變形,以致漏氣、漏水,甚至沖壞氣缸墊等事故。氣缸蓋在拆卸時(shí)都必須按由中間對(duì)稱、交叉地向四周拆卸; 而在擰緊氣缸蓋螺栓時(shí),則必須按照由中間對(duì)稱、交叉地向四周擴(kuò)散的順序分23次擰緊。 鑄鐵材料的氣缸蓋應(yīng)在熱車時(shí)擰緊。以達(dá)到使氣缸蓋受力均勻,不發(fā)生翹曲。 第三節(jié) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是將燃燒室中的工作混合氣燃燒時(shí)放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要機(jī)構(gòu)。它主要包括曲軸飛輪組和活塞連桿組。曲軸飛輪組 (如下圖) 曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器等零件組成。曲軸飛輪組1.曲軸曲軸的功用是承受

20、、 傳遞連桿傳來(lái)的力,并驅(qū)動(dòng)其它機(jī)構(gòu)或裝置工作。它通常由曲軸前端、主軸頸、連桿軸頸、曲柄臂、曲軸后端等部分組成。曲軸可分為整體式和組合式兩種。整體式曲軸的強(qiáng)度和剛度好,結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,工作可靠,使用廣泛。組合式曲軸采用單個(gè)曲拐單獨(dú)制造,然后用螺栓裝配成完整曲軸的方法制造,這種曲軸系列產(chǎn)品制造簡(jiǎn)單,使用中若某段損壞時(shí)可單獨(dú)更換,不致將整根曲軸報(bào)廢,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工精度要求高。主軸頸是曲軸在缸體上的支承部分, 根據(jù)支承情況,曲軸可分為全支承和非全支承兩種。全支承曲軸是在每個(gè)相臨的兩個(gè)氣缸間(即每道連桿軸頸兩端)都設(shè)有支承點(diǎn)。否則為非全支承曲軸。柴油機(jī)由于爆發(fā)壓力高,一般采用全支承曲軸。整體式曲軸

21、的主軸頸支承一般采用滑動(dòng)軸承, 稱為主軸瓦(俗稱大瓦)。主軸瓦的結(jié)構(gòu)、材料與連桿軸瓦相似。組合式曲軸一般采用滾動(dòng)軸承支承,滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸頸緊配合, 軸承的外圈與缸體上的軸承座孔過(guò)渡配合,兩側(cè)用鎖簧限制其軸向移動(dòng)。連桿軸頸是連桿大頭的連接部分, 為了減小旋轉(zhuǎn)慣性力,高速柴油機(jī)的連桿軸頸一般制成中空的。中空的連桿軸頸一般用螺塞封堵成封閉的空腔作為離心式機(jī)油沉淀室。采用組合式曲軸型柴油機(jī),曲軸旋轉(zhuǎn)軸線上有貫通的油道,機(jī)油經(jīng)曲軸前端的徑向小孔引入,再經(jīng)各道連桿軸頸的沉淀室后進(jìn)入軸頸表面潤(rùn)滑;支承主軸頸的滾動(dòng)軸承靠飛濺方式潤(rùn)滑。如果可能,在維修保養(yǎng)柴油機(jī)時(shí)應(yīng)視需要清理曲軸沉淀室內(nèi)的油泥。曲軸前端用來(lái)

22、安裝曲軸齒輪、甩油盤(pán)、皮帶盤(pán)、扭轉(zhuǎn)減振器和起動(dòng)爪零件等。曲軸的后端則用來(lái)安裝飛輪。在曲軸的前后端一般都安裝了曲軸油封(現(xiàn)多為骨架油封),裝配時(shí)應(yīng)注意保持油封不變形,并使骨架油封的唇口朝向氣缸體。 為了保證曲柄連桿機(jī)構(gòu)正常工作,必須限制曲軸的軸向竄動(dòng),但又要考慮曲軸受熱膨脹時(shí)能自由伸長(zhǎng), 因此必須設(shè)置一處軸向定位裝置,通常采用止推片或止推環(huán),軸向間隙一般在0.10.3mm。飛 輪2、飛輪(如圖)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的作用主要為增加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有容許的旋轉(zhuǎn)不均勻度,并兼作輸出功率、傳遞扭矩之用。一般飛輪外緣裝有齒圈,如圖所示,借以與起動(dòng)機(jī)嚙合以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在飛輪上往往有各種定時(shí)記號(hào),以便

23、于發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整與檢查,如配氣相位、噴油正時(shí)、氣門(mén)間隙調(diào)整時(shí),均需借助飛輪記號(hào)。 二、活塞連桿組 活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機(jī)件組成。(如下圖)活塞連桿組的功用是與氣缸套一起組成燃燒室; 承受燃?xì)鈮毫Σ鬟f動(dòng)力,把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 另外,活塞連桿組還具有密封氣缸、防止氣缸內(nèi)氣體漏入曲軸箱以及傳遞熱量,將活塞頂部接受的熱量通過(guò)氣缸壁傳給冷卻介質(zhì)等功用。由于活塞連桿組直接承受燃?xì)獾母邷?、高壓作用,?dǎo)致承受很大的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷,產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力。 因此,為了保證柴油機(jī)正常工作,對(duì)活塞連桿組件的零部件必須有較高的強(qiáng)度要求。1、2- 連桿軸瓦3-活塞肖4-連桿體 5

24、-連桿蓋6-連桿螺栓7-連桿襯套 8-活塞 9-擋圈 10-梯形環(huán) 11-錐面環(huán) 12-螺旋撐簧油環(huán)1. 活塞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)活塞銷傳給連桿,以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)?;钊敳窟€與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。由于活塞頂部直接與高溫燃?xì)饨佑|, 燃?xì)獾臏囟瓤蛇_(dá)20002500。因此,活塞的溫度也很高?;钊敳吭诓裼蜋C(jī)作功沖程時(shí),承受著燃?xì)鉀_擊性的高壓力(其壓力可達(dá)69Mpa, 采用增壓時(shí)則更高)。高壓將導(dǎo)致活塞的側(cè)壓力增大,加速活塞外表面的磨損,也容易引起活塞變形。 所以,要求它在高溫下有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、重量輕、導(dǎo)熱性能好、熱膨脹系數(shù)小,具有良好的耐磨、耐腐

25、蝕性能等。高速柴油機(jī)的活塞一般采用鋁合金制造,其中以共晶鋁合金用得最多。鋁合金活塞的主要優(yōu)點(diǎn)是重量輕、導(dǎo)熱性能好,用在中小功率的柴油機(jī)上可以滿足強(qiáng)度要求;缺點(diǎn)是熱膨系數(shù)大、耐磨性差。為了在同一臺(tái)柴油機(jī)上,保持各缸慣性力盡可能一致,要求用在同一臺(tái)柴油機(jī)的各缸活塞的重量差在一定的允許范圍內(nèi),一般為:缸徑85mm時(shí),重量允差5g;缸徑為85120mm 時(shí),重量允差8g;缸徑為121140mm時(shí),重量允差 為15g; 當(dāng)缸徑為141160mm時(shí),重量允差20g。各缸活塞重量允差,在柴油機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)中一般有明確的規(guī)定。為了區(qū)分方便, 柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)一般在活塞頂部刻有分組號(hào)。因此,在維修中換用單件活塞

26、時(shí),必須加以注意。2.活塞環(huán)活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。(1)氣環(huán)氣環(huán)用來(lái)密封活塞與氣缸壁之間的間隙, 防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)鈴脑撻g隙中大量涌入曲軸箱, 氣環(huán)還能將活塞頂部的大部分熱量傳給氣缸壁。簡(jiǎn)而言之,氣環(huán)的作用是密封和傳熱。(2)油環(huán)油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油, 并在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜,既可以防止?jié)櫥透Z入氣缸燃燒, 導(dǎo)致積碳和耗費(fèi)價(jià)格較高的潤(rùn)滑油;又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦阻力。 此外,油環(huán)還起到封氣的輔助作用。油環(huán)一般分為普通油環(huán)、螺旋襯簧式油環(huán)和組合油環(huán)等。普通油環(huán)也叫開(kāi)槽油環(huán), 即在環(huán)的外圓面上開(kāi)有若干個(gè)凹槽,槽底加工有通孔,使刮下來(lái)的機(jī)油通過(guò)此通孔

27、處流回曲軸箱, 這種環(huán)制造簡(jiǎn)單,成本低(一般為合金鑄鐵),使用較為普遍。螺旋襯簧式油環(huán)是在普通油環(huán)內(nèi)加裝螺旋脹簧, 提高了環(huán)的徑向壓力,使環(huán)與氣缸壁能均勻穩(wěn)定貼合, 并能補(bǔ)償活塞環(huán)磨損后的彈性降低,因此封油效果好,使用壽命長(zhǎng)。目前,工程機(jī)械用柴油機(jī)多采用這種油環(huán)。(3)活塞環(huán)的裝配活塞環(huán)的工作效果,與裝配質(zhì)量有密切的關(guān)系,因此要特別注意以下事項(xiàng):正確區(qū)分各道氣環(huán):通常第一道氣環(huán)為鍍鉻環(huán),其它為普通環(huán)。無(wú)法區(qū)分時(shí),應(yīng)查閱柴油機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。轉(zhuǎn)速為1900r/min及其以上的非增壓135型柴油機(jī)每只活塞裝用三道活塞環(huán),而活塞上卻有四道環(huán)槽。第一道環(huán)槽裝鍍鉻平環(huán),第二道裝鍍鉻扭曲環(huán),第三道為空缺,

28、第四道裝油環(huán)。裝配時(shí)要注意空缺的環(huán)槽。正確區(qū)分活塞環(huán)的上下端面: 錐面環(huán)的小端向上,扭曲環(huán)的內(nèi)缺口向上,外缺口向下。一些廠家在活塞環(huán)上打有“上”字、“”字或其它記號(hào),裝配時(shí)一般將打有記號(hào)的一面朝上。矩形環(huán)(平面環(huán))和桶面環(huán)及多數(shù)油環(huán),除非有特別說(shuō)明,一般沒(méi)有上下之分。開(kāi)口間隙、端隙及背隙合適:活塞環(huán)裝入活塞前應(yīng)“試缸”,測(cè)量其開(kāi)口間隙和端隙。必要時(shí)校正開(kāi)口間隙。活塞環(huán)裝入環(huán)槽后,應(yīng)能在槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?;钊h(huán)的開(kāi)口應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)合適的位置, 但開(kāi)口應(yīng)避開(kāi)活塞銷及活塞推力面一側(cè)。裝配內(nèi)撐彈簧式油環(huán)時(shí),應(yīng)將穿有鋼絲內(nèi)撐彈簧的接口處放在油環(huán)開(kāi)口的對(duì)面。將活塞環(huán)裝入活塞時(shí),應(yīng)注意將活塞環(huán)擴(kuò)張至正好通過(guò)活塞頂部

29、為宜,不得將活塞環(huán)擴(kuò)張過(guò)大,以免折斷活塞環(huán)。將裝有活塞環(huán)的活塞裝入氣缸時(shí), 應(yīng)使用專用工具,不可強(qiáng)行砸入或壓入,以免損壞活塞環(huán)和環(huán)槽。3.活塞銷活塞銷用來(lái)連接連桿小頭與活塞并傳遞動(dòng)力。 活塞銷在高溫下承受很大的周期性沖擊載荷, 潤(rùn)滑條件差(一般采用飛濺潤(rùn)滑),因此要求有足夠的剛度和強(qiáng)度高,表面耐磨,并且質(zhì)量小。為此,活塞銷通常被制成空心圓柱體,并采用低碳鋼或低碳合金鋼材料,經(jīng)表面滲碳處理后進(jìn)行精磨和拋光。活塞銷、活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的配合連接,一般采用“全浮式”,即在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,活塞銷不僅可以在連桿小頭襯套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),還可在活塞銷座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以使活塞銷各部分的磨損較為均勻。由于活塞多采

30、用鋁合金制成,活塞銷座的熱膨脹量大于活塞銷的熱膨脹量。為了保證在高溫下有正常的配合間隙,在冷態(tài)下,活塞銷與座孔間為過(guò)渡配合。裝配活塞銷時(shí),應(yīng)先將活塞放在溫度為90100 的機(jī)油或水中加熱,然后將活塞銷推入座孔內(nèi),不可在冷態(tài)下強(qiáng)行將活塞銷砸入或壓入座孔。為了防止活塞銷軸向竄動(dòng),在座孔兩端用卡簧加以定位。 4.連桿組連桿組的功用是將活塞承受的力傳給曲軸, 并將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 連桿組一般包括連桿、連桿銅套、連桿軸承等。連桿又由連桿小頭、桿身和連桿大頭三部分組成。連桿小頭與活塞銷相連, 工作時(shí)小頭與活塞銷之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),因此小頭孔中一般壓入減摩青銅襯套。為了潤(rùn)滑活塞銷與襯套,在連桿

31、小頭和襯套上均鉆出集油孔或銑出集油槽,用來(lái)收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被飛濺上來(lái)的機(jī)油,以便潤(rùn)滑。裝配連桿銅套時(shí)應(yīng)當(dāng)注意:青銅襯套上的孔必須與連桿上端的油孔相通。連桿桿身通常做成“工”字形斷面,以求在強(qiáng)度和剛度足夠的前提下減輕質(zhì)量。為防止裝配時(shí)配對(duì)錯(cuò)誤,在連桿大頭與連桿蓋的同一側(cè)刻有配對(duì)記號(hào)(一般為相同的數(shù)字)。安裝連桿蓋時(shí)一定要注意對(duì)準(zhǔn)配對(duì)記號(hào)。在連桿體上一般也標(biāo)有安裝記號(hào)(一般為凸點(diǎn)),將活塞連桿組裝入氣缸時(shí),應(yīng)注意安裝記號(hào)的朝向(一般情況下朝向發(fā)動(dòng)機(jī)的前端)。連桿大頭按剖分面的方向可分為平切口和斜切口兩種, 柴油機(jī)一般采用斜切口方式。斜切口連桿在工作中受到慣性力的拉伸, 在切口方向也有一個(gè)較大的橫向

32、分力。因此,在斜切口連桿上必須采用可靠的定位措施。 斜切口連桿常用的定位方法有止口定位、套筒定位和鋸齒定位三種。目前裝載機(jī)用柴油機(jī)大多采用鋸齒定位和套筒定位的方法。 連桿軸承與曲軸軸頸間要有充足的機(jī)油來(lái)潤(rùn)滑。為了形成潤(rùn)滑油膜,除了保證一定的機(jī)油壓力外,還必須有適合的配合間隙, 這個(gè)間隙柴油機(jī)生產(chǎn)廠在柴油機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)中有明確規(guī)定,保養(yǎng)、維修中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定操作。第四節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作次序的要求, 在每一工作循環(huán)中按時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、 排氣門(mén),以保證各缸準(zhǔn)時(shí)吸進(jìn)清潔空氣,并及時(shí)排出廢氣。因此要求配氣機(jī)構(gòu)具有進(jìn)氣完善、 排氣徹底、噪聲低、振動(dòng)小、工作可靠、維修保養(yǎng)

33、方便、使用壽命長(zhǎng)等特性。配氣機(jī)構(gòu)一般由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組等組成。(如下圖) 裝載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣門(mén)均布置在氣缸蓋上。柴油機(jī)工作時(shí),曲軸通過(guò)正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn),當(dāng)凸輪軸的凸輪凸起部分頂起挺桿時(shí),通過(guò)推桿、調(diào)整螺釘使搖臂擺動(dòng),在消除氣門(mén)間隙后,壓縮氣門(mén)彈簧,使氣門(mén)開(kāi)啟。由于氣門(mén)搖臂的兩臂不等長(zhǎng),可實(shí)現(xiàn)凸輪在較小升程的情況下氣門(mén)有較大的開(kāi)度。當(dāng)凸輪的凸起部分離開(kāi)挺桿后,氣門(mén)便在氣門(mén)彈簧的彈力作用下壓緊在氣缸蓋的氣門(mén)座圈上,使氣門(mén)關(guān)閉。四沖程柴油機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán),曲軸需轉(zhuǎn)兩周,各缸的進(jìn)、排氣門(mén)各開(kāi)啟一次,即凸輪軸只需轉(zhuǎn)一周。所以,曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)

34、速比為2 :1。 氣門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉由凸輪軸上的凸輪通過(guò)挺柱直接控制。 一、 氣門(mén)組氣門(mén)組包括氣門(mén)、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)座及氣門(mén)彈簧等,有的氣門(mén)組還設(shè)有氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 對(duì)氣門(mén)組的基本要求是氣門(mén)與氣門(mén)座配合緊密,在高溫條件下工作可靠。為此氣門(mén)組必須滿足: 氣門(mén)與氣門(mén)座配合錐面嚴(yán)密;氣門(mén)導(dǎo)管對(duì)氣門(mén)桿導(dǎo)向正確,不使氣門(mén)卡滯、傾斜;氣門(mén)彈簧有足夠的剛度和預(yù)緊力,且兩端面應(yīng)與氣門(mén)中心線垂直。1.氣門(mén)氣門(mén)用來(lái)控制進(jìn)、 排氣道的開(kāi)啟和關(guān)閉。氣門(mén)由菌狀頭部和圓柱狀桿部?jī)刹糠纸M成。氣門(mén)頭部的工作溫度高, 而且還要承受氣體壓力、彈簧彈力以及氣門(mén)傳動(dòng)組零件的慣性力作用,其冷卻和潤(rùn)滑條件差。因此要求氣門(mén)必須有足夠的強(qiáng)度、剛度

35、、耐熱和耐磨性能。進(jìn)氣門(mén)的材料一般采用合金鋼,排氣門(mén)則常采用耐熱合金鋼。 為減小進(jìn)氣阻力,提高氣缸充氣效率,多數(shù)柴油機(jī)進(jìn)氣門(mén)的頭部直徑比排氣門(mén)大,以增大進(jìn)氣通流面積。氣門(mén)密封錐面的錐角稱為氣門(mén)錐角。 2. 氣門(mén)座氣門(mén)座與氣門(mén)頭部共同對(duì)氣缸起密封作用, 并接受從氣門(mén)傳來(lái)的熱量。氣門(mén)座在高溫下工作, 磨損嚴(yán)重。所以,很多柴油機(jī)的氣門(mén)座采用較好的材料單獨(dú)制成氣門(mén)座圈,然后鑲到氣缸蓋上。 為保證氣門(mén)密封良好, 裝配前應(yīng)將氣門(mén)頭與氣門(mén)座(圈)二者的密封錐面相互研磨(必要時(shí),應(yīng)鉸削氣門(mén)座或氣門(mén)座圈),研磨后氣門(mén)與氣門(mén)座圈的接觸帶應(yīng)均勻、連續(xù),不允許有斷線現(xiàn)象以保證有良好的密封。3.氣門(mén)導(dǎo)管氣門(mén)導(dǎo)管主要起導(dǎo)

36、向作用, 保證氣門(mén)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),使氣門(mén)與氣門(mén)座能正確貼合。氣門(mén)導(dǎo)管與氣缸蓋之間采用過(guò)盈配合, 安裝時(shí)將氣門(mén)導(dǎo)管壓入氣缸蓋。氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管之間一般有0.050.12mm的間隙, 使氣門(mén)能在導(dǎo)管中自由運(yùn)動(dòng)。為了防止過(guò)多的機(jī)油通過(guò)氣門(mén)導(dǎo)管與氣門(mén)桿之間的間隙進(jìn)入燃燒室, 在氣門(mén)導(dǎo)管上(一般進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)導(dǎo)管為多)通常裝有氣門(mén)油封,如果氣門(mén)油封失效,往往會(huì)造成大量機(jī)油進(jìn)入氣缸,使柴油機(jī)冒蘭煙。4.氣門(mén)彈簧氣門(mén)彈簧的功用是利用其彈力來(lái)關(guān)閉氣門(mén)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)啟的推力撤除后,氣門(mén)便在彈簧彈力的作用下及時(shí)與氣門(mén)座貼合,以保證其密封性。二、氣門(mén)傳動(dòng)組 氣門(mén)傳動(dòng)組主要包括凸輪軸、 正時(shí)齒輪、挺柱、推桿、搖臂和搖

37、臂軸等。氣門(mén)傳動(dòng)組的作用是使進(jìn)排氣門(mén)能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開(kāi)閉,并保證有足夠的開(kāi)度。1.凸輪軸凸輪軸是控制各缸進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的重要零件。為此,凸輪軸上配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪, 使氣門(mén)按一定的工作次序和配氣相位開(kāi)閉,并保證氣門(mén)有足夠的升程。凸輪在工作中受到氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的周期性沖擊載荷, 因此要求凸輪表面耐磨,并要求凸輪軸有足夠的韌性和剛度。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí), 凸輪軸的變形會(huì)影響配氣相位。因此,多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸采用全支承以減小其變形。 但支承過(guò)多,加工工藝較為復(fù)雜,所以一些發(fā)動(dòng)機(jī)采用每隔兩個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)軸頸支承。為安裝方便,凸輪軸各軸頸的直徑從前向后依次減小,安裝時(shí)要加以注意。凸輪軸通常由曲軸

38、通過(guò)一對(duì)正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng), 小齒輪用半圓鍵裝在曲軸的前端,大齒輪則固定在凸輪軸的前端,曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比為2:1。為了保證正確的配氣相位和發(fā)火時(shí)刻,在兩正時(shí)齒輪上均刻有安裝記號(hào)。裝配時(shí)必須將正時(shí)記號(hào)對(duì)準(zhǔn)。2. 挺桿挺桿也叫挺柱, 氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)挺桿的功用是將凸輪的推力傳給推桿、搖臂,開(kāi)啟氣門(mén)。3. 推桿推桿的作用是將從凸輪軸經(jīng)過(guò)挺桿傳來(lái)的推力傳給搖臂,它是配氣機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。因此,要求有很高的剛度。4.搖臂搖臂實(shí)際上是一個(gè)雙臂杠桿, 其功用是用來(lái)將推桿傳來(lái)的力改變方向,并作用到氣門(mén)桿端以推開(kāi)氣門(mén)。 搖臂短臂端的螺紋孔中旋入用以調(diào)節(jié)氣門(mén)間隙的調(diào)節(jié)螺釘。螺釘?shù)那蝾^與推桿頂端的凹球座相接觸

39、。三、配氣相位及氣門(mén)間隙1. 配氣相位就是進(jìn)、排氣門(mén)的實(shí)際開(kāi)閉時(shí)刻從理論上講, 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉都應(yīng)在活塞沖程的開(kāi)始和終了時(shí)實(shí)現(xiàn)。即: 進(jìn)氣門(mén)應(yīng)在上止點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟,在下止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉;排氣門(mén)則在下止點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟,在上止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉。進(jìn)氣時(shí)間和排氣時(shí)間各占 180曲軸轉(zhuǎn)角。但現(xiàn)代工程機(jī)械用柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速都很高,活塞每一沖程所經(jīng)歷的時(shí)間都極短。在標(biāo)定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速為2200r/min, 一個(gè)沖程經(jīng)歷的時(shí)間僅為0.0136秒。這樣短的時(shí)間,往往會(huì)造成柴油機(jī)充氣不足和排氣不徹底,從而使機(jī)器輸出功率不足。為了盡可能地增大進(jìn)、 排氣時(shí)間,以使氣缸中能充氣較充足、排氣較徹底,現(xiàn)代柴油機(jī)都采取延長(zhǎng)進(jìn)排氣時(shí)間的方法。(

40、1) 進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)遲閉:進(jìn)氣門(mén)在上止點(diǎn)前提前開(kāi)啟的目的是為了保證在進(jìn)氣沖程開(kāi)始時(shí), 進(jìn)氣門(mén)已開(kāi)大,新鮮空氣能順利地充入氣缸。進(jìn)氣門(mén)延遲關(guān)閉是有利于氣缸充氣的。 (2)排氣門(mén)早開(kāi)遲閉:排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間在活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前,使一部分廢氣迅速排出氣缸。排氣門(mén)關(guān)閉的時(shí)間延遲至上止點(diǎn)之后,以借助廢氣在排氣管中氣流的慣性,使廢氣排放地較為徹底。(3)氣門(mén)重疊角:在活塞上止點(diǎn)附近,存在著進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)和排氣門(mén)遲閉的現(xiàn)象,即進(jìn)、排氣門(mén)是同時(shí)開(kāi)啟的,這種現(xiàn)象稱為“氣門(mén)重疊”。進(jìn)氣提前角加上排氣延遲角,稱為氣門(mén)重疊角。自然吸氣式柴油機(jī)的氣門(mén)重疊角一般為2060,增壓型柴油機(jī)的氣門(mén)重疊角一般為40140。不同型號(hào)的柴油機(jī)

41、,由于結(jié)構(gòu)型式不同、轉(zhuǎn)速不同,因此配氣相位也不相同。合理的配氣相位是發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和反復(fù)試驗(yàn)確定的。2.氣門(mén)間隙氣門(mén)間隙是指氣門(mén)桿尾端與氣門(mén)搖臂之間留有的間隙,柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,氣門(mén)及各傳動(dòng)件會(huì)受熱膨脹,導(dǎo)致氣門(mén)密封不嚴(yán)。為了保證氣門(mén)的密封性,必須在氣門(mén)與傳動(dòng)件之間預(yù)留有一定的間隙。氣門(mén)間隙的大小由發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)通過(guò)試驗(yàn)的方法確定。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于配氣機(jī)構(gòu)各傳動(dòng)件的磨損,以及氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘松動(dòng)等原因,可能會(huì)引起氣門(mén)間隙發(fā)生變化。因此,在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)注意檢查該間隙。必要時(shí),按照柴油機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的間隙進(jìn)行調(diào)整。3.氣門(mén)間隙的調(diào)整(1)一般調(diào)整法

42、檢查和調(diào)整氣門(mén)間隙時(shí), 必須在所檢查、調(diào)整的氣門(mén)處于完全關(guān)閉狀態(tài)下,即該缸正處于壓縮上止點(diǎn)位置時(shí)進(jìn)行。 對(duì)于多缸機(jī)來(lái)說(shuō),一般可根據(jù)飛輪殼上的刻線,判定第一缸的壓縮上止點(diǎn)??潭染€標(biāo)明的一般為2個(gè)氣缸的上止點(diǎn)位置,這時(shí)可根據(jù)噴油狀況斷定第一缸壓縮上止點(diǎn), 也可根據(jù)工作次序,觀察其它缸的工作情況判定壓縮上止點(diǎn)。第一缸調(diào)整結(jié)束后, 根據(jù)多缸柴油機(jī)工作次序,轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,逐缸進(jìn)行調(diào)整。采用此方法比較可靠,但如果缸數(shù)多,則顯得比較繁瑣,熟練時(shí)可按此方法驗(yàn)證用快速調(diào)整法調(diào)整的氣門(mén)間隙。(2)快速調(diào)整法首先確定第一缸壓縮上止點(diǎn), 方法同前。運(yùn)用柴油機(jī)各缸工作次序,推算出第一缸在壓縮上止點(diǎn)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)的各缸氣門(mén),

43、逐一進(jìn)行調(diào)整。然后將曲軸旋轉(zhuǎn)360,再調(diào)整剩余的氣門(mén)?,F(xiàn)以裝載機(jī)中使用較多的缸柴油機(jī)為例,介紹該“快速調(diào)整法”。六缸柴油機(jī)的工作次序?yàn)?53624, 由此可推算出,當(dāng)缸處于壓縮上止點(diǎn)時(shí),缸的進(jìn)氣門(mén)、缸的排氣門(mén)、缸的進(jìn)氣門(mén)、缸的排氣門(mén)均處于完全關(guān)閉狀態(tài)。與缸的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)結(jié)合起來(lái)可以看出: 當(dāng)缸處于壓縮上止點(diǎn)時(shí),從第缸開(kāi)始可按“進(jìn)排、進(jìn)、排、進(jìn)、排”的口訣依次對(duì)6個(gè)氣門(mén)進(jìn)行調(diào)整。只不過(guò)第缸是調(diào)整進(jìn)、排兩個(gè)氣門(mén),而其它四缸每缸只調(diào)整一個(gè)氣門(mén)。同樣,將曲軸旋轉(zhuǎn)360,當(dāng)?shù)诹滋幱趬嚎s上止點(diǎn)時(shí)(此時(shí)第一缸氣門(mén)重疊) 則從第缸開(kāi)始,按“進(jìn)排、進(jìn)、排、進(jìn)、排”的口訣進(jìn)行調(diào)整。 不難看出,這一次調(diào)整的氣門(mén)

44、,正是第缸處于壓縮上止點(diǎn)時(shí)剩下未調(diào)整的氣門(mén)。 不論進(jìn)、排氣門(mén)的排列如何,只要能正確區(qū)分出每缸的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén),就可以按照這種方法進(jìn)行調(diào)整。該方法只使曲軸旋轉(zhuǎn)兩周(720),就可將所有氣門(mén)調(diào)整結(jié)束,簡(jiǎn)便易行。但是,需要對(duì)柴油機(jī)的工作次序有充分的理解。四、 進(jìn).排氣系統(tǒng) 柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)由渦輪增壓器、進(jìn)氣管、排氣管、空氣濾清器及消音器等組成。(如圖)1.進(jìn)排氣管 一般地,柴油機(jī)進(jìn)排氣管分別安裝在機(jī)體的兩側(cè),并分別與氣缸蓋上的進(jìn)排氣道相連,其功用是引導(dǎo)新鮮空氣進(jìn)入氣缸,并使廢氣從氣缸內(nèi)排出。 柴油機(jī)進(jìn)排氣管一般用鑄鐵制成, 進(jìn)排氣管氣道的輪廓做成圓滑的形狀,使氣流方向及剖面尺寸無(wú)驟然變化,以減小氣體

45、的流動(dòng)阻力。2.空氣濾清器空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵和雜質(zhì), 以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)以及氣門(mén)等零件的磨損,延長(zhǎng)柴油機(jī)的使用壽命。空氣濾清器一般通過(guò)管路與進(jìn)氣管相連,檢查安裝時(shí)應(yīng)注意管路的密封性,以免影響濾清效果。為了保證柴油機(jī)的正常運(yùn)行,必須按使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)的要求,定期對(duì)濾芯進(jìn)行除塵或更換,作業(yè)環(huán)境惡劣時(shí),則應(yīng)提前對(duì)空氣濾清器進(jìn)行保養(yǎng)。3.排氣消聲器排氣消聲器的功用是減少氣缸中燃燒廢氣排出時(shí)的強(qiáng)烈噪聲,以及消除廢氣中的火焰及火星。 排氣消聲器一般由薄鋼板沖壓然后焊接制成。其基本原理是消耗廢氣中的氣流能量,并平衡排出廢氣流的壓力波動(dòng)。五、采用增壓、中冷的進(jìn)排氣系統(tǒng) 空氣增壓系統(tǒng)流程如圖

46、1.工作原理:當(dāng)環(huán)境溫度為20時(shí),新鮮空氣經(jīng)過(guò)空氣濾清器后,進(jìn)入增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣口,經(jīng)增壓后,從壓氣機(jī)進(jìn)氣口進(jìn)入進(jìn)氣管道,空氣密度增加,溫度升高,壓氣機(jī)出氣口處的空氣溫度為135左右;經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的進(jìn)氣管,增壓后的新鮮空氣流至中冷器進(jìn)氣口端時(shí)空氣溫度為120左右;經(jīng)過(guò)中冷器冷卻后,空氣從中冷器出氣口出來(lái),溫度降為50,然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管;當(dāng)?shù)竭_(dá)各缸缸蓋進(jìn)氣道內(nèi),空氣溫度稍有升高,為55左右;新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸,經(jīng)過(guò)壓縮,空氣溫度、密度驟增,達(dá)到上止點(diǎn)前噴油提前角度曲軸轉(zhuǎn)角時(shí),噴入的柴油達(dá)到所需的自燃溫度和壓力,空氣與燃油混合燃燒后膨脹做功;進(jìn)入排氣沖程,排氣門(mén)打開(kāi),廢氣經(jīng)缸蓋氣道時(shí)的廢氣溫度

47、高達(dá)600以上;經(jīng)過(guò)排氣歧管,進(jìn)入增壓器渦輪,高溫廢氣推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)后從渦輪出氣口排出,溫度降為440左右;經(jīng)過(guò)排氣制動(dòng)閥體通道和活動(dòng)球節(jié)管(或膨脹伸縮管)進(jìn)入消音器,經(jīng)過(guò)消音、除碳粒后排入大氣。 2.渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理(如上圖)(1)結(jié)構(gòu)渦輪增壓器主要由壓氣機(jī)和渦輪兩部分組成。 壓氣機(jī)部分:主要包括單級(jí)離心式壓氣機(jī)、擴(kuò)壓器和壓氣機(jī)殼。渦輪部分:主要包括渦輪殼、單級(jí)徑流式渦輪。渦輪軸與渦輪采用摩擦焊接連成一體。壓氣機(jī)葉輪以間隙配合裝在渦輪軸上,并用螺母壓緊,渦輪與軸總成、壓氣機(jī)葉輪經(jīng)過(guò)精確的單體動(dòng)平衡,以保證高速旋轉(zhuǎn)下正常工作。增壓器的轉(zhuǎn)子支承采用內(nèi)支承型式,全浮動(dòng)式浮動(dòng)軸承位于兩葉

48、輪之間的中間體內(nèi),轉(zhuǎn)子的軸向力靠止推軸承端面來(lái)承受。在渦輪端和壓氣機(jī)端均設(shè)有密封環(huán)裝置。壓氣機(jī)端還有擋油罩,以防止?jié)櫻赜偷男孤?。壓氣機(jī)殼、渦輪殼、中間體是主要固定件,渦輪殼和中間體采用螺栓、壓板連接,壓氣機(jī)殼與中間體間通過(guò)擴(kuò)壓器后板或螺栓、壓板連接。壓氣機(jī)殼可繞軸線在任意角度進(jìn)行安裝。增壓器的潤(rùn)滑:采用壓力潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油從機(jī)身上主油道進(jìn)入進(jìn)油口,進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng),然后通過(guò)回油管流回發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼。(2)工作原理:因?yàn)槿加托枰c空氣混合才能完成燃燒沖程,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比達(dá)到某一值后,再增加燃油,除了將黑煙和未燃盡的燃油排到大氣中外,不會(huì)產(chǎn)生更多功率。發(fā)動(dòng)機(jī)供油越多,黑煙就越濃。因此,超過(guò)空燃比極限后

49、,增加供油量只會(huì)造成燃油耗過(guò)大、大氣污染、排溫升高,柴油機(jī)壽命縮短,由此可見(jiàn),增加空氣量的能力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是多么重要。渦輪增壓器是一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的剩余能量來(lái)工作的空氣泵。柴油機(jī)排出的廢氣經(jīng)過(guò)渦輪殼進(jìn)入噴嘴,將廢氣的熱能及靜壓能變成動(dòng)能,并以一定的方向流向渦輪葉輪,從而使渦輪高速旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)同軸上的壓氣機(jī)葉輪亦高速旋轉(zhuǎn),新鮮空氣經(jīng)過(guò)空氣濾清器被吸入高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)葉輪,使氣流速度增加,壓力提高,再經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器與壓氣機(jī)殼,使氣流的動(dòng)能變成靜壓能,壓力進(jìn)一步提高,增大密度的空氣最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。 一臺(tái)裝有增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出與其非增壓時(shí)相比可增加40左右。

50、第五節(jié) 燃油供給系燃油供給系是柴油機(jī)的重要組成部分,它直接影響到柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及噪聲、排放等性能指標(biāo)。柴油機(jī)的燃料是柴油,由于粘度大、蒸發(fā)性差,故采用高壓噴射的方法,將柴油直接噴入氣缸并迅速形成可燃混合氣。 同時(shí),借助接近壓縮終了時(shí)形成的高溫、高壓條件,自行著火燃燒。 因此,柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油機(jī)的工作要求,定時(shí)、定量、定壓地將霧化質(zhì)量好的柴油,按一定的噴油規(guī)律噴入氣缸,并使其與空氣迅速混合燃燒。一、燃油供給系統(tǒng)的組成 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)一般由柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器以及高、低壓輸油管路等組成。柴油機(jī)的燃油供給系如下圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)由聯(lián)軸節(jié)或驅(qū)動(dòng)齒

51、輪通過(guò)提前器傳遞給噴油泵的凸輪軸,凸輪軸的回轉(zhuǎn)能夠驅(qū)動(dòng)輸油泵。由輸油泵從油箱內(nèi)吸進(jìn)燃油。燃油就通過(guò)輸油泵,以1.8-2.5kg/cm2壓力送往燃油濾清器。由燃油濾清器過(guò)濾的燃油通過(guò)噴油泵內(nèi)的燃油腔送往柱塞。由于凸輪軸的回轉(zhuǎn),柱塞上行,燃油壓力達(dá)到高壓通過(guò)高壓油管和噴油器流入噴油嘴。當(dāng)送往噴油嘴的高壓燃油達(dá)到噴油器規(guī)定的始噴壓力以上時(shí),就以霧狀噴射于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。由輸油泵送來(lái)的燃油量達(dá)到噴油泵最大噴量的一倍以上,當(dāng)剩余燃油壓力超過(guò)裝配在燃油濾清器及噴油泵的溢流閥規(guī)定(設(shè)定)壓力時(shí),就回到油箱。此外潤(rùn)滑噴油嘴和噴油器內(nèi)部的燃油就由噴油器的溢流接頭部分回到燃油箱或燃油濾清器。通過(guò)輸油泵的手泵將燃油從

52、油箱輸送到噴油泵,對(duì)燃油管系進(jìn)行排氣。二、噴油泵如圖所示為P型噴油泵的結(jié)構(gòu)。 泵體沒(méi)有側(cè)蓋板,是完全的密閉式結(jié)構(gòu)。如下圖所示,柱塞和出油閥等固定于法蘭套,成為一個(gè)柱塞整體部件固定在泵體上。柱塞套由壓入于法蘭套的定位銷定位,出油閥由出油閥緊座固定于法蘭套,并且用螺母固定在泵體上。法蘭套外側(cè),為防止由于噴射終了時(shí)燃油反流而侵蝕泵體,用彈簧卡環(huán)裝了擋油圈。為防止漏油,出油閥上面裝有用于防止高壓漏油的金屬密封墊,出油閥緊座裝有O型圈。柱塞與柱塞套裝配在一起的同時(shí),柱塞下部的扁塊嵌入油量控制套筒槽里。油量控制套筒焊有鋼球,鋼球進(jìn)入L型拉桿的切口里。噴油泵下部裝有使柱塞工作的凸輪軸,凸輪軸是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)

53、軸節(jié)或驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)的。挺桿用以將凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng),使柱塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外,柱塞彈簧用以將由凸輪軸推動(dòng)向上行的柱塞向下移動(dòng)。泵殼體底部有一塊由許多螺栓固定的蓋板。一般的P型泵,采用了發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油循環(huán)的強(qiáng)制循環(huán)方式,發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油從開(kāi)在挺桿滑動(dòng)部分的入口,強(qiáng)制地被輸往噴油泵的凸輪軸室,對(duì)凸輪軸室和調(diào)速器室進(jìn)行潤(rùn)滑后,再次回到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部。噴油泵的工作是通過(guò)聯(lián)軸節(jié)(或驅(qū)動(dòng)齒輪)和提前器向凸輪軸傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn),然后由挺桿把這回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng),使各缸的泵元件(柱塞總成)進(jìn)行工作。 柱塞由凸輪軸推動(dòng)向上行,在柱塞彈簧的作用下向下移動(dòng)。即進(jìn)行著往復(fù)運(yùn)動(dòng)(上、下)。泵殼體內(nèi)有儲(chǔ)油

54、室,經(jīng)常充滿著經(jīng)燃油濾清器過(guò)濾的低壓燃油,柱塞套的進(jìn)排油孔與這儲(chǔ)油室是相連接的。當(dāng)凸輪軸進(jìn)入挺桿的下行行程時(shí),柱塞在柱塞彈簧的作用下也向下移動(dòng),當(dāng)柱塞上端面下降到柱塞套上的進(jìn)、排油孔時(shí),燃油就開(kāi)始充入柱塞套的內(nèi)部。當(dāng)柱塞下行到最低位置時(shí),結(jié)束進(jìn)油。然后,凸輪軸的回轉(zhuǎn)進(jìn)入挺桿的上行行程時(shí),邊壓縮柱塞彈簧邊推動(dòng)柱塞向上行。當(dāng)柱塞上端面封閉柱塞套上進(jìn)、進(jìn)油孔時(shí)開(kāi)始?jí)嚎s燃油。把這封閉位置稱為靜噴射開(kāi)始狀態(tài)。柱塞再上升,當(dāng)燃油壓力高于出油閥彈簧的預(yù)緊力和高壓油管內(nèi)的燃油殘余壓力時(shí),使出油閥上升,開(kāi)始往噴油器強(qiáng)制輸送燃油,通過(guò)柱塞的上行,繼續(xù)噴油。當(dāng)柱塞再繼續(xù)上升,使柱塞缺口(螺旋槽)與柱塞套上的進(jìn)排油孔

55、一致時(shí),被壓縮的燃油就會(huì)立即進(jìn)入儲(chǔ)油室,因此柱塞套內(nèi)的壓力迅速下降,出油閥將由于出油閥彈簧往下壓而回位,結(jié)束燃油的噴射。即使柱塞再上升也不會(huì)噴射燃油。由柱塞送出的燃油的增減,是通過(guò)改變柱塞有效行程的方法進(jìn)行的。改變有效行程的機(jī)構(gòu),如圖所示。柱塞套由定位銷固定于法蘭套,不可能活動(dòng)。但是,柱塞卻即能上下運(yùn)動(dòng)也能進(jìn)行回轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動(dòng)。柱塞的T字形扁塊嵌入油量控制套筒槽里,油量控制套筒上焊有鋼球,鋼球嵌入L形拉桿的控制槽內(nèi)。 因此,當(dāng)拉動(dòng)拉桿時(shí)就能使所有氣缸的柱塞同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),以改變有效行程增減噴油量。所謂有效行程就是從靜噴射開(kāi)始狀態(tài)到完成噴射的實(shí)際輸出燃油期間。這期間與噴油量成正比例。(如圖)柱塞副柱塞具

56、有使燃油達(dá)到高壓和增減噴油量的作用,是噴油泵中最重要的零件。因此,對(duì)柱塞和柱塞套的滑動(dòng)部分進(jìn)行了超精加工,不可改變組合或分別更換零件。柱塞上有缺口(螺旋槽),在這螺旋槽端部有立槽,通到柱塞上端部。柱塞套上在180的對(duì)稱位置設(shè)有2個(gè)進(jìn)排油孔。此外,柱塞也在180的對(duì)稱位置加工了形狀相同的缺口(雙螺旋槽柱塞),目的在于噴射終了后,使柱塞上面的燃油迅速地回到儲(chǔ)油室。當(dāng)柱塞L端部封閉柱塞套的進(jìn)排油孔時(shí)就開(kāi)始噴射,當(dāng)柱塞的缺口(螺旋槽)打開(kāi)柱塞套的進(jìn)排油孔時(shí)就立即結(jié)束噴射。將這期間稱為有效行程。此外,作為使柴油機(jī)停車方法之一,操作拉桿使柱塞處于不噴射狀態(tài)。出油閥總成出油閥總成是由出油閥及出油閥座組成的。

57、當(dāng)由柱塞送來(lái)的高壓燃油大于出油閥彈簧的作用力和高壓油管內(nèi)的燃油殘余壓力時(shí),就壓縮出油閥彈簧而打開(kāi)出油閥,燃油就通過(guò)高壓油管向噴油器供油。(如圖) 接著,柱塞的缺口(螺旋槽)打開(kāi)柱塞套的進(jìn)排油孔時(shí)就結(jié)束供油,出油閥將由出油閥彈簧迅速關(guān)閉。然而,為能迅速地進(jìn)行下次噴射,要在高壓油管內(nèi)保持殘余壓力。出油閥具有防止燃油反流的作用。另一方面,如果殘余壓力過(guò)高則有可能出現(xiàn)燃油的滴漏現(xiàn)象。因此,要吸回相當(dāng)于減壓環(huán)帶的吸回行程(a)的高壓油管內(nèi)燃油,以調(diào)整殘余壓力,改善噴油的結(jié)束狀態(tài),防止噴油嘴的滴漏現(xiàn)象。凸輪軸凸輪軸由發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸節(jié)或齒輪、提前器回轉(zhuǎn),然后通過(guò)挺桿和偏心輪使柱塞和輸油泵工作。 凸輪

58、形狀有切線凸輪、圓弧凸輪和偏心凸輪。此外也有組合了這些形狀的組合式凸輪。這些凸輪要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)格參數(shù)選用。一般作為驅(qū)動(dòng)柱塞的凸輪,使用切線凸輪或組合式凸輪(通帶是組合曲線凸輪和偏心凸輪)。(如圖)此外,作為專門(mén)驅(qū)動(dòng)輸出泵的凸輪,裝有偏心凸輪。挺桿挺桿將凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為使柱塞進(jìn)行上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。挺桿是由右圖所示零件組成的。三、調(diào)速器1.調(diào)速器的功用調(diào)速器的功用就是在柴油機(jī)工作時(shí),能夠隨著外界負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量,使柴油機(jī)的工作保持定。2.調(diào)速器的結(jié)構(gòu)裝載機(jī)用柴油機(jī)的調(diào)速器大都采用機(jī)械全程式調(diào)速器,其結(jié)構(gòu)大致相同。如圖就是RFD型調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖。RFD(K)型調(diào)速器具有獨(dú)特的杠桿機(jī)構(gòu),可

59、以根據(jù)不同工況改變杠桿比。怠速工況,杠桿比小,以便低速時(shí)飛錘離心力較小的情況下對(duì)拉桿也有足夠的控制能力,從而獲得低而穩(wěn)的怠速。而在高速時(shí),杠桿比大,控制靈敏。RFD(K)型調(diào)速器既可以作為兩極式用于車輛,又可以作為全程式用于工程機(jī)械。尤其適用于起重汽車等工程用車;行車時(shí)用兩極手柄,停車作業(yè)時(shí)使用全程手柄。RFD(K)型調(diào)速器具有負(fù)校正裝置,它的功能是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷高速范圍時(shí),增加供油量以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,而在全負(fù)荷低速范圍時(shí)則減少供油量,以便降低黑煙排量。與RF D型調(diào)速器結(jié)構(gòu)基本相同,只是RFD(K)型調(diào)速器裝有負(fù)校正裝置。負(fù)校正搖架一端由銷釘與導(dǎo)桿相連,另一端通過(guò)浮動(dòng)桿軸與浮動(dòng)桿相連

60、,搖架和導(dǎo)桿之間裝有復(fù)位扭簧,拉力桿上裝有支點(diǎn)調(diào)節(jié)螺栓,以調(diào)整負(fù)校正行程,該螺栓頭部與搖架內(nèi)的銷軸接觸。當(dāng)負(fù)校正機(jī)構(gòu)起作用時(shí),調(diào)節(jié)螺栓會(huì)推動(dòng)搖架,使供油拉桿向增油方向移動(dòng)。在拉力桿下端裝有怠速?gòu)椈珊拓?fù)校正彈簧,其它與RF D型調(diào)速器一樣。(如上圖)噴油提前角調(diào)節(jié)裝置 噴油提前角的大小對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程的影響很大,噴油提前角過(guò)大,由于噴油時(shí)氣缸內(nèi)的空氣溫度較低, 混合氣形成的條件較差,備燃期延長(zhǎng),將導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴。而噴油提前角過(guò)小將使燃燒過(guò)程延后過(guò)多,氣缸內(nèi)所能達(dá)到的最高壓力較低,熱效率也顯著下降, 并且排氣管中常有白煙冒出。因此,為了保證柴油機(jī)有良好的性能,必須選定最佳噴油提前角。最佳噴油提

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