發(fā)動機基礎(chǔ)

1、第二部分發(fā) 動 機基礎(chǔ),發(fā)動機——將另一種能源轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器裝置內(nèi)燃機——燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒并將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機 械能 的裝置,內(nèi)燃機的分類按照燃料分：汽油機、柴油機、煤氣機、天然氣機等按照著火方式分：點燃式內(nèi)燃機、壓燃式內(nèi)燃機按照工作循環(huán)的行程數(shù)分：四沖程內(nèi)燃機、二沖程內(nèi)燃機按照汽缸排列方式分：直列式內(nèi)燃機、V型內(nèi)燃機、對置式內(nèi)燃機、W型內(nèi)燃機、星型內(nèi)燃機按照冷卻方式分：水

2、冷式內(nèi)燃機、風(fēng)冷式內(nèi)燃機按照活塞運動方式分：往復(fù)活塞式內(nèi)燃機、旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機按照進氣方式分：自然吸氣式內(nèi)燃機、增壓式內(nèi)燃機按照汽缸數(shù)分：單缸內(nèi)燃機、多缸內(nèi)燃機按照轉(zhuǎn)速分：高速內(nèi)燃機、中速內(nèi)燃機、低速內(nèi)燃機按照用途分：工程機械用、汽車用、拖拉機用、船用、發(fā)電機用等,發(fā)動機的概述,不同類型內(nèi)燃機的圖片展示,汽油機,柴油機,汽輪機,蒸汽機,直列式,V 型,橫直式,對置式,工程機械內(nèi)燃機的使用特點和要求工作環(huán)境惡劣，空氣沙塵含量大

3、，要求大容量、低阻力的空濾器外界沖擊大，要求懸掛性能（穩(wěn)定性、減震性）好動態(tài)傾斜大，對潤滑、冷卻、燃料供給要求高使用區(qū)域廣，要求對溫度的適應(yīng)性好特殊使用條件下要求低噪音、低排放、遙控性能等,內(nèi)燃機的發(fā)展簡史1678年 法國人浩特佛勒 使用火藥的煤氣機1873年 德國人奧拓 火花點燃四沖程煤氣機1883年 英國人派司爾 四沖程汽油機1879年 德國人狄塞爾 壓燃式四沖程柴油機

4、1905年 瑞士 第一臺二沖程柴油機1930年 廢氣渦輪增壓柴油機,機體部件：氣缸體、氣缸蓋、 氣缸套、 主軸承、 主軸承蓋等主運動部件：軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、 飛輪、皮帶輪等燃油系統(tǒng)：燃油箱、輸油泵、濾油器、 油水分離

5、器、噴油泵、噴油嘴等進排氣系統(tǒng)：配氣定時齒輪、凸輪軸、隨動臂、推桿、搖臂、 搖臂軸、進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo) 套、氣門鎖銷、空氣濾清器、渦輪增壓器、消 音器、中冷器等潤滑系統(tǒng)：油底殼、油泵、油冷器、濾油器、活塞冷卻噴嘴等冷卻系統(tǒng)：散熱器、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器等電器系統(tǒng)：

6、蓄電池、發(fā)電機、起動馬達、起動開關(guān)、蓄電池 繼電器等,發(fā)動機結(jié)構(gòu)及原理,發(fā)動機整體系統(tǒng)簡圖,空濾器,燃油箱,消音器,啟動馬達,油底殼,蓄電池,散熱器,噴油泵,發(fā)電機,工程機械一般使用四沖程發(fā)動機進氣沖程壓縮沖程膨脹沖程排氣沖程,A、四缸發(fā)動機曲軸每旋轉(zhuǎn)180°按1-3-4-2缸的順序噴油；B、六缸發(fā)動機曲軸每旋轉(zhuǎn)120°按1-5-3-6-2-4缸的順序噴油。,機

7、體部件——缸體、缸蓋、缸套、主軸承、主軸承蓋,缸體為鑄造件，活塞和曲軸在缸體中運動，用主軸承來支撐曲軸旋轉(zhuǎn)主軸承為三層結(jié)構(gòu)，鋼背上層為鉛青銅軸承合金，表面又鍍一層錫鉛合金在主軸承側(cè)面裝有止推環(huán)以防止曲軸前后移動缸體中有圓柱形氣缸使活塞上下移動，燃油在氣缸中燃燒形成高溫，要用冷卻水對其周圍進行冷卻通常氣缸內(nèi)部安裝有缸套,機體部件——缸體、缸蓋、缸套、主軸承、主軸承蓋,缸套為鑄件，分干式缸套和濕式缸套濕式缸套與冷卻水直接接觸，因此

8、上方要壓住缸體的臺階，下方裝有O形圈或U形密封，以防止漏水干式缸套不直接與冷卻水接觸，冷卻效果差缸蓋為鑄造箱體，中間有冷卻水通過，并有進氣通道和排氣通道缸墊安裝在缸體與缸蓋之間，防止漏氣漏水,燃燒室,燃油直噴式,預(yù)燃燒室式,渦流室式,,主運動部件——曲軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、飛輪、皮帶輪等,曲軸——把氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動；其主軸頸安裝在缸體的主軸承上，連桿軸頸與連桿相連；曲軸內(nèi)部有潤滑油道，使?jié)櫥鬏S頸的油通

9、過該油道流進連桿軸頸曲軸采用含鉻、鉬等元素的高碳素鋼，經(jīng)模鍛、高頻淬火加工處理飛輪——安裝在曲軸后端的慣性輪，靠轉(zhuǎn)動慣量減少曲軸旋轉(zhuǎn)中的損失起動馬達小齒輪與飛輪齒圈嚙合，使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)起動,主運動部件——曲軸、連桿、活塞、活塞環(huán)、飛輪、皮帶輪等,活塞——將燃油在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槭够钊舷逻\動的機械能，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)活塞與缸套之間應(yīng)留有間隙活塞環(huán)——防止氣缸內(nèi)高壓氣體從間隙中跑掉；二道氣環(huán) 一道油環(huán)油環(huán)將氣缸壁上

10、附著的油刮掉并保持適當(dāng)?shù)挠湍?燃油系統(tǒng)——燃油箱、輸油泵、濾油器、油水分離器、噴油泵、噴油嘴等,燃油系統(tǒng)——噴射燃油，并根據(jù)需要可改變噴射的時間和噴射量要求在壓縮沖程中的適當(dāng)時間內(nèi)噴射自動調(diào)整噴射量以維持發(fā)動機的低速空轉(zhuǎn)或防止其超速運轉(zhuǎn)通過控制噴射量，控制發(fā)動機的功率輸出或使其停機,燃油系統(tǒng)部件（燃油箱、油水分離器）,油箱,油水分離器,燃油箱——加油口裝有濾網(wǎng)，防止雜質(zhì)進入；裝有油位計或在駕駛室內(nèi)用可視儀表、液晶顯示、指示燈等以了

11、解油量多少；每天作業(yè)前須排放水等沉淀物，每天作業(yè)結(jié)束后需將油箱加滿燃油油水分離器——分離混在油中的水，若浮標(biāo)達到或超過紅線時須松開排放塞放水，放水后應(yīng)通過手油泵排掉燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣,燃油系統(tǒng)部件（供油泵、燃油濾清器）,供油泵——安裝在噴油泵的側(cè)面，靠噴油泵內(nèi)的凸輪軸使閥芯動作，將燃油輸送給燃油噴射泵；另外安裝有啟動注油泵（手油泵）以便進行停機狀態(tài)下的燃油輸送燃油濾清器——過濾燃油中的雜質(zhì)、污垢，濾紙被疊成褶狀以擴大燃油通過的面積；濾

12、芯需要定期更換,供油泵,燃油濾清器,燃油系統(tǒng)部件（噴油泵）,噴油泵,噴油量的控制,形成高壓燃油在壓縮沖程的適當(dāng)時間內(nèi)噴射通過調(diào)節(jié)齒輪調(diào)整柱塞斜槽開口的方向，調(diào)整柱塞供油的有效行程，從而改變噴油量噴油泵柱塞與其各自的噴油嘴及氣缸相對應(yīng),燃油系統(tǒng)部件（調(diào)速器）,調(diào)速器原理,調(diào)速器控制調(diào)節(jié)齒條動作以改變噴油量當(dāng)發(fā)動機負荷變大，轉(zhuǎn)速下降時，調(diào)速器自動增加噴油量，防止發(fā)動機停機當(dāng)發(fā)動機負荷變小，轉(zhuǎn)速提高時，調(diào)速器自動減少噴油量，防止發(fā)動

13、機轉(zhuǎn)速過高操作駕駛室內(nèi)的油門控制桿，調(diào)節(jié)調(diào)速器，可在全程范圍內(nèi)改變轉(zhuǎn)速,調(diào)速器,燃油系統(tǒng)部件,噴油嘴,噴油嘴的工作原理,噴油嘴針閥靠噴油嘴彈簧壓住，關(guān)閉燃油出口；當(dāng)噴油壓力達到燃油噴射壓力時，針閥被頂起，燃油成霧狀噴出轉(zhuǎn)動調(diào)壓螺釘則改變彈簧壓力，即調(diào)整燃油噴射壓力,進排氣系統(tǒng)——配氣定時齒輪、凸輪軸、推桿、搖臂、搖臂軸、進排氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)套、空氣濾清器、渦輪增壓器、消音器、中冷器等,進排氣系統(tǒng)——將空氣吸入氣缸，與燃油混合燃

14、燒，燃燒后再將廢氣向外排掉,進排氣系統(tǒng)部件,氣門機構(gòu),定時齒輪,曲軸轉(zhuǎn)兩圈時凸輪軸才轉(zhuǎn)一圈，所以凸輪軸齒輪的齒數(shù)是曲軸齒輪的兩倍相互嚙合的齒與齒的數(shù)量是規(guī)定好的，齒上打印有相配的標(biāo)記該齒輪傳動系靠曲軸齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn),進排氣系統(tǒng)（配氣定時）,進排氣系統(tǒng)（配氣定時）,氣門從開始打開到足夠開度需要一定時間，故提前打開進氣門以保證活塞下降時，能夠吸入較多的空氣進氣門的遲后關(guān)閉是利用了吸入氣流的慣性力將更多的空氣進入氣缸同樣道理，排氣門提前

15、打開也是為了保證活塞開始上升時排氣門打開足夠開度，使廢氣充分排出排氣門的遲后關(guān)閉也是利用了排出氣流的慣性力將更多的廢氣排出氣缸,進排氣系統(tǒng)部件,渦輪增壓器——利用 氣缸排出的廢氣作動 力，將高密度的空氣 送往氣缸空冷式中冷器——利 用環(huán)境溫度的空氣冷卻由渦輪增壓器送出的空氣，以提高進入燃燒室空氣的密度水冷式中冷器——利用冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水冷卻由渦輪增壓器送出的空氣，以提高進入燃燒室空氣

16、的密度,渦輪增壓器,空冷式中冷器,水冷式中冷器,進排氣系統(tǒng)部件,灰塵指示器,空氣濾清器——通過濾紙的方式將送入發(fā)動機的空氣過濾凈化，濾紙被疊成褶狀以擴大空氣的流通面積，工程機械多用雙層濾芯真空集動閥——當(dāng)發(fā)動機停機負壓消失后，該閥自動打開，將集塵箱中積存的灰塵顆粒自動排出灰塵指示器——當(dāng)空氣濾清器被堵塞時，灰塵指示器內(nèi)的紅色柱塞則被彈出，以提醒駕駛員清理或更換空氣濾芯,進排氣系統(tǒng)部件（消音器）,廢氣如果由排氣歧管直接排放到大氣中會產(chǎn)

17、生較大的噪音，因此使用消聲器可以減小這種噪聲。,潤滑系統(tǒng)——油底殼、油泵、油冷器、濾油器、 活塞冷卻噴嘴等,潤滑系統(tǒng)示意圖,潤滑發(fā)動機各運動部件防止其磨損，延長使用壽命冷卻高溫部件防止其燒結(jié)清潔因高溫運轉(zhuǎn)而在發(fā)動機內(nèi)部形成的油污附著物防止軸承和其它金屬表面生銹密封運動副表面間間隙,潤滑系統(tǒng)部件,溢流閥——油泵泵送的機油必須保持適當(dāng)?shù)挠蛪?，油壓過低則不能到各潤滑部位，油壓過高則增加油耗；溢流閥通常設(shè)定值3~6k

18、g/cm2安全閥——防止機油濾清器堵塞時油路不通,機油濾清器——清除油中的碳沉淀物、金屬粉末、污垢，防止被污染的油再次流進潤滑部位濾紙被疊成褶狀，以擴大油通過的面積定期更換機油濾芯,潤滑系統(tǒng)部件,機油冷卻器,活塞冷卻噴嘴,機油冷卻器——降低油溫，防止機油高溫裂化活塞冷卻噴嘴——噴出機油冷卻活塞，防止活塞燒結(jié)旁通濾清器——使機油得到充分過濾，降低機油污染程度,冷卻系統(tǒng)——散熱器、水泵、風(fēng)扇、恒溫器等,最佳水溫 78℃~93℃

19、水溫低于65 ℃為過冷運轉(zhuǎn)冷卻水必須加防凍液防止凍結(jié),燃油在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫，為防止缸蓋、缸套、缸體因高溫產(chǎn)生裂紋或活塞燒傷，須進行冷卻,冷卻系統(tǒng)部件（散熱器、水泵）,散熱器安裝在發(fā)動機前面，上下水室通過許多細小的水管連接在一起；來自發(fā)動機的冷卻水進入上水室，通過水管流到下水室；利用風(fēng)扇向散熱器送風(fēng)散熱器頂部安裝有減壓閥，防止內(nèi)部壓力過高或成為負壓，并提高冷卻水的沸點水泵安裝在缸體前面，靠內(nèi)部葉輪的旋轉(zhuǎn)將水從泵排出；水泵殼體上

20、設(shè)有呼吸孔，以保證水封的正常密封和水泵軸承的正常潤滑,冷卻系統(tǒng)部件（節(jié)溫器）,節(jié)溫器內(nèi)部有熱敏元件（熱脹冷縮的石蠟），可根據(jù)溫度的不同上下移動當(dāng)冷卻水溫度較低時石蠟收縮，將去散熱器的水道口關(guān)閉，同時打開去水泵側(cè)的開口；水溫上升一定程度時石蠟膨脹，將去散熱器的水道口開啟，同時關(guān)閉去水泵側(cè)的開口,電器系統(tǒng) —— 蓄電池、發(fā)電機、起動馬達、 起動開關(guān)、蓄電池繼電器等,充電電路,起動電路,起動開關(guān)接通時，⑴控制電流：蓄電池+

21、→發(fā)電機B端子→起動開關(guān)B端子→起動開關(guān)C端子→起動馬達S端子→車架→蓄電池 -　⑵起動強電流：蓄電池+ →起動馬達B端子→車架→蓄電池 – 充電電路電流：發(fā)電機B端子→起動開關(guān)B端子→蓄電池+ →蓄電池 - →車架→發(fā)電機E端子,電器系統(tǒng)——起動輔助裝置,電流流經(jīng)預(yù)熱塞使其頂端燒灼，點燃噴射的燃油帶狀電加熱器使冷空氣在進入氣缸之前得到預(yù)熱,發(fā)動機的基本性能,發(fā)動機的性能曲線,扭矩曲線輸出功率曲線燃油消耗率曲線額定輸出功率額

22、定轉(zhuǎn)速最大扭矩最小燃油消耗率,性能試驗臺,發(fā)動機型號的含義,A、增壓方面的區(qū)別：S-帶渦輪增壓器；SS-帶雙渦輪增壓器；SL-渦輪增壓器(輕增壓)；B、中冷器的區(qū)別：A-帶水冷式冷卻器；AA-帶空冷式冷卻器；沒有標(biāo)示-不帶冷卻器；C、輸出功率大小的區(qū)別：從輸出功率較大者開始A、B、C、……D、其他區(qū)別：L-長行程發(fā)動機；S-短行程發(fā)動機；W-渦流式發(fā)動機。,102發(fā)動機的主要性能參數(shù),(五）102發(fā)動機的檢查與測量——測量項目