【正文】 柴油機(jī)培訓(xùn) WD615柴油機(jī) 柴油機(jī)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 燃料的 化學(xué)能 氣體壓 力能 機(jī)械能 一、基本概念 ？ 柴油機(jī)是以柴油為燃料的將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力裝置。 （或止點(diǎn)）？什么是上死點(diǎn)和下死點(diǎn)？什么是活塞的沖程（行程）？ 上死點(diǎn) 下死點(diǎn) 活塞行程 S 曲軸回 轉(zhuǎn)中心 曲柄半徑 R 活塞行程 S 曲柄半徑 R = 2 ◇ 曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞所能到達(dá)的兩個(gè)極限位置稱作活塞的 死點(diǎn) ； ◇ 距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的稱作活塞的 上死點(diǎn) ； ◇ 距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的稱作活塞的 下死點(diǎn) ； ◇ 上下死點(diǎn)之間的距離稱作活塞的 沖程（行程） 。 ？工作容積？氣缸總?cè)莘e？ 什么是柴油機(jī)的總排量？ 壓縮容積 Vc 工作容積 Vs 氣缸總 容積 Va ◇ 活塞位于上死點(diǎn)時(shí)其頂部與氣缸蓋底部之間的氣缸容積稱作 壓縮容積 ； ◇ 活塞從上死點(diǎn)移到下死點(diǎn)所掃過(guò)的容積稱作 工作容積 ； ◇ 活塞位于下死點(diǎn)時(shí)其頂部與氣缸蓋底部之間的氣缸容積稱作 氣缸總?cè)莘e ； ◇ 所有氣缸的工作容積之和稱為柴油機(jī)的排量 。 氣缸壓縮容積、工作容積、氣缸總?cè)莘e和總排量之間的關(guān)系： 氣缸總?cè)莘e Va = 壓縮容積 Vc + 工作容積 Vs 柴油機(jī)排量 Va = 氣缸數(shù) 工作容積 Vs L ◇ 按沖程數(shù)分：有四沖程和二沖程。 四沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。 二沖程：曲軸旋轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工作循環(huán)。 ◇按氣缸排列方式分：有直列式、 V型、 W型和星型排列等。 ◇按氣缸數(shù)分：有單缸機(jī)和多缸機(jī)（二缸和二缸以上的）。 二、柴油機(jī)分類 ◇按進(jìn)氣方式：有自然吸氣、增壓和增壓中冷。 ◇按冷卻介質(zhì)分：有水冷和風(fēng)冷柴油機(jī)。 ◇按轉(zhuǎn)速分：有高速機(jī)、中速機(jī)和低速機(jī)。 轉(zhuǎn)速： n＞ 1000r/min 高速機(jī) 600r/min＜ n≤1000r/min 中速機(jī) n≤600r/min 低速機(jī) ◇按用途分：固定用柴油機(jī)和移動(dòng)式柴油機(jī)。 三、柴油機(jī)主要性能指 主要性能 動(dòng)力性能 經(jīng)濟(jì)性能 可靠性 排放性能 維修性能 轉(zhuǎn)速 功率 動(dòng)力性 能指標(biāo) 扭矩 動(dòng)力性能指標(biāo)是用來(lái)表征做功能力大小的指標(biāo)。 ◇ 功率：在單位時(shí)間內(nèi)柴油機(jī)對(duì)外輸出的有效功，單位為 kW 。 ◇ 轉(zhuǎn)速：柴油機(jī)曲軸每分鐘所轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，單位為 r/min。 ◇ 扭矩：柴油機(jī)對(duì)外輸出的有效扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，單位為 N〃 m Pe=Me n/9550 (kW) 動(dòng)力性能指標(biāo)是滿足用戶的配套需求。 經(jīng)濟(jì)性 能指標(biāo) 機(jī)油消耗率 有效熱效率 經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)表征柴油機(jī)的工作使用成本。 燃油消耗率 ◇ 有效熱效率：燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換成有效功的百分?jǐn)?shù)。 ◇ 燃油消耗率：柴油機(jī)單位時(shí)間、單位功率所消耗的燃油量，單位為 g/(kW〃 h)。 ◇ 機(jī)油消耗率：柴油機(jī)單位時(shí)間、單位功率所消耗的機(jī)油量，單位為 g/(kW〃 h)。 以上指標(biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)在臺(tái)架試驗(yàn)中測(cè)量考核的指標(biāo)，與用戶的實(shí)際情況存在差異，影響的因素也較復(fù)雜。 四、四沖程柴油機(jī)基本工作原理 柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)工作沖程組成，即： ◇ 進(jìn)氣沖程 ◇ 壓縮沖程 ◇ 做功沖程 ◇ 排氣沖程 柴油機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)是由無(wú)限個(gè)工作循環(huán)構(gòu)成。 在柴油機(jī)四個(gè)工作沖程中，只有燃燒做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程消耗能量。 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 180176。 CA 180176。 CA 180176。 CA 180176。 CA 進(jìn)氣閥 排氣閥 ◇ 進(jìn)氣沖程 活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥打開(kāi)，排氣閥關(guān)閉。 在柴油機(jī)進(jìn)氣沖程中，純凈空氣被吸入氣缸，為柴油燃燒提供氧氣。 ◇壓縮沖程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥和排氣閥全部關(guān)閉。 柴油機(jī)壓縮比較大，壓縮終點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力可高達(dá) 3~5MPa，溫度可達(dá) 310~340K，為氣缸內(nèi)油氣混和與點(diǎn)火做好準(zhǔn)備。 ◇做功沖程 活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)關(guān)閉。 壓縮沖程結(jié)束時(shí)噴入燃燒室內(nèi)的柴油，與高溫高壓氣體混和并燃燒。燃?xì)馐軣崤蛎?，推?dòng)活塞下移，對(duì)外做功。 ◇排氣沖程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥關(guān)閉，排氣閥打開(kāi)。 通過(guò)活塞將廢氣排出氣缸，為下一個(gè)工作循環(huán)做好準(zhǔn)備。 五、柴油機(jī)的基本組成 柴油機(jī)的基本組成 機(jī)體組件 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 燃油供給系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 啟動(dòng)系統(tǒng) （一）機(jī)體組件 【 功能 】 各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝備骨架，并作某些系統(tǒng)的組成部分。 【 組成 】 氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱、油底殼等零部件。 汽缸體 曲軸箱 WD615柴油機(jī)機(jī)體 （二）曲柄連桿機(jī)構(gòu) 【 功能 】 將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換；曲軸飛輪組還承擔(dān)著柴油機(jī)功率輸出的功能。 【 組成 】 活塞組、連桿組、曲軸飛輪組。 WD615柴油機(jī)曲柄連桿 飛輪 曲軸 連桿 活塞 （三）配氣機(jī)構(gòu) 【 功能 】 定時(shí)向柴油機(jī)氣缸內(nèi)提供充足而干凈的新鮮空氣，并將燃燒后的廢氣排出氣缸體。 【 組成 】 進(jìn)、排氣門(mén)、搖臂、凸輪軸、正時(shí)齒輪、氣門(mén)挺桿、氣門(mén)彈簧等。 曲軸齒輪 凸輪軸齒輪 中間齒輪 噴油泵齒輪 機(jī)油泵齒輪 WD615柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（一） WD615柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（二） 挺柱 凸輪軸 挺桿 排氣門(mén) 進(jìn)氣門(mén) 挺柱 排氣門(mén)搖臂 進(jìn)氣門(mén)搖臂 WD615柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（三 ） 氣門(mén)調(diào)解螺釘 （四）燃油供給系統(tǒng) 【 功能 】 按照柴油機(jī)工作循環(huán)所規(guī)定的時(shí)間及柴油機(jī)負(fù)荷情況，向柴油機(jī)氣缸內(nèi)噴入適量的柴油。 【 組成 】 柴油箱、低壓油管、輸油泵、濾清器、高壓油泵、高壓油管及噴油器等零部件。 高壓油泵 柴濾器 高壓油管 噴油器 低壓油管 WD615柴油機(jī)燃油供給系 （五）潤(rùn)滑系統(tǒng) 【 功能 】 將清潔的潤(rùn)滑油以一定的壓力不間斷地送到柴油機(jī)各摩擦表面或高溫零件冷卻表面，以減少摩擦阻力和零件的磨損，并帶走摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量和金屬屑，以及高溫零件所吸收的熱量，保證柴油機(jī)長(zhǎng)期可靠工作。 【 組成 】 滑油泵、滑油濾清器、滑油冷卻器和滑油管路等。 油底殼 機(jī)油泵 WD615柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng) 機(jī)油濾清器 機(jī)油冷卻器 （六）冷卻系統(tǒng) 【 功能 】 對(duì)柴油機(jī)的高溫零件進(jìn)行適當(dāng)冷卻，以保證其正常的工作溫度，這也是保證柴油機(jī)長(zhǎng)期可靠工作的必要條件之一。 【 組成 】 水泵、水箱、散熱器及節(jié)溫器和管路等。 水泵 節(jié)溫器 風(fēng)扇 進(jìn)水口 出水口 WD615柴油機(jī)冷卻系統(tǒng) 出水管 （七）啟動(dòng)系統(tǒng) 【 功能 】 為柴油機(jī)的啟動(dòng)提供外部動(dòng)力，并保證啟動(dòng)的安全性和可靠性。 【 組成 】 電啟動(dòng)方式：?jiǎn)?dòng)鑰匙和開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電源，啟動(dòng)線路和電動(dòng)馬達(dá)等。 發(fā)電機(jī) 起動(dòng)機(jī) WD615柴油機(jī)起動(dòng)系統(tǒng) （一）柴油機(jī)工況 顧名思義，柴油機(jī)工況就是指柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行的工作狀況。 表征內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行工況的參數(shù)可由下式給出： Pe∝ Ttqn 式中， Pe為有效功率， Ttq為內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩， n為內(nèi)燃機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。 六、柴油機(jī)的基本特性 描述工況的三個(gè)參數(shù)只有兩個(gè)是獨(dú)立變量，換句話說(shuō)，當(dāng)其中任意兩個(gè)參數(shù)固定之后，第三個(gè)參數(shù)就可以通過(guò)上式求出。比較常用的是用 Ttq與 n或者 Pe與 n兩組參數(shù)來(lái)表征內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的工況點(diǎn)。 轉(zhuǎn)速 n表示內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程進(jìn)行的速度快慢， 而 Ttq或者 Pe說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)發(fā)出功率或承受負(fù)荷能力的大小。 （二）柴油機(jī)工況分類 內(nèi)燃機(jī)的工作區(qū)域取決