【文章內(nèi)容簡介】 二大機構(gòu) 四大系統(tǒng) 組成 ? 二大機構(gòu) ?曲軸連桿機構(gòu) ?配氣機構(gòu) ? 四大系統(tǒng) ?燃油系統(tǒng) ?潤滑系統(tǒng) ?冷卻系統(tǒng) ?起動系統(tǒng) 。 ? 1. 曲軸連桿機構(gòu) ? 曲軸連桿機構(gòu)的作用 是將燃料燃燒產(chǎn)生的 熱能 變?yōu)?機械能 ， 并將活塞的往復(fù)直線運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動 ， 以帶動其他機械做功 。 ? 曲軸連桿機構(gòu)可分為固定機件和活動機件兩大部分 。 固定機件包括：氣缸體 、 氣缸蓋 、 氣缸墊和曲軸箱 。 運動機件包括： 活塞組 、 連桿組 、 曲軸和飛輪等 。 第 6章 油機 2022/2/11 41 ? （ 1）氣缸：氣缸是燃料燃燒的地方，根據(jù)油機的功率不同，氣缸的直徑和數(shù)目也不相同 。燃料在氣缸中燃燒時，溫度可高達(dá) 1500～ 2022℃，因此，油機中必須采用冷卻水散熱，為此，氣缸壁都做成中空的夾層，兩層之間的空間稱為水套。 氣缸 第 6章 油機 2022/2/11 42 ? （ 2）活塞：油機在工作時，活塞既承受很高的溫度，又承受很大的壓力，而且運動速度極快，慣性很大。因此，活塞必須具有良好的機械強度和導(dǎo)熱性能，并且應(yīng)當(dāng)用質(zhì)量較輕的鋁合金鑄造，以減小慣性。為了使活塞與氣缸之間緊密接觸，活塞的上部還裝有活塞環(huán)，如圖，活塞環(huán)有壓縮環(huán)（氣環(huán)）和油環(huán)兩種，氣環(huán)的作用是防止氣缸漏氣，油環(huán)的作用是防止機油竄入燃燒室。 活塞 第 6章 油機 2022/2/11 43 ? （ 3）連桿與曲軸：連桿將活塞與曲軸連接起來，從而將活塞承受的壓力傳給曲軸，并通過曲軸把活塞的往返直線運動變?yōu)閳A周運動。 連桿 曲軸 第 6章 油機 2022/2/11 44 ? 配氣機構(gòu)的作用是適時打開和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，將可燃的氣體送入氣缸，并及時將燃燒后的廢氣排出。配氣機構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、凸輪軸、推桿、挺桿和搖臂等部件組成。 配氣機構(gòu) 第 6章 油機 2022/2/11 45 配氣機構(gòu)工作原理 第 6章 油機 2022/2/11 46 ? ? 柴油機的供油系統(tǒng)一般由油箱、柴油濾清器、低壓油泵、高壓油泵、噴油嘴等部分組成。 ?圖示柴油機工作時，柴油從機箱中流出，經(jīng)粗濾器過濾，低壓油泵升壓，又經(jīng)細(xì)濾器 (也稱精濾器 )進(jìn)一步過濾，高壓油泵升壓后，通過高壓油管送到噴油嘴，并在適當(dāng)?shù)臅r機通過噴油嘴將柴油以霧狀 噴入氣缸壓燃。 第 6章 油機 2022/2/11 47 ? ?油機工作時，各部分機件在運動中將產(chǎn)生摩擦阻力。為了減輕機件摩損，延長使用壽命，必須采用機油潤滑。潤滑系統(tǒng)通常由機油泵，機油濾清器 (粗濾和細(xì)濾 )等部分組成。如圖所示。機油泵通常裝在底部的機油盤內(nèi)，它的作用是提高機油壓力，從而將機油源源不斷地送到需要潤滑的機件上。機油濾清器的作用是濾除機油中的雜質(zhì)，以減輕機件摩損并延長機油的使用期限。 第 6章 油機 2022/2/11 48 ? ? 油機工作時，溫度很高 (燃燒時最高溫度可達(dá) 2022℃ )，這樣將使機件膨脹變形，摩擦力增大。此外，機油也可能因溫度過高而變稀，從而降低潤滑效果。為了避免溫度過高，油機中通常都裝有水冷卻系統(tǒng)，以保證油機在適宜的溫度 (80～ 90℃ )下正常工作。 ?冷卻系統(tǒng)包括水套、散熱器、水管和水泵等，如圖所示。冷卻水通過水泵加壓后在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。循環(huán)途徑為：水箱 → 下水管 → 水泵 → 氣缸水套 → 氣缸蓋水套 → 節(jié)溫器 → 上水管 → 水箱。節(jié)溫器可以自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，以便油機始終在最適宜的溫度下工作。 第 6章 油機 2022/2/11 49 ? ?油機啟動系統(tǒng)大致有蓄電池、起動馬達(dá)、交流發(fā)電機、輔助起動系統(tǒng)等組成。如圖所示。當(dāng)按下起動開關(guān)，接通蓄電池電路的時候，蓄電池給啟動馬達(dá)供電帶動內(nèi)燃機起動，同時一個小的交流發(fā)電機通過整流后給蓄電池充電。 啟動系統(tǒng) 第 6章 油機 2022/2/11 50 ?輔助起動系統(tǒng) ?為了 保證發(fā)動機 在任何溫度條件下都能可靠地起動 ， 特別是柴油機 ，我們可以借助一些恰當(dāng)?shù)姆椒ê褪侄危?尤其是在環(huán)境溫度較低的情況下都有順利起動 。 ?（ 1）減壓機構(gòu) ?減壓機構(gòu)的作用 是 在柴油機啟動時，人為地將配氣機構(gòu)推桿頂起 .使氣門處于開啟狀態(tài)，減小啟動時的壓縮阻力 .使啟動轉(zhuǎn)速迅速提高 .當(dāng)柴油機曲軸達(dá)到足夠高的轉(zhuǎn)速時，恢復(fù)氣門正常工作，并利用飛輪慣性幫助柴油機啟動。 ?（ 2）潤滑油預(yù)熱裝置 ?環(huán)境溫度較低時，潤滑油粘度大，阻力大，造成啟動困難 。因此， 低溫環(huán)境使用的柴油機的油低殼內(nèi)常設(shè)有機油加熱裝置 .在啟動柴油機時可先給潤滑加熱，以減小啟動阻力。 第 6章 油機 2022/2/11 51 ?（ 3）進(jìn)氣預(yù)熱裝置 ?電啟動柴油機常用裝在進(jìn)氣管中的進(jìn)氣預(yù)熱器加熱進(jìn)氣，改善啟動條件 。這種方法有利于混合氣的形成和燃燒，效果比較明顯，在低溫下，利用它往往能迅速啟動柴油機。 ?（ 4）冷卻水預(yù)熱裝置 ?專門設(shè)置預(yù)熱冷卻水的裝置，提高水溫，水溫達(dá)到 40℃ 時，即可啟動 .有的柴油機則采用綜合起動加熱器，同時加熱進(jìn)氣、冷卻水和油底殼機油等。 第 6章 油機 2022/2/11 52 ? 柴油機供油系統(tǒng) ? 柴油機供油系統(tǒng)通常由 油箱 、 輸油泵 (也稱低壓油泵 )、 柴油濾清器 、 高壓油泵 、 高壓油管 、 噴油嘴 、 調(diào)速器 、 空氣濾清器 、 進(jìn) 、 排氣管和消音器等組成 ， 如圖 所示 。 第 6章 油機 2022/2/11 53 ? 1. 高壓油泵 ? 1) 高壓油泵的作用 ?高壓油泵的作用是： 把柴油的壓力提高到一定數(shù)值 ， 并在規(guī)定的時刻和延續(xù)時間內(nèi) ， 根據(jù)柴油機負(fù)載的大小 ， 將一定數(shù)量的柴油經(jīng)噴油嘴送入燃燒室 。 高壓油泵類型很多 ， 目前應(yīng)用最廣泛的是轉(zhuǎn)動柱塞式高壓油泵 。 ? 2) 高壓油泵的構(gòu)造 ?柱塞式高壓油泵的基本結(jié)構(gòu)如圖 (a)所示 。 由柱塞和柱塞套筒偶件 、 出油閥與閥座偶件 ， 以及傳動用的凸輪 、 挺柱等組成 。 柱塞是一個圓柱體 ， 頭部圓柱面上的螺旋斜槽通過徑向孔和軸向孔與柱塞頂部空腔相通 (有的柱塞斜槽是通過圓柱面上的直槽與柱塞頂部空腔相通 )； 柱塞中部切有較淺的環(huán)形小潤滑油槽 。 ?尾部裝有柱塞轉(zhuǎn)臂 (油量調(diào)節(jié)臂 )， 它與柱塞套筒組成精密的配合偶件 ， 不能隨意互換 。 柱塞套筒上有進(jìn)油孔和回油孔 ， 兩者均與泵上體內(nèi)的低壓油腔相通 。 柱塞在凸輪和柱塞彈簧的交替作用下 ， 在柱塞套筒中作往復(fù)直線運動 ， 也可以在油量調(diào)節(jié)臂的帶動下繞自身軸線轉(zhuǎn)動 。 此外 ， 柱塞偶件上方裝有出油閥和出油閥座組成的精密偶件 ， 靠出油閥彈簧的作用 ， 將出油閥緊密壓在閥座上 。 閥座與柱塞套筒頂端配合構(gòu)成柱塞頂部空腔 (又稱柱塞上腔 )， 柴油就是從這個空腔經(jīng)出油閥 、 高壓油管和噴油嘴壓向燃燒室的 第 6章 油機 2022/2/11 54 圖 柱塞式高壓油泵 第 6章 油機 2022/2/11 55 ?3) 高壓油泵的工作原理 ?當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過滾輪時 ， 柱塞受柱塞彈簧的作用向下移動 ， 柱塞上腔的空間逐漸增大 ， 從而產(chǎn)生吸力 。 同時柱塞下移使柱塞套筒上的進(jìn)油孔露出時 ， 經(jīng)過濾清的低壓柴油 ， 即由殼體內(nèi)的進(jìn)油道經(jīng)進(jìn)油孔吸入柱塞上腔內(nèi) ， 完成進(jìn)油過程 。 凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)到與滾輪接觸時 ， 克服柱塞彈簧的彈力推動柱塞上移 ， 柱塞封閉進(jìn) 、 回油孔后 ， 柱塞上腔成為密封空間 ， 吸入的柴油被柱塞壓縮 ， 油壓急劇上升 。 ?當(dāng)油壓超過出油閥彈簧的彈力和高壓油管內(nèi)余油壓力時 ， 出油閥被頂開 ， 高壓柴油被壓入高壓油管 ， 向噴油嘴供油 。 柱塞繼續(xù)上移 ， 高壓柴油不斷經(jīng)出油閥泵出 ， 完成泵油過程 。 柱塞頭部的斜槽邊緣剛與柱塞套筒上的回油孔相通時 ， 柱塞上腔內(nèi)的高壓柴油迅速經(jīng)柱塞的軸向孔 、 徑向孔 (有的柱塞偶件中油是經(jīng)柱塞頭部的直槽 )和斜槽 ， 通過回油孔流往回油道 ， 泵內(nèi)油壓驟然下降 ， 出油閥因被彈簧壓力壓回閥座內(nèi)而關(guān)閉 ， 供油立即停止 ， 完成回油過程 。 第 6章 油機 2022/2/11 56 ? 柱塞在套筒中的轉(zhuǎn)動是靠油量調(diào)節(jié)機構(gòu)完成的 。 油量調(diào)節(jié)機構(gòu)有撥叉式和齒條式兩種 。 撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)如圖 所示， 由拉桿 、 調(diào)節(jié)臂 、 調(diào)節(jié)叉等組成 。 圖 撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 第 6章 油機 2022/2/11 57 ? 齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié) 構(gòu) 如 圖 。 其油量調(diào)節(jié)是靠齒桿帶動齒輪套使柱塞轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)的 。 ?從柱塞上移封閉進(jìn)油孔開始， 到其斜槽邊緣與柱塞套筒上的回油孔相通時為止， 這段柱塞行程稱為供油行程或有效行程。 它與供油延續(xù)時間相當(dāng)。 供油量取決于供油行程的長短。 轉(zhuǎn)動柱塞時， 開始供油的時間不變， 但是柱塞斜槽邊緣與回油孔相通的位置改變了， 因而改變了回油起始時間與供油行程， 達(dá)到了調(diào)節(jié)供油量的目的。 圖 齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 第 6章 油機 2022/2/11 58 圖 噴油嘴的構(gòu)造 ? 2. 噴油嘴 ? 噴油嘴的作用是將來自高壓油泵的柴油均勻地霧化并噴入氣缸， 和空氣形成可燃混合氣。 ? 噴油嘴有開式和閉式兩類。 中小型柴油機都采用閉式噴油嘴， 它的特點是噴油結(jié)束后， 噴油嘴油腔立即封閉而不與燃燒室相通， 高溫燃燒氣體不會由燃燒室沖入噴油嘴內(nèi)腔使燃油燃燒， 以免因積炭而阻塞噴孔。 按噴孔數(shù)目， 噴油嘴又分為單孔式和多孔式兩種。 噴油嘴的一般構(gòu)造如圖 所示， 由噴油嘴體、 調(diào)壓彈簧、 挺桿、 調(diào)壓螺釘、 噴頭偶件等組成。 第 6章 油機 2022/2/11 59 ? 汽油機點火系統(tǒng) ? 汽油機工作過程中 ， 化油器供給氣缸的可燃混合氣 ， 必須用電火花點燃 ， 為此 ， 汽油機上必須設(shè)置點火系統(tǒng) 。 ?點火系統(tǒng)的作用是 ?將低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷?， 并適時地把高電壓引入氣缸使火花塞打火 ，以點燃被壓縮的混合氣 。 為了保證可靠而準(zhǔn)確的點火 ， 點火系統(tǒng)應(yīng)能夠產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間空氣的高電壓 ， 并且點火時間要準(zhǔn)確 ，不能過早或過晚 。 ? 1. 蓄電池點火系統(tǒng) ?蓄電池點火系統(tǒng)由 蓄電池 、 點火線圈 、 分電器 、 火花塞 等組成 ， 如圖 。 ?(1) 蓄電池 ?一般采用 12 V或 6 V蓄電池作點火電源 。 ? (2)點火線圈 ?實際上是一個升壓自耦變壓器 ， 匝比為 50∶ 1～ 70∶ 1。 第 6章 油機 2022/2/11 60 圖 蓄電池點火系統(tǒng) 第 6章 油機 2022/2/11 61 ? (3) 分電器 ?分電器的作用是控制低壓電路通斷 ， 并將高電壓按點火次序分配到各缸火花塞上 ， 根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的需要 ， 自動調(diào)節(jié)點火時間 。 分電器由白金盤 、 分電器蓋 、 分電器軸 、 自動提前點火裝置等組成 ， 如圖 (a) 所示 。 圖 分電器 第 6章 油機 2022/2/11 62 ? 分電器蓋一般用膠木制成 。 蓋的中央有總高壓線插孔 ， 該插孔內(nèi)側(cè)有炭精棒和一個小彈簧 。 蓋四周有分高壓線插孔 ， 插孔數(shù)目與氣缸數(shù)目相同 。 插孔內(nèi)側(cè)有導(dǎo)電柱 。 分火芯也是膠木制成的 。 上部有一金屬片 ， 金屬片一端始終與總高壓插孔中的導(dǎo)電柱相接觸 ， 分火芯內(nèi)部有一內(nèi)圓 ， 內(nèi)圓的削平面與凸輪軸上的削平面相配合 ， 隨凸輪轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動 。 當(dāng)凸輪的頂部頂開白金接點時 ， 分火芯將總高壓線與分高壓線接通 ， 使火花塞點火 。 白金盤的作用是控制低壓電路通斷 。 如圖 (b)所示 ， 白金盤底板上裝有白金、 凸輪和電容器等 。 ?① 固定接點： 由固定螺絲固定在白金盤上并接地 ， 通過調(diào)整螺絲可調(diào)整固定接點的位置 ， 從而改變白金間隙 。 ?② 活動接點： 通過彈簧片套在白金盤的銷釘上 ， 并用膠木套將彈簧片與銷釘隔開 ， 為了防止彈簧片與白金盤短路 ， 彈簧片裝入白金盤的銷釘時 ， 上下部之間必須墊入合適的絕緣墊片 ， 并將卡簧卡入銷釘?shù)目ɑ刹壑?。 裝入彈簧片時 ， 應(yīng)調(diào)節(jié)絕緣墊片的厚度 ， 保證活動接點與固定接點對齊 。 第 6章 油機 2022/2/11 63 ? ③ 凸輪： 用螺絲固定在分電器軸上 ， 并與軸一起旋轉(zhuǎn) ， 控制白金接點的開合 。 ?④ 電容器： 紙質(zhì)電容 ， 容量一般為 μF左右 ， 外殼固定在白金盤上并接地 ， 另一端經(jīng)導(dǎo)線與白金活動接點彈簧片相連 。 自動提前點火裝置的作用是根據(jù)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的變化 ， 自動調(diào)整點火時間。 ? (4) 火花塞 ?感應(yīng)線圈