文档介绍：柴油发动机的一般原理和构造
简介
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将热能转变为机械能的发动机,称为热力发动机,其中热能是由柴油燃料燃烧所产生的机器,称作柴油发动机。
图示为MTU
1 调速器/发动机控制系统 10 机油盘
2 发动机冷却水出口 11 增压器回油管
3 中冷器后的增压空气进口1 12 曲轴箱
4 空气滤清器 13 燃油双联滤器(易更换滤器)
5 排气出口,A 排 14 充电发电机
6 增压器,A 排 15 发动机冷却水泵
7 至中冷器的增压空气进口1 16 发动机冷却水进口
8 发动机机脚 17 风扇传动装置
9 起动装置 18 发动机滑油热交换器
柴油发动机的燃料是轻柴油,一般是通过喷油泵和喷油器将柴油直接喷入发动机气缸,在气缸内经均匀混合和压缩,在高温下自燃。这种发动机又称为压燃式发动机。
四冲程柴油机工作原理
、压缩、作功、排气四个行程。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。压缩行程终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。
由于柴油机压缩比高(一般为16~22),~ ,同时温度高达750~1000K,大大超过柴油的自燃温度。故柴油喷入汽缸后,在很短的时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内气压急速上升到6~9MPa ,温度也升到2000~2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气经排气管排出。
四冲程发动机工作循环的四个活塞行程中,只有一个行程是作功的,其余三个行程则是作功的准备行程。
因此,在单缸发动机内,曲轴每转两周中只有半周是由于膨胀气体的作用使曲轴旋转,其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。显然,作功行程时,曲轴的转速比其他三个行程内曲轴转速要大,所以曲轴转速是不均匀的,因此发动机运转就不平稳。
在多缸四冲程发动机的每一个气缸内,所有的工作过程是相同的,并按上述同样的次序进行,但所有气缸的作功行程并不同时发生。例如在四气缸发动机内,曲轴每转半周便有一个气缸在作功,其平稳性也得到极大的提高。
发动机的一般构造
发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。现代柴油发动机的机构型式很多。即使是同一类型的发动机,其具体构造也是各种各样的。
柴油发动机一般包括机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、起动系。
4. 机体组
一般包括气缸盖、气缸体、油底壳。有的发动机将气缸体分铸成上下两部分,上部称为气缸体,下部称为曲轴箱。机体的作用是作为发动机各机构、各系统的装配基体,而且其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系和润滑系的组成部分。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分。
水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体,称作气缸体。上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔,称为气缸。下半部为支撑曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。为保证气缸表面能在高温下工作,气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔,称作水套,气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。作为发动机各个机构和系统的装配基体,气缸体本身应具有足够的刚度和强度。
单列式(直列式)发动机的各个气缸排成一列,一般是垂直布置。其结构简单,加工容易,但长度和高度较大。
V型发动机缩短了发动机的长度和高度,增加了气缸体的刚度,重量也有所减轻,但加大了发动机宽度,且形状复杂,加工困难,一般多用于缸数多的大功率发动机。
气缸盖的主要功用是封闭气缸上部,并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖上有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。在多缸发动机的一列中,只覆盖一个气缸的气缸盖,称作单体气缸盖。覆盖部分(两个以上)气缸的称作块状气缸盖。覆盖全部气缸的气缸盖称作整体气缸盖。
油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。油底壳的形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。在有些发动机上,为了加强油底壳内机油的散热,在壳的底部铸有相应的散热肋片。
5. 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的功用,是把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩。以向工作机械输出机械能。曲柄连杆机构的主要零件可以分成:活塞连杆组、曲轴飞轮组。
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成。
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖气缸壁共同组成燃烧室。活塞承受的气压力和惯性力是呈周期性变化的,因