文档介绍：第二节燃烧室部件
燃烧室部件是柴油机中最重要的部件包括活塞
组件气缸盖组件和气缸组件
燃烧室当活塞处在上止点时由气缸盖底面
气缸套内表面及活塞顶共同组成的燃
料与空气混合和燃烧的空间
图-3 燃烧室
一燃烧室部件承受的负荷及结构特点
1 机械负荷
机械负荷柴油机部件承受最高燃烧压力惯性
力振动冲击等的强烈程度
柴油机的机械负荷的特点其一为周期交变其
二为具有冲击性
1)安装预紧力引起的负荷
固定螺栓的预紧力 p ( 2) R p
第二章柴油机的结构及主要部件
(R 为密封带平均半径)
气缸盖与气缸套的安装应力与最高爆发压力成正比
与其构件的高度成反比
2)气体力引起的机械应力
燃烧室部件中由气体压力而产生的机械应力都和最
高爆发压力成正比与部件壁厚成反比
机械应力的性质水冷面为拉应力触火面为压应力
气缸套的机械应力
2. 热负荷
热负荷是指柴油机的燃烧室部件承受温度热流量
及热应力的强烈程度
热负荷过高的危害图-4 气缸套壁内机械应力分布图
使材料的机械性能降低承载能力下降
受热部件膨胀变形改变了原来的正常工
作间隙
使润滑表面的滑油迅速变质结焦蒸发乃
至烧掉
使有些部件(如活塞顶)受热面烧蚀
使受热部件承受的热应力过大产生疲劳破
坏等
热负荷的表示方法热流密度热应力及温度场
轮机管理人员判断热负荷的方法排气温度
热应力的影响因素与热流密度顶板厚度
材料的膨胀系数材料的弹性系数成正比与材料
热传导系数成反比
热疲劳燃烧室部件在交变的热应力作用下出
现的破坏现象称
2-2
第二章柴油机的结构及主要部件
图 2-5
热疲劳的影响因素与柴油机的累计转数并无
多大关系主要取决于机器的起动运行停车的
循环次数故亦称低频应力
防止出现热疲劳的方法
注意机器的冷却状态
不超负荷运行尽量减少起停柴油机的次数
3 燃烧室部件的结构特点
薄壁强背结构所谓薄壁就是燃烧室部件的受热
壁要薄以减少热应力而强背
就是在薄壁的背面设置强有力的
支承以降低机械应力
钻孔冷却结构图-6 钻孔冷却结构形式
二活塞
1 活塞的作用及工作条件
活塞的类型十字头式活塞和筒形活塞
活塞的作用是在保证密封的情况下完成压缩和膨
胀过程
与连杆曲轴等部件组成运动机构
将气体力经连杆传递给曲轴
在筒形活塞式柴油机中活塞承受侧推力起着滑
块的作用
在二冲程柴油机中活塞还启闭气口控制换气
活塞的工作条件受到燃气高温高压烧蚀和腐
蚀作用
摩擦和撞击
有较大的往复惯性力使得柴油机的振动加剧
对活塞的要求强度高刚度大密封可靠散热
性好冷却效果好摩擦损失小
耐磨损对中高速柴油机还要求
活塞重量轻
2 十字头式柴油机活塞的构造
十字头式柴油机活塞的组成由活塞头活塞裙
活塞环活塞杆和活塞冷却机构
2-3
第二章柴油机的结构及主要部件
5
4
3
2
1
各部分特点
B
3 筒形柴油机活塞的构造 6
筒形柴油机活塞的组成活塞头活塞裙活塞环和活 A
塞销图
2-8 5
各部分特点 4
C
4 活塞环
类型压缩环和刮油环两种
3
1 活塞环的作用
压缩环(气环) 用来保证活塞和气缸之间在相对运动
2
条件下的密封
1
刮油环除去气缸套表面过多的滑油通常用于筒形
活塞式柴油机
2 活塞环的工作条件和要求
活塞环的工作条件
i. 受到高温高压燃气的作用
ii. 十分复杂的运动受力状态
iii. 严重的摩擦和磨损
2-4
第二章柴油机的结构及主要部件
iv. 润滑条件较差
要求:
良好的密封性能
耐磨特别是抗熔着磨损的性能要高
要有适当的弹性
足够的强度和热稳定性
1 压缩环气环
压缩环的密封原理是依靠本身的弹性和作图 2-9 压缩环的密封作用
用在它上面以及漏到环
的内侧的气体压力使环
紧紧贴合到气缸壁和环
槽壁上
压缩环的结构型式矩形环梯形环倒角
环扭曲环等
压缩环的搭口形状
图 2-11
图 2-10
压缩环的压力释放槽图 2-7
2 刮油环
飞溅润滑在筒形活塞柴油机中做回转运动的曲
柄销轴承把润滑油甩到气缸壁上
气环的泵油作用
图 2-13
图 2-12
2-5
第二章柴油机的结构及主要部件
油环的结构可分为单刃刮油环和双