第一章 MTU柴油发动机的结构与原理简介
第一节柴油机功率的标定
柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的。内燃机允许使用的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制,因此,需规定允许连续运转的最大功率,称为标定功率。
内燃机不能超过标定功率使用,否则会缩短其使用寿命,甚至可能造成事故。
柴油机的标定功率
国家标准规定,在内燃机铭牌上的标定功率分为下列四类：
(1)15分钟功率。即内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。是短时间内可能超负荷运转和要求具有加速性能的标定功率,如汽车、摩托车等内燃机的标定功率。
(2)1小时功率。即内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率。如轮式拖拉机、机车、船舶等内燃机的标定功率。
(3)12小时功率。即内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。如电站机组、工程机械用的内燃机标定功率。
(4)持续功率。即内燃机允许长时间连续运转的最大有效功率。
对于一台机组,柴油机输出的功率是指它的曲轴输出的机械功率。根据规定,电站用柴油机的功率标定为12小时功率。即柴油机在大气压力为101．325kPa,环境气温为20℃,相对湿度为50％标准工况下,柴油机以额定转速连续12小时正常运转时,达到的有效功率,用Ne表示。
一般进口柴油机,其功率分为主用功率和备用功率,两者功率之比为0．91：1,相当于我国12小时功率和1小时功率之分。
柴油机是内燃机的一种类型,是现代广泛应用的发动机之一。它是将柴油喷射到汽缸内与空气混合燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。目前,通信和其他国民经济部门的自备电站主要依靠它作动力带动同步交流发电机发电。当市电停电时,依靠该机组发电,提供交流电源,保证通信设备或其他电器的用电。本章就MTU 柴油发电机组柴油机的结构和原理分别进行简单的介绍。
第二节MTU柴油机的总体结构与型号命名规则
柴油机是实现热能转变为机械能的动力设备,它由下述基本部分组成：
总体结构
1．首先欲得到热能,这就必须提供一定数量的燃料,送进燃烧室与空气充分混合燃烧产生热量,因此,必须有燃料系统。它包括柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵和喷油嘴等零部件。
2．为了将得到的热能转变为机械能,需要通过曲轴连杆机构来完成。此机构主要由汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴和飞轮等零件构成。当燃料在燃烧室内着火燃烧时,由于燃气的膨胀作用在活塞顶部产生压力,推动活塞作直线的往复运动,借助连杆转变曲轴旋转力矩,使曲轴带动工作机械(负荷)作功。
3．对于一台设备要连续实现热能转变为机械能,还必须配备一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气,排出燃烧后的废气。此机构由进气门、排气门、凸轮轴及驱动零件等组成。
4．为了减少柴油机的摩擦损失,保证各零部件的正常温度,柴油机必须有润滑系统和冷却系统。润滑系统应由机油泵、机油滤清器和润滑油道组成。冷却系统血由水泵、散热器、节温器、风扇和水套等部件组成。
5．为了使柴油机能迅速启动,还需配置启动装置,对柴油机启动进行控制。根据不同的启动方法,启动装置配备的零部件,通常采用电动马达或气动马达启动,对于大功率的机组,则采用压缩空气启动。
柴油机总体结构一般包括上述几大系统,但由于汽缸数、汽缸排列方式和冷却方式的不同,因此,各种机型在结构上略有差异。MTU柴油机的基本结构,如下图所示。
MTU发动机型号命名规则：(以16V2000系列发动机为例来说明) 16V 2000 G22TD、16V 2000 G62TD、16V 2000 G22TB、16V 2000 G62TB型发动机名称符号的含义：
16 = 气缸数
V = V型
2000 = 每缸排量,单位cm3
G = 陆用发电动力
2+6 = 应用段,频率50赫兹
2 = 设计标志
TD = 空气/空气增压空气冷却
TB = 外部增压空气冷却
16V 2000 G42TD、16V 2000 G82TD、16V 2000 G42TB、16V 2000 G82TB型发动机名称符号的含义：
16 = 气缸数
V = V 型
2000 = 每缸排量,单位cm3
G = 陆用发电动力
4+8 = 应用范围,频率60 赫兹
2 = 设计标志
TD = 空气/空气增压空气冷却
TB = 外部增压空气冷却
第三节柴油机的常用名词
工作循环
内燃机中热能与机械能的转化,是通过活塞在汽缸内工作,连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。在内燃机的一每个工作循环中,活塞在气缸中作上下往复运动二次,曲轴(飞轮)旋转2周。
上止点和下止点
柴油发动机工作时,活塞在气缸中作上下往复运动,活塞所在的最高处和最低处即为上止点和下止点。
活塞冲程
上、下止点之间的最小直线距离,称为柴油发动机的冲程。曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的最小直线距离称为曲柄的旋转半径。
工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的汽缸容积,称为柴油发动机的工作容积(或称活塞排量)。
压缩比
活塞处于下止点时气缸的容积,与活塞处于上止点时气缸的容积之比,称为柴油发动机的压缩比。
压缩比越大。表明活塞运动时,气体被压缩得越厉害,其气体的温度和压力就越高,内燃机的效率也越高。
第四节四冲程柴油机的做功原理
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。
四冲程柴油机的工作原理与四冲程汽油机基本相同,是在活塞运动四个冲程内,即活塞上下二次、曲轴旋转2周,完成进气、压缩、膨胀、排气四个过程。下图为四冲程柴油机的工作循环原理示意图。四个冲程的过程如下：
进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68—93kP a。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
压缩冲程
压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。
膨胀(做功) 冲程
当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,成为雾状的细小油滴与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kP a,温度高达1800~2200℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
排气冲程
排气冲程的目的是清除缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到800~900℃,压力下降到294~392kPa,此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。
柴油机在进气冲程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,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）,所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6 -1.2MPa,温度达600-700K）,大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到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,废气同样经排气管排入大气中。
第五节柴油机的结构与主要组成部分
第六节发动机排和缸的命名
发动机排的命名总是按面向输出端来观察的。左排缸标识为A 排,右排缸标识为B 排（按照DIN ISO 1204 标准）。每排气缸由输出端起,从1 开始连续编号。
发动机的其它零部件也是由输出端起,从1 开始连续编号的。
第六节柴油机的燃油系统
燃油系统概述
柴油机的燃油喷射系统是柴油机的控制中心或“心脏”。许多不同类型的燃油喷射系统尽管设计或型号不同,其作用是按照柴油机工作过程的需要,将一定数量的柴油,在一定的时间内以一定的压力使柴油雾化喷入汽缸,与压缩空气形成均匀的可燃混合气而燃烧。
燃油喷射系统必须满足下列要求：
1.喷油应正时
2.喷油量的计量(测定)
3.燃油必须加压
4.燃油必须雾化
5.燃油应按柴油机发火的次序进行分配
6.起始喷射和终止喷射的迅速控制
传统的机械调速器
传统的机械调速器种类很多,用于直列式油泵和喷油嘴系统、分配式油泵和喷油嘴系统等,有机械飞锤式或液压式等。机械调速器的性能有很大的局限性,一般用于500KVA以下的小型发电机组。
电子调速器
喷油的控制由电子调速器实现,但执行机构与传统的机械调速器一样,即油门,齿条位置决定油门的大小。与传统的机械调速器相比,电子调速器反应更灵敏、更精确、更多功能,可实现恒定转速控制。
MTU柴油发动机则采用更为先进的、拥有微处理器的电子控制喷油调速系统,作为MDEC发动机管理系统的一部分,我们将在下一章专门介绍。
第七节柴油机的配气机构
发动机的配气机构是实现发动机进气过程和排气过程的控制机构。其作用是按照配气正时的要求,在规定的时刻开启和关闭进、排气门,以保证汽缸排除废气,吸
进新鲜气体,使工作循环不间断地进行。
气门组件
气门组件包括气门、气门导管、气门弹簧和弹簧座及其锁紧装置等零件。
进排气系统
1.进气系统和空气滤清器
2.排气系统和消声器
涡轮增压器
涡轮增压器结构和原理：祸轮增压器由涡壳、喷嘴环、涡轮和转子轴组成。径流式涡轮增压器工作时,柴油机徘出的废气进入增压器的涡轮壳后,沿着增压器的转子轴的轴线的垂直平面(即径向)流动。这是由于当气流通过喷嘴时,一部分压能和热能转换为动能,获得高速气流。由喷嘴环出来的高速气流按一定方向流入叶轮,在叶轮中被迫沿着弯曲通道改变流动方向,在离心力的作用下,气流质点投向叶片凹面,压力增加而相对速度降低；叶片凸面上则相对速度提高而压力降低,因此,作用在叶片凹凸面上的气流合力(即压力差)在涡轮轴上形成推动叶片旋转的力矩,因而从叶轮流出的废气经由涡轮中心沿轴排出。中型柴油机大多采用径流式涡轮增压器。
第八节柴油机的润滑系统
柴油机运行时,各运动零件相对运动表面之间必然会产生摩擦。对于金属表面来说,若直接摩擦,其摩擦力是很大的,这不仅使柴油机的内部功率损耗增加,零件工作表面迅速磨损,而且由于摩擦时产生大量热量,零件温度极高,甚至可能使某些零
件表面熔化,使柴油机无法工作。因此,凡是有相对运动的零件必须加以润滑,也就
是在摩擦表面覆盖一层润滑油(俗称机油),使固体摩擦成为液体摩擦,以减小摩擦阻力,降低内部功率损耗,减轻机件磨损,延长柴油机的使用寿命。柴油机的润滑由润
滑系统不实现。
润滑系统的主要部件
1.机油泵
2.机油滤清装置
3.机油冷却装置
4.低油压自动保护停机装置
5.指示装置
第九节柴油机的冷却系统
柴油机运行时,燃油在燃烧室内燃烧产生大量的热量,使汽缸内气体温度高达1 800~2500℃,大约有三分之一左右的热量被柴油机的零件所吸收,尤其直接与高
温气体接触的机件,如活塞、汽缸盖、汽缸、气门等机件强烈受热,若不采取适当的冷却措施,将会造成严重后果：受热后的机件,温度很高,强度下降,甚至烧坏变形,破
坏正常的间隙,润滑油也会因温度升高而变稀,失去应有的润滑作用,加剧运动机件的磨损和变形,甚至引起润滑油燃烧和机件的粘结,使柴油机无法继续工作,因此,为保证柴油机正常运行,必须进行冷却。但是,由于柴油机是依靠压燃方式工作的,需要有一定的汽缸温度,才能使柴油充分燃烧,因此,柴油机的冷却必须适度。若冷却过度,一方面热量散失过多,使转变为有用功的热量减少,另一方面温度过低,不利于可燃混合气的形成和燃烧。
由此可知,柴油机工作温度过高或过低都会降低它的动力性和经济性。冷却系统的是保持柴油机在最适宜的温度状态下工作,以获得良好的经济性、动力性和耐久性。
水冷却系统的主要部件
1.水泵
2.散热水箱
3.风扇
4.水温调节与节温器
5.水温表
6.防冻液
柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础 喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大,被称为柴油机的"心脏"。 ?一.功用、要求、型式 ?功用:提高柴油压力,按照发动机的工作顺序，负荷大小,定时定量地向喷油器输送高压柴油,且各缸供油压力均等。 要求：?（１)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。?(2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。 （3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。?（4)供油量和供油时间可调正,并保证各缸供油均匀。（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。 （6)供油开始和结束,动作敏捷,断油干脆,避免滴油。?类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。?? 二.柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件: 柱塞和柱塞套是一对精密偶件,经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性,其径向间隙为0．00２～0.003mm
柱塞头部圆柱面上切有斜槽,并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔,均与泵上体内低压油腔相通,柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。?柱塞头部斜槽的位置不同,改变供油量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换,其配合间隙为0.01 。 出油阀是一个单向阀,在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时,将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。?出油阀的下部呈十字断面，既能导向,又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时,使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小,停喷迅速。? 泵油原理 工作时,在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务,泵油过程可分为以下三个阶段。 ?进油过程
第一章 MTU柴油发动机的结构与原理简介 第一节柴油机功率的标定 柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的。内燃机允许使用的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制,因此,需规定允许连续运转的最大功率,称为标定功率。 内燃机不能超过标定功率使用,否则会缩短其使用寿命,甚至可能造成事故。 柴油机的标定功率 国家标准规定,在内燃机铭牌上的标定功率分为下列四类： (1)15分钟功率。即内燃机允许连续运转15分钟的最大有效功率。是短时间内可能超负荷运转和要求具有加速性能的标定功率,如汽车、摩托车等内燃机的标定功率。 (2)1小时功率。即内燃机允许连续运转1小时的最大有效功率。如轮式拖拉机、机车、船舶等内燃机的标定功率。 (3)12小时功率。即内燃机允许连续运转12小时的最大有效功率。如电站机组、工程机械用的内燃机标定功率。 (4)持续功率。即内燃机允许长时间连续运转的最大有效功率。 对于一台机组,柴油机输出的功率是指它的曲轴输出的机械功率。根据规定,电站用柴油机的功率标定为12小时功率。即柴油机在大气压力为101．325kPa,环境气温为20℃,相对湿度为50％标准工况下,柴油机以额定转速连续12小时正常运转时,达到的有效功率,用Ne表示。 一般进口柴油机,其功率分为主用功率和备用功率,两者功率之比为0．91：1,相当于我国12小时功率和1小时功率之分。 柴油机是内燃机的一种类型,是现代广泛应用的发动机之一。它是将柴油喷射到汽缸内与空气混合燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。目前,通信和其他国民经济部门的自备电站主要依靠它作动力带动同步交流发电机发电。当市电停电时,依靠该机组发电,提供交流电源,保证通信设备或其他电器的用电。本章就MTU 柴油发电机组柴油机的结构和原理分别进行简单的介绍。 第二节MTU柴油机的总体结构与型号命名规则 柴油机是实现热能转变为机械能的动力设备,它由下述基本部分组成： 总体结构 1．首先欲得到热能,这就必须提供一定数量的燃料,送进燃烧室与空气充分混合燃烧产生热量,因此,必须有燃料系统。它包括柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵和喷油嘴等零部件。
发电机 { 直流发电机、交流发电机 { 同步发电机、异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 直流发电机的工作原理 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无
论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。 铁芯具有吸引磁力线的作用（因为其磁阻很小），发电机电枢线圈是放在定子铁芯槽中的，磁场N-S的磁力线将被吸引，穿过定子铁芯后闭合。磁场的磁力线转动时，也就被电枢线圈切割了，自然就产生了电动势和电流。 异步电机一般定子通电，转子有感应电势，所以我们也称异步电机为感应电机。转子的转速与同步转速总是有一定的差异，这才叫异步电机的。 同步电机是定转子都要通电，而且转子的转速与同步转速一直是一样的，所以叫同步电机。
柴油机结构 一、发动机的工作原理 发动机的功能是将燃料在气缸内燃烧使其热能转换成机械能，从而输出动力。能量的转换是通过不断地依次反复进行“进气—压缩—做功——排气”四个连续过程来实现的，每进行这样一个连续过程就叫做一个工作循环。 1、进气冲程—活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时排气门关闭，进气门开启。活塞移动的过程中，气缸内的容积逐渐增大，形成一定的真空度，于是经过虑芯的空气通过进气门进入气缸。直至活塞到达下止点时，进气门关闭，停止进气。 2、压缩冲程—进气冲程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸容积逐渐减小，由于进排气门均关闭，气体被压缩，气缸内温度上升，直至活塞到达上止点时，压缩结束。 3、做功冲程—在压缩冲程末，高压油嘴喷出高压燃油与空气混合，在高温、高压下混合气体迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高而膨胀，从而推动活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴转动做功，至活塞到下止点时，做功结束。 4、排气冲程—在做功冲程结束时，排气门被打开，曲轴通过连杆推动活塞由下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推力作用下，被排出气缸，直至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。排气冲程终了时由于燃烧室容积存在，气缸内还存少量废气，气体压力也因排气门和排气管的阻力而仍高于大气压。
二、发动机的总体构造 柴油机由两大机构四大系统组成。 1、柄连杆机构—曲柄连杆机构主要由构成气缸的机体、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。 由发动机的工作循环可知，混合气在气缸内燃烧产生的高压是通过活塞、连杆、曲轴而变为有用的机械能输出的；反之，工作循环的准备过程也是由曲轴通过连杆通过活塞作往复运动来实现的。可见，曲柄连杆机构是发动机维持工作循环，实现能量转换的核心。 2、配气机构—为使发动机的工作循环能够连续进行，必须定时地开闭气门，以便向气缸内充入新鲜气体和排出废气。它主要由气门和控制气门开闭的凸轮轴及其他传动件等组成。 3、燃料供给系—从发动机的工作循环可知，柴油机要向气缸内提供纯空气并在规定时刻向气缸内喷入燃油。另外，需要将燃烧完的废气按规定的管路导出。柴油机的燃料供给系主要由燃油箱、喷油泵、喷油器、进、排气管、虑清器等组成。 4、润滑系—发动机内部有很多高速运动的摩擦表面，为了减小摩擦阻力和减缓磨损，需要向这些摩擦表面提供润滑油。润滑系主要由油底壳、机油泵、油道、虑清器等组成。 5、冷却系—发动机工作时，气缸内气体燃烧的热量在使气体膨胀做功的同时，不可避免地将会加热与它相接触的机件，为了保持正常的工作温度，需将机件的多余热量散发出去。冷却系有水冷和风冷两种，水冷主要由散热器、风扇、水泵、水套等组成；风冷主要由风扇、散
船用柴油机地工作原理 二冲程柴油机地工作原理 通过活塞地两个冲程完成一个工作循环地柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异. b5E2R. 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面.二冲程柴油机没有进气阀，有地连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构.并专门设置一个由运动件带动地扫气泵及贮存压力空气地扫气箱，利用活塞与气口地配合完成配气，从而简化了柴油机结构. p1Ean. 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气.活塞在燃气地推动下，由上止点向下运动，对外作功.活塞下行直至排气口打开，下行活塞把扫气口打开，扫气空气进入气缸,同时把气缸内地废气经排气口赶出气缸.活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气过程一直持续到下一个冲程排气口关 闭.DXDiT. 扫气及压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱内地空气，通过扫气口进入气缸，气缸中地残存废气被进入气缸地空气通过排气口扫出气缸.活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”.排气口关闭时，气缸中地空气就开始被压缩.当压缩至上止点前时，喷油器将燃油喷人气缸，与高温高压地空气相混合，随即在上止点附近发火，自行着火燃烧.本冲程结束，并与前一冲程形成一个完整地工作循环. RTCrp. 二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点，当然也存在本身固有地缺点. 四冲程柴油机地工作原理 柴油机地工作是由吸气、压缩、做功和排气这四个过程来完成地，这四个过程构成了一个工作循环.活塞走四个过程才能完成一个工作循环地柴油机称为四冲程柴油机.. 5PCzV. 一. 吸气冲程 第一冲程——吸气，它地任务是使气缸内充满新鲜空气.当吸气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内地燃烧室中还留有一些废气. jLBHr. 当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联地传动机构使吸气阀打开. 随着活塞地向下运动，气缸内活塞上面地容积逐渐增大：造成气缸内地空气压力低于进气管内地压力，因此外面空气就不断地充入气缸.在进气过程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力，所以进气冲程地气体压力低于大气压力，其值为～，在整个进气过程中，气缸内气体压力大致保持不变.当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸地气流仍具有很高地速度，
柴油机工作原理及构造 精选文档
柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二 :历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年，德国的博世发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代，柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现 代动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压（自然吸气）柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转／分)、中速（300～1000转／分）和低速（小于300转／分）柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、 固定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。
柴油发动机的工作原理与基本组成 一、柴油发动机的概念： 柴油发动机是内燃机的一种，将柴油喷射到气缸内与空气混合，燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机，即依靠燃料燃烧时的燃气膨胀推动活塞作直线运动，通过曲柄连杆机构使曲轴旋转，从而输出机械功。 二、四冲程工作原理： 1、四冲程分类：a进气冲程、b膨胀冲程、c压缩冲程、d排气冲程。 2、四冲程工作原理： 1、吸气冲程：活塞从上止点向下止点移动，目的是吸入新鲜空气为燃烧做好准备，此时进气门打开，排气门关闭。活塞到达下止点时进气门关闭，近期冲程结束。 2、压缩冲程：活塞从下止点向上止点移动，此时上气门关闭，气缸内空气受压缩温度、压力提高，为燃烧提供条件，活塞到达上止点时压缩冲程结束。 3、膨胀（做功）冲程：在压缩冲程结束时前，喷油器将燃油喷入气缸，与空气混合形成可燃气体并自燃，产生高温、高压推动活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而做功，活塞到达下止点时，气缸内压力下降，直到排气门打开。 4、排气冲程：做工结束后，气缸内的气体已成为废气，活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭，活塞将废气排出气缸，到达上止点时，排气冲程结束。 5、排气冲程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行下一个循环，周而复始不断对外做功。
三、柴油机的组成部分： 柴油机总体结构一般由以下几大系统或机构组成： 1、机体（缸体）
2、燃油系统 3、曲轴连杆机构
4、进排气系统 进排气系统工作原理图：
5、润滑系统 1）润滑系统的组成： 2）润滑系统的作用：将润滑油共给摩擦件以减少摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洁摩擦表面。 6、冷却系统： 冷却系统内部工作示意图：
柴油机的结构和原理 柴油机是内燃机的一种类型，是现代广泛应用的发动机之一。它是将柴油喷射到气缸内与空气混合燃烧得到热能转变为机械能的热力发动机。 一．柴油机的总体结构 1．首先欲得到热能，这就必须提供一定数量的燃料，送进燃烧室与空气混合燃烧产生热量，因此，必须有燃料系统。它包括柴油箱，输油泵，滤油器，高压喷油泵和喷油嘴等零配件。 2．为了将得到的热能转变为机械能，需要通过曲轴连杆机构来完成。此机构主要由汽缸体，曲轴箱，汽缸盖，活塞，活塞销，连杆，曲轴和飞轮等零件构成。当燃料在燃烧室内着火燃烧时，由于燃气的膨胀作用在活塞顶部产生压力，推动活塞作直线的往复运动，借助连杆转变曲轴旋转力矩，使曲轴带动工作机械（负荷）作功。 3．对于一台设备要连续实现热能转变为机械能，还必须配备一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气，排出燃烧后的废气。此机构由进气门，排气门，凸轮轴及驱动零件等组成。 4．为了减少柴油机的摩擦损失，保证各零配件的正常温度，柴油机必须有润滑系统和冷却系统。润滑系统应由机油泵，机油滤清器和润滑油道组成。 冷却系统应由水泵，散热器，节温器，风扇和水套等部件组成。 5．为了使柴油机能迅速启动，还需配置启动装置，对柴油机启动进行控制。 启动装置采用电动马达启动。 二．柴油机的工作原理 在热力过程中，只有在膨胀过程才具有做功能力，而我们要求发动机能连续不断地产生机械功，就必须反复进行膨胀。因此，必须设法重新恢复到初始状态，然后，再进行膨胀。因此，柴油机必须经过进气，压缩，膨胀，排气四个热力过程之后，才能恢复到起始状态，使柴油机连续地产生机械功，故上述四个热力过程称为一个工作循环。 1. 进气冲程 进气冲程的目的是吸入新鲜空气，为燃料燃烧作好准备。 2.压缩冲程 压缩冲程的目的是提高气缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造条件。3．膨胀（作功）冲程 就是喷油器将柴油喷入气缸，与空气混合成可燃混合气，并立即自燃，在高温，高压气体的推力作用下，活塞运动并带动曲轴旋转而作功。 4．排气冲程 目的是清除缸内的废气。
柴油机概述 一,定义: 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功 二:历史 法国出生的德裔工程师鲁道夫,狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。 1)1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 2)1922年，德国的博世发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。 3)二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。 4)二十世纪50年代，柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代 动力机械中最重要的部分。 三,分类 柴油机种类繁多。 1! 按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。 ②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。 ③按进气方式可分为增压和非增压（自然吸气）柴油机。 ④按转速可分为高速(大于1000转／分)、中速（300～1000转／分）和低速（小于300转／分）柴油机。 ⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。 ⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。 ⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。 ⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、车用柴油机、农业机械用柴油机、工程机械用柴油机、发电用柴油机、固 定动力用柴油机。 ⑨按供油方式可分为机械高压油泵供油和高压共轨电子控制喷射供油。 ⑩按气缸排列方式可分为直列式和V形排列,水平对置排列,W型排列,星型排列等. 11 按功率大少可分为小型（200）中型（200-1000）大型（1000-3000）特大（3000以上） 四,世界最大柴油机 瓦锡兰苏尔寿Wartsila-sulzer 14RT-flex96-C 配4台ABB TPL85增压器 两冲程4涡轮增压14缸柴油共轨电喷发动机单缸排气量1820升单杠功率7780马力总功率108920 马力整机重1300吨 最佳工况每小时耗油6400升
柴油机工作原理 国产上柴柴油发电机组 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 柴油机发电机主要品牌[回目录] Perkins 1932年的Perkins珀金斯公司是世界最早生产发动机公司的公司之一。所生产的以柴油和天然气作为 柴油发电机 燃料的发动机因其经济性，可靠性和耐久性的优点在各行业当中得到广泛的推广和应用。如汽车、工程机械、农业机械、工业用发电机组及船舶等。产品方面有100、3.152、4.236、1000、1300、2000、3000和4000系列。其中2000和3000系列出自享誉世界，在机械动力领域最具权威之一的英国ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）公司的设计及制造。 Cummins美国康明斯发动机公司始建于1919年，主要生产发电设备、工业及汽车等行业用发动机。康明斯公司在世界柴油发动机技术方面居领先地位，始终是200马力以上柴油发动机最大生产厂家及50马力以上柴油发动机第二生产厂家。其产品以优越的性能，卓越的品质，合理的价格，忠诚的服务遍及世界各地，早已发展成为美国500家著名跨国大公司之一。
发电机{ 直流发电机、交流发电机{ 同步发电机、异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机 铁芯具有吸引磁力线的作用（因为其磁阻很小），发电机电枢线圈是放在定子铁芯槽中的，磁场N-S的磁力线将被吸引，穿过定子铁芯后闭合。磁场的磁力线转动时，也就被电枢线圈切割了，自然就产生了电动势和电流。