柴油機產(chǎn)品知識培訓(xùn)2014年9月一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程目錄一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程

1784年—瓦特發(fā)明了蒸汽機

1876年—奧托發(fā)明了煤氣機

1883年—戴姆勒和邁巴赫發(fā)明了汽油機

1897年—狄塞爾發(fā)明了柴油機

20世紀(jì)30年代—增壓技術(shù)

20世紀(jì)70年代—電子控制技術(shù)

20世紀(jì)80年代—后處理技術(shù)

21世紀(jì)—代用燃料內(nèi)燃機發(fā)展史一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程最優(yōu)化轉(zhuǎn)化效率的極大化(節(jié)能)+環(huán)境破壞的極小化(環(huán)保)燃料：柴油、汽油、天然氣(壓縮或液化)、液化石油氣、氫氣等廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機械、工程機械、賽車、機車、戰(zhàn)車、電站、艦艇和民用船舶等化學(xué)能機械能轉(zhuǎn)化方式：燃燒柴油機工作原理柴油機工作原理

柴油機是用柴油作燃料的一種壓縮著火式內(nèi)燃發(fā)動機：在空氣壓縮終了階段將柴油噴入氣缸內(nèi)，利用壓縮終了階段空氣的高溫將柴油點燃，將柴油在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)化為機械能。柴油機的技術(shù)現(xiàn)狀：優(yōu)良的燃燒系統(tǒng)；采用4氣門技術(shù)；超高壓的共軌燃油噴射系統(tǒng)；增壓和增壓中冷；可控廢氣再循環(huán)和廢氣后處理技術(shù)；優(yōu)化的空氣及燃油全電子發(fā)動機管理等。從不同角度有多種分類方式：沖程數(shù)：二沖程、四沖程

氣缸數(shù)：單缸機、多缸機

氣缸排列方式：直列式、直列臥式、V型等冷卻方式：水冷、風(fēng)冷

進氣方式：自然吸氣、增壓、增壓中冷、兩級增壓等

用途：固定式、移動式柴油機工作原理柴油機工作原理柴油機工作原理柴油機工作原理柴油機工作原理柴油機的基本術(shù)語

1

上止點（TDC）

2

下止點（BDC）

3

曲柄半徑（mm)：R

4

活塞行程（mm)：S=2R5

氣缸工作容積(L)：

D——氣缸直徑

6

燃燒室容積（余隙容積）(L)：Vc7

氣缸最大容積（L）：Vt

8

內(nèi)燃機排量(L)：VL=Vh·i9

壓縮比：=Vt/Vc=1+Vh/Vc輕型柴油機：排量小于4.4升；

中重型柴油機：排量4.4~8.6升；

重型柴油機：排量大于8.6升柴油機工作原理（1）

工作循環(huán)活塞式柴油機的工作循環(huán)是由進氣、壓縮、作功和排氣等四個工作過程組成的封閉過程。周而復(fù)始地進行這些過程，柴油機才能持續(xù)地作功（2）上、下止點活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處為上止點；活塞頂離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近處為下止點。在上、下止點處，活塞的運動速度為零。（3）活塞行程上、下止點間的距離S稱為活塞行程。曲軸的回轉(zhuǎn)半徑R稱為曲柄半徑。顯然，曲軸每回轉(zhuǎn)一周，活塞移動兩個活塞行程。對于氣缸中心線通過曲軸回轉(zhuǎn)中心的內(nèi)燃機，其S＝2R。（4）氣缸工作容積上、下止點間所包容的氣缸容積稱為氣缸工作容積。（5）內(nèi)燃機排量內(nèi)燃機所有氣缸工作容積的總和稱為內(nèi)燃機排量。（6）燃燒室容積活塞位于上止點時，活塞頂面以上氣缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室，其容積稱為燃燒室容積，也叫壓縮容積。（7）氣缸總?cè)莘e氣缸工作容積與燃燒室容積之和為氣缸總?cè)莘e。（8）壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比e。壓縮比的大小表示活塞由下止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體壓力和溫度就越高。柴油機工作原理柴油機的基本術(shù)語沖程是指活塞從氣缸的一端運動到另一端的整個行程。按沖程數(shù)分，發(fā)動機有四沖程發(fā)動機（四個沖程完成一個工作循環(huán)）和二沖程發(fā)動機（四個沖程完成一個工作循環(huán)）。汽油機柴油機四沖程發(fā)動機的工作過程柴油機工作原理柴油機的工作過程柴油機工作原理二沖程發(fā)動機的工作過程二沖程沒有單獨的進排氣過程，只有混合進氣的壓縮及混合排氣的作功過程。二沖程燃燒效率低、油耗高,所以大多被四沖程取代。柴油機工作原理柴油機工作原理在發(fā)動機排量一定的情況下，若想提高發(fā)動機的輸出功率，除了多提供燃料燃燒外，就是提供更多的空氣。增壓技術(shù)就是一種提高發(fā)動機進氣能力的方法。常見的增壓系統(tǒng)有以下4種：

（1）機械增壓系統(tǒng)：從發(fā)動機輸出軸獲得動力來驅(qū)動增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優(yōu)點是沒有滯后現(xiàn)象，動力輸出非常流暢。缺點是消耗了部分動力，增壓出來的效果并不高。適用于“又大又笨”的豪華房車。最先發(fā)明。（2）氣波增壓系統(tǒng)：利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好但是整個裝置比較笨重，不太適合安裝在體積較小的轎車?yán)锩妗?/p>

（3）廢氣渦輪增壓系統(tǒng)：利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。它是目前汽車最常見的增壓系統(tǒng)。缺點：加速時有滯后響應(yīng)。增壓中冷技術(shù)、電輔助渦輪增壓技術(shù)、VGT或VNT、雙級增壓技術(shù)等技術(shù)使其性能更好，將更受發(fā)動機青睞。（4）復(fù)合增壓系統(tǒng)：即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用，這種裝置在大功率柴油機上采用比較多。增壓技術(shù)柴油機工作原理現(xiàn)代柴油機上越來越多地使用了增壓器中冷技術(shù)，增壓器能中冷提高柴油機功率和改善經(jīng)濟性能。柴油機使用了增壓中冷后升功率高，油耗率低，排污較少；還使功率范圍增大，而且高負(fù)荷的經(jīng)濟運行范圍也擴大了，這對于經(jīng)常滿負(fù)荷高速運轉(zhuǎn)的重型柴油機汽車十分有利；增壓中冷柴油機由于滯燃期短，壓力升高率低，可以使燃燒噪音降低，對于中、輕型載貨柴油機汽車及經(jīng)常處于中等負(fù)荷或部分負(fù)荷運轉(zhuǎn)的柴油機汽車也是有利的；由于高原的空氣密度小，所以使用增壓中冷后，汽車在高原適應(yīng)性大大改善。當(dāng)然增壓器匹配不好，發(fā)動機的性能也會差得很。所以增壓器的合理匹配是發(fā)動機燃燒開發(fā)的關(guān)鍵之一。為達(dá)歐IV或歐V排放法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，不少柴油機使用了EGR+VNT（或VGT）或兩級增壓技術(shù)，VNT或VGT或雙級增壓能進一步提高柴油機功率和改善經(jīng)濟性和加速響應(yīng)性。柴油機工作原理（1）銘牌參數(shù)性能指標(biāo)通常有額定功率——發(fā)動機制造廠家根據(jù)具體用途,在規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速下發(fā)動機應(yīng)輸出的總功率，通常就是最大功率。凈功率——裝有實際使用條件下的全部附件,在試驗臺上按制造廠規(guī)定的額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時所測得的曲軸或相應(yīng)軸端的有效功率。發(fā)動機排量——指發(fā)動機全部氣缸的工作容積之和，等于比質(zhì)量——單位額定功率下發(fā)動機所具有的質(zhì)量。比體積——單位額定功率下內(nèi)燃機所具有的容積。比質(zhì)量和比容積是用以評價、比較內(nèi)燃機輕重、緊湊、設(shè)計合理性的重要指標(biāo)。升功率——發(fā)動機最大功率（額定功率）除以排量的比值，反映發(fā)動機的強化程度。大修期——指從新機開始使用至第一次進行大修或二次大修之間內(nèi)燃機累計運行的時間。是表征內(nèi)燃機可靠性與壽命的重要指標(biāo)。柴油機工作原理柴油機主要性能（2）開發(fā)性能指標(biāo)通常有以下四點：外特性——當(dāng)汽油機節(jié)氣門完全開啟（或者柴油機噴油泵在最大供油量時）的速度特性。在外特性曲線上可以看出各轉(zhuǎn)速下的扭矩、功率、比油耗、煙度值等，還可以得到最大扭矩及其轉(zhuǎn)速范圍（可得出扭矩儲備系數(shù)，較大的扭矩儲備系數(shù)使汽車在一定的變速檔位下行駛時對外部阻力變化的適應(yīng)能力強，有利于提高汽車平均速度和經(jīng)濟性）、外特性最小燃油耗（能表征發(fā)動機的經(jīng)濟性水平的參數(shù)之一）、額定功率及其油耗。萬有特性——萬有特性通常用轉(zhuǎn)速n為橫坐標(biāo)，用扭矩Tq或平均有效壓力p為縱坐標(biāo)，在圖上畫出許多等油耗率be曲線、等功率曲線、等排放曲線等。等高曲線是根據(jù)不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線作出來的。通過對汽車實際路譜研究可以進一步優(yōu)化萬有特性，使發(fā)動機常用的工況落在最經(jīng)濟和最排放的區(qū)域。萬有特性是了解發(fā)動機性能，進行發(fā)動機與傳動系統(tǒng)匹配選型，模擬計算預(yù)測整車動力性、經(jīng)濟性等的基礎(chǔ)。柴油機工作原理排放特性——發(fā)動機排放污染物（NOx、CO、HC、PM等）的排放量及噪聲隨發(fā)動機的工況(負(fù)荷與轉(zhuǎn)速)變化的規(guī)律。環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，深入研究排放特性，是發(fā)動機后處理匹配的基礎(chǔ)，也可為低排放開發(fā)指出方向，以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)的要求。國IV排放法規(guī)就明確規(guī)定帶OBD（OnBoardDiagnostic）功能，可以對排放超標(biāo)進行報警或診斷。對柴油機來說，國V或國VI排放可能還會增加對顆粒PM排放數(shù)目的規(guī)定。整車匹配特性——主要是從整車駕駛性、經(jīng)濟性、排放性、舒適性和安全性的角度來衡量發(fā)動機的性能，如起動性能（低溫起動和熱起動性能）、排氣制動性能、三高（高溫、高寒、高原）適應(yīng)性、爬坡性能、加速特性、百公里平均油耗水平、整車振動和噪聲、整車排放等。柴油機工作原理一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程進排氣系統(tǒng)增壓系統(tǒng)懸置系統(tǒng)燃油系統(tǒng)配氣機構(gòu)傳動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)曲軸飛輪機構(gòu)活塞連桿機構(gòu)缸體缸蓋潤滑系統(tǒng)起動系統(tǒng)柴油機基本構(gòu)造

1、氣缸體

是柴油機各個機構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體，要求具有足夠的剛度和強度，以防止變形。氣缸體的結(jié)構(gòu)型式：

a）一般式：加工性能好，但剛度較差

b）龍門式：剛度、強度較好，工藝性較差

c）隧道式：剛度最好柴油機通常由下列系統(tǒng)組成柴油機基本構(gòu)造柴油機基本構(gòu)造2、氣缸套（1）對缸孔內(nèi)壁的要求：耐高溫、耐磨損、耐腐蝕，采用優(yōu)質(zhì)耐磨合金鑄鐵。（2）整體式氣缸：鑄造困難，材料浪費，易裝配。（3）氣缸套

a)干式氣缸套：具有整體式氣缸優(yōu)點，但氣缸體鑄造復(fù)雜。

b)濕式氣缸套：冷卻效果較好，氣缸體鑄造方便，拆裝維修方便。但氣缸體剛度差，容易漏水。柴油機基本構(gòu)造干、濕氣缸套柴油機基本構(gòu)造

氣缸蓋（1）功能及工作條件功用：密封氣缸上部，并與活塞頂和氣缸壁一起形成燃燒室。工作條件：與高溫、高壓燃?xì)饨佑|，承受較大熱應(yīng)力與彎曲應(yīng)力，如剛度或冷卻不足，會產(chǎn)生變形或開裂。（2）材料：灰鑄鐵、合金鑄鐵、鋁合金（3）種類：整體式塊式（兩個或三個氣缸合用一缸蓋）單體式（一缸一蓋，大缸徑柴油機）3、氣缸蓋與氣缸墊柴油機基本構(gòu)造氣缸墊

一般采用金屬或石棉、非石棉材料制成，保證燃燒室的密封。

同樣承受高溫、高壓燃?xì)獾臎_擊。柴油機基本構(gòu)造4、活塞連桿機構(gòu)柴油機基本構(gòu)造活塞（1）功用及工作條件： 功用：承受氣缸中氣體壓力所造成的作用力，并將此力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)。 工作條件：在高溫、高壓燃?xì)庾饔孟?，作高速往?fù)運動，同時左右擺動。高溫使活塞材料機械強度顯著下降，并使活塞的熱膨脹量增加，影響活塞與缸壁的配合。高壓使活塞產(chǎn)生變形，側(cè)壓力增加，加劇活塞外表面的磨損。 要求：質(zhì)量要小，足夠的強度及剛度，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性好且耐磨。（2）材料：鋁合金材料優(yōu)點：密度小、導(dǎo)熱性好。缺點：熱膨脹系數(shù)較大，溫度升高后，機械強度顯著下降，耐磨性差。故加入硅等元素，以提高其綜合性能。柴油機基本構(gòu)造由頂部、頭部、裙部三部分組成柴油機基本構(gòu)造活塞環(huán)

氣環(huán)：密封與導(dǎo)熱作用。一般設(shè)2道氣環(huán)。油環(huán)：刮去氣缸壁上多余的機油，并起封氣的輔助作用。通常設(shè)置1道油環(huán)。

（一）、氣環(huán)

（1）工作條件：在高溫、高壓燃?xì)獾淖饔孟拢鞲咚偻鶑?fù)運動，潤滑條件不良。

（2）材料：耐熱、耐磨，高的強度和沖擊韌性，通常為合金鑄鐵，高速強化柴油機中也有采用鋼片環(huán)。柴油機基本構(gòu)造密封機理柴油機基本構(gòu)造油環(huán)普通油環(huán)，由合金鑄鐵制造。組合油環(huán)，由薄鋼片及襯簧組成，在高速發(fā)動機中常用。組合環(huán)由上下兩片側(cè)軌環(huán)與中間的擴脹器組成，側(cè)軌環(huán)用鍍鉻鋼片制成，擴脹器的周邊比氣缸內(nèi)圓周略大一些，可裝側(cè)軌環(huán)緊緊壓向氣缸壁。油環(huán)的接觸壓力高，對氣缸壁面適應(yīng)性好，而且回油通路大，重量小，刮油效果明顯。柴油機基本構(gòu)造連桿（1）功用及工作條件功用：將活塞承受的力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。工作條件：受交變的周期性載荷作用，要求連桿在質(zhì)量盡可能小的的條件下足夠的剛度和強度。（2）材料：中碳鋼或合金鋼模鍛而成。柴油機基本構(gòu)造構(gòu)造柴油機基本構(gòu)造5、曲軸飛輪機構(gòu)柴油機基本構(gòu)造曲軸（1）功用及工作條件

功用：承受連桿傳來的力，造成旋轉(zhuǎn)力矩，驅(qū)動與其相連的動力裝置。工作條件：受周期性的扭轉(zhuǎn)力矩和彎曲力矩的作用，引起曲軸疲勞破壞。要求具有足夠的強度和剛度，工作表面耐磨和潤滑良好。（2）材料球墨鑄鐵，鑄造（中小功率柴油機機）中碳鋼和中碳合金鋼，模鍛造（強化發(fā)動機）柴油機基本構(gòu)造功用：儲存作功沖程的能量，保證曲軸旋轉(zhuǎn)角速度和輸出轉(zhuǎn)扭均勻，另作為汽車發(fā)動機摩擦離合器的驅(qū)動件。注：飛輪齒圈、曲軸、飛輪一起進行動平衡檢查飛輪柴油機基本構(gòu)造（1）功用

按照發(fā)動機的每一氣缸所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序要求，定時開啟和關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮充量空氣得以進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。（2）結(jié)構(gòu)形式1）按氣門的布置型式：氣門頂置式、氣門側(cè)置式2）按凸輪軸的布置位置：頂置凸輪軸(高速柴油機)、中置凸輪軸、下置凸輪軸3）按曲軸與凸輪軸的傳動方式：齒輪傳動式、鏈條傳動式及齒形帶傳動式4）按每缸氣門數(shù)目：二氣門、四氣門等柴油機基本構(gòu)造6、配氣機構(gòu)布置形式柴油機基本構(gòu)造曲軸與凸輪軸的傳動方式柴油機基本構(gòu)造柴油機基本構(gòu)造四氣門布置及驅(qū)動柴油機基本構(gòu)造6.1氣門組氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等零件。柴油機基本構(gòu)造氣門氣門頭部要求足夠的強度、剛度、耐熱耐磨能力。材料采用合金鋼（進氣門）、耐熱合金鋼（排氣門）。頭部形狀：平頂、喇叭形頂、球面頂?shù)取２裼蜋C基本構(gòu)造氣門錐角氣門密封錐面的角度，通常為45°和30°。柴油機基本構(gòu)造氣門桿身桿身呈圓柱形，表面經(jīng)熱處理和拋光。柴油機基本構(gòu)造6.2氣門正時機構(gòu)

氣門傳動組主要包括：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、正時齒輪等零件氣門傳動組的作用：使進、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉。柴油機基本構(gòu)造凸輪軸凸輪的輪廓應(yīng)保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間符合配氣相位的要求，盡可能保持大的時面值。柴油機基本構(gòu)造正時齒輪我廠大多數(shù)柴油正時齒輪安裝在柴油機后方飛輪端，將主動齒輪的轉(zhuǎn)動傳遞到凸輪軸、油泵及其余附件。齒輪材料一般為合金鋼，同時采取了降噪設(shè)計。柴油機基本構(gòu)造凸輪軸正時齒輪動力轉(zhuǎn)向泵齒輪空壓泵傳動齒輪機油泵齒輪機油泵驅(qū)動齒輪正時中間齒輪-噴油泵噴油泵齒輪曲軸齒輪正時中間疊齒輪柴油機基本構(gòu)造（1）功用根據(jù)柴油機的工作要求，定時、定量、定壓將霧化質(zhì)量良好的柴油按一定的噴油規(guī)律噴入氣缸內(nèi)，并使其與空氣迅速良好地混合和燃燒。（2）基本要求高的噴射壓力（滿足霧化和燃燒的需求）油量的精確計量（與轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相關(guān)）噴油正時的控制、供油速率的形狀(機械、液力、電子等手段)（3）分類

a)傳統(tǒng)的泵-管-嘴燃油噴射系統(tǒng)直立式泵：泵-管-嘴系統(tǒng)轉(zhuǎn)子分配式泵：泵-管-嘴系統(tǒng)單體泵：泵-短管-嘴系統(tǒng)

b)泵噴嘴

c)共軌燃油噴射系統(tǒng)7、燃油系統(tǒng)柴油機基本構(gòu)造電控共軌燃油系統(tǒng)共軌燃油噴射系統(tǒng)是一種柴油機高壓燃油噴射系統(tǒng)。它有一個被稱作“共軌”的蓄壓器，能夠獨立實現(xiàn)壓力的產(chǎn)生和儲存功能以及噴射功能。由于壓力產(chǎn)生過程不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制，因此在低轉(zhuǎn)速下可通過高壓實現(xiàn)霧狀燃油噴射，并能夠單獨控制噴射量、噴射壓力及噴射時間。柴油機基本構(gòu)造噴油泵（1）功用根據(jù)柴油機的工作要求，在規(guī)定的時刻將定量的柴油以一定的高壓輸送至噴油器。（2）要求

1）定時供油：各缸供油提前角一致，相差不大于0.5CA2）定量供油：根據(jù)柴油機負(fù)荷大小供給相應(yīng)數(shù)量柴油。各缸供油量均勻，在標(biāo)定工況時，各缸循環(huán)供油量相差不大于3%。

3）定壓供油：為保證一定的噴霧質(zhì)量，需要通過一定的噴射壓力來保證。

4）按一定的規(guī)律供油。（由噴油泵上的凸輪輪廓實現(xiàn)）

5）供油迅速、斷油干脆。柴油機基本構(gòu)造（3）結(jié)構(gòu)種類

1）柱塞式噴油泵：利用柱塞在柱塞套內(nèi)做往復(fù)運動進行吸油和壓油，性能良好，使用可靠，為多數(shù)車用及工程機械柴油機所采用。

2）轉(zhuǎn)子分配式噴油泵：依靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)燃油的增壓及分配。體積小，質(zhì)量小，適于高速運轉(zhuǎn)。

3）泵噴嘴：噴油泵噴油器合成一體，直接安裝在氣缸蓋上，消除了高壓油管的不利影響。柴油機基本構(gòu)造噴油器（1）功用將燃油霧化在細(xì)小的顆粒，并將它們合理分布在燃燒室中。（2）要求一定的噴射壓力和射程，斷油迅速，不發(fā)生燃油滴漏現(xiàn)象。精密偶件：針閥及針閥體柴油機基本構(gòu)造孔式噴油器柴油機基本構(gòu)造（1）功用在柴油機工作時，連續(xù)不斷地把數(shù)量充足的潔凈潤滑油輸送到全部傳動件的摩擦表面，在摩擦表面之間形成油膜，實現(xiàn)液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損，以達(dá)到提高發(fā)動機工作可靠性和耐久性的目的。同時也為部分需要潤滑油進行冷卻的表面提供冷卻。（2）方式壓力循環(huán)潤滑：主軸承，連桿軸承，凸輪軸軸承等外飛濺潤滑：氣缸壁，配氣機構(gòu)，凸輪，搖臂球頭等摻混潤滑：小型二沖程曲軸箱掃氣汽油機潤滑脂潤滑：風(fēng)扇軸，水泵軸等8、潤滑系統(tǒng)柴油機基本構(gòu)造潤滑系統(tǒng)組成柴油機基本構(gòu)造機油泵機油濾清器機油冷卻器油底殼機油濾清器潤滑油路柴油機基本構(gòu)造（1）功用

1）潤滑2）冷卻3）清洗4）密封5）防銹（2）分類

SAE粘度分類法：冬季用：0W、5W、10W、15W、20W、25W

非冬季用：20、30、40、50，號數(shù)較大，粘度較大，適用于較高的環(huán)境溫度下使用。多粘度等級：如SAE10W-30API使用分類法：

SC、SD、SE、SF、SG、SH（汽油機油）

CC、CD、CD-II、CE、CF-4（柴油機油）潤滑油柴油機基本構(gòu)造潤滑系主要部件構(gòu)造（1）機油泵：齒輪式、轉(zhuǎn)子式（2）機油濾清器：粗濾器、細(xì)濾器齒輪式機油泵柴油機基本構(gòu)造6DM2潤滑系統(tǒng)介紹柴油機基本構(gòu)造1、機油收集器2、機油泵3、離心式機油濾清器的進油口4、機油泵限壓閥5、離心式機油濾清器的回油口6、機體上的上油道7、機油冷卻器體的進油口8、主油道進油口9、主油道調(diào)壓閥的泄油通道柴油機基本構(gòu)造

機油冷卻器總成與全流式機油濾清器連接圖機油冷卻器旁通閥關(guān)閉機油冷卻器旁通閥打開

(開啟壓力3bar）柴油機基本構(gòu)造機油冷卻器旁通閥關(guān)閉時機油冷卻器內(nèi)的油路

機油冷卻器旁通閥全打開時機油冷卻器內(nèi)的油路柴油機基本構(gòu)造主油道調(diào)壓閥關(guān)閉

主油道調(diào)壓閥打開(開啟壓力4.8bar)

10、機油冷卻器體11、全流式機油濾清器12、主油道調(diào)壓閥13、機油冷卻器旁通閥14、機油冷卻器芯進油口15、旁通閥打開后的油道16、全流式機油濾清器的進油口17、機油冷卻器芯18、經(jīng)機油冷卻器芯冷卻后的油道19、全流式機油濾清器的出油口20、通往主油道進油口的油道21、主油道進油口22、主油道限壓閥泄油通道口柴油機基本構(gòu)造1、增壓器進油管2、增壓器回油管3、機油冷卻器體

柴油機基本構(gòu)造機體前端面

機體后端面

1、機體主油道2、潤滑曲軸主軸頸油道(共7個)3、潤滑齒輪軸的進油口4、潤滑噴油泵的油道5、機體后端的缸蓋上油道6、機體前端的橫向油道7、機體前端的缸蓋上油道8、通往活塞冷卻噴嘴的油道(每缸1個)柴油機基本構(gòu)造曲軸上的油道柴油機基本構(gòu)造1、缸蓋內(nèi)的上油道2、凸輪軸上瓦蓋3、搖臂軸壓板螺栓4、搖臂軸內(nèi)的主油道5、排氣門搖臂內(nèi)潤滑滾輪的油道6、搖臂軸7、排氣門搖臂內(nèi)的油道8、調(diào)整螺栓-排氣門搖臂9、進氣門搖臂內(nèi)潤滑滾輪的油道10、進氣門搖臂內(nèi)的油道11、進氣門搖臂調(diào)整螺栓柴油機基本構(gòu)造目的：防止曲軸箱壓力增高，使曲軸兩端處向外漏油防止機油被竄氣污染防止遇到熱源，引起爆炸方式：開式通風(fēng)裝置：從曲軸箱排出的氣體直接導(dǎo)入大氣中的通風(fēng)方式。閉式通風(fēng)裝置：從曲軸箱排出的氣體導(dǎo)入發(fā)動機的進氣管，吸入氣缸再燃燒。9、曲軸箱通風(fēng)裝置柴油機基本構(gòu)造（1）功用保證內(nèi)燃機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。發(fā)動機過熱：零件溫度升高，機械強度下降；潤滑油膜被破壞；充氣效率下降；發(fā)動機過冷：過多消耗燃料；混合氣形成不佳，增加摩擦阻力，功率下降；適宜出水溫度：85～95℃。（2）類型

1）自然循環(huán)冷卻：用水的密度隨溫度的變化，產(chǎn)生自然對流，使冷卻水循環(huán)流動。

2）強制循環(huán)冷卻：利用水泵，向內(nèi)燃機壓力供水，強制冷卻水在內(nèi)燃機中循環(huán)流動。我廠柴油機均采用該種冷卻方式。10、冷卻系統(tǒng)柴油機基本構(gòu)造強制循環(huán)冷卻水路柴油機基本構(gòu)造柴油機基本構(gòu)造（3）冷卻系統(tǒng)的主要部件風(fēng)扇（軸流式）功用：提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻（利用吸風(fēng)來冷卻散熱器芯部）柴油機基本構(gòu)造功用：對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進水管被吸進葉輪中心部分。水泵柴油機基本構(gòu)造冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)1）改變流經(jīng)散熱器的水流量，采取大小循環(huán)(蠟式節(jié)溫器）水溫小于76℃時，節(jié)溫器關(guān)閉，冷卻水走小循環(huán)；水溫在76℃～82℃，大、小循環(huán)并存；水溫大于86℃時，冷卻水走大循環(huán)。柴油機基本構(gòu)造2）改變流經(jīng)散熱器芯部的空氣流量（高速小負(fù)荷時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速應(yīng)下降，減少流經(jīng)散熱器的風(fēng)量。）通常利用各種風(fēng)扇離合器來實現(xiàn)改變通過散熱器的空氣流量柴油機基本構(gòu)造6DM2冷卻系統(tǒng)介紹柴油機基本構(gòu)造氣缸體中的水路

氣缸體與氣缸蓋連接處的水路

1、水泵出水口2、機油冷卻器腔3、排氣側(cè)布水道4、水套主進水道 5、第六缸排氣側(cè)補水口6、缸蓋上水道(每缸1個)柴油機基本構(gòu)造關(guān)閉(小循環(huán))

半開

全開(大循環(huán))

調(diào)溫器工作過程1、調(diào)溫器2、來自缸蓋3、流回水泵(小循環(huán))4、部分流回散熱器5、流入散熱器(大循環(huán))6、部分流回水泵柴油機基本構(gòu)造內(nèi)燃機起動：內(nèi)燃機借助于外力由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到能自行運轉(zhuǎn)的過程。起動裝置：完成起動過程所需的裝置動力驅(qū)動裝置：用于克服內(nèi)燃機的起動阻力

起動輔助裝置：使內(nèi)燃機起動輕便、迅速和可靠起動方式：電動機起動及手搖起動等起動轉(zhuǎn)速：能使發(fā)動機起動的曲軸最低轉(zhuǎn)速稱為起動轉(zhuǎn)速，汽油機40～50r/min，柴油機150～250r/min。起動轉(zhuǎn)矩：克服起動阻力（壓縮阻力及摩擦阻力）所需的力矩。起動阻力矩與發(fā)動機壓縮比、溫度、機油粘度等有關(guān)。起動時間：內(nèi)燃機從起動開始到能自行運轉(zhuǎn)所需的時間。11、起動系統(tǒng)柴油機基本構(gòu)造

電起動系統(tǒng)

汽車、拖拉機、工程機械及農(nóng)業(yè)機械上使用的15kW以上的柴油機，廣泛采用由起動電機和蓄電池組成的電起動系統(tǒng)。起動機組成：直流電動機、操縱機構(gòu)、傳動機構(gòu)柴油機基本構(gòu)造起動輔助裝置低溫起動輔助裝置：預(yù)熱燃油預(yù)熱潤滑油蓄電池保溫注熱水空氣加熱器等柴油機基本構(gòu)造電源組成：蓄電池、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器1、蓄電池起動時，蓄電池向起動電機供電；工作時，發(fā)電機向用電設(shè)備供電，同時向蓄電池充電；低速停車時，蓄電池向電氣設(shè)備供電。2、發(fā)電機硅整流交流發(fā)電機（轉(zhuǎn)子、定子、整流器等組成）。3、直流發(fā)動機調(diào)節(jié)器限制最高電壓和電流，保持發(fā)電機電壓值恒定等。柴油機基本構(gòu)造12、SCR后處理系統(tǒng)

SCR系統(tǒng)是電控尿素噴射系統(tǒng)，通過讀取柴油機當(dāng)前狀態(tài)以及各個傳感器信息，計算出處理定量廢氣需要的尿素量，同時定量配給尿素至廢氣中。其系統(tǒng)主要部件為DCU（尿素噴射控住單元）、SM（尿素供給模塊，簡稱尿素泵）、DM（尿素噴射模塊，簡稱尿素噴嘴）。尿素噴射系統(tǒng)控制部分包括尿素噴射系統(tǒng)系統(tǒng)硬件與軟件。尿素噴射系統(tǒng)硬件由DCU、尿素泵、尿素噴嘴、排溫傳感器、NOx傳感器、尿素液位傳感器等組成。核心部分是DCU。柴油機基本構(gòu)造柴油機基本構(gòu)造一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程柴油機性能理論循環(huán)假設(shè)開口循環(huán)為閉口循環(huán)，忽略發(fā)動機進排氣過程以空氣為工質(zhì)，視為理想氣體，比熱容為常數(shù)可逆的絕熱壓縮、膨脹過程，（等熵過程）、工質(zhì)質(zhì)量不變，不計泄漏、流動損失等不可逆過程用假想的加熱與放熱過程代替實際燃燒和排氣過程柴油機性能排放知識三種理論循環(huán)（Airstandardcycles）柴油機性能排放知識1、等容加熱循環(huán)(Air-standardOttocycle)（汽油機）2、等壓加熱循環(huán)(Air-standarddieselcycle)（高增壓或低速大型柴油機）3、混合加熱循環(huán)(Air-standarddualcycle)（高速柴油機）a-c：絕熱壓縮過程c-z：等容或等壓加熱過程z-b：絕熱膨脹過程b-a：等容放熱過程柴油機性能排放知識循環(huán)熱效率t——評定循環(huán)的經(jīng)濟性柴油機性能排放知識循環(huán)平均壓力pt—評定循環(huán)的動力性柴油機性能排放知識

提高壓縮比可以提高工質(zhì)的最高溫度，擴大了循環(huán)的溫度階梯，從而提高了熱效率，但提高率隨著壓縮比的不斷增大而逐漸降低。柴油機性能排放知識

增大壓力升高比，可以增加混合加熱循環(huán)中等容部分的加熱量，提高了熱量利用率，因而可使熱效率提高。增大初始膨脹比，由于等壓部分加熱量的增加，導(dǎo)致循環(huán)熱效率隨之降低，因為這部分熱量是在膨脹比不斷降低的情況下加入的，做功能力下降。所有提高循環(huán)熱效率的措施，以及增加pa，降低Ta，增加gb

（QB）等措施，均有利于提高pt。柴油機性能排放知識結(jié)構(gòu)條件的限制：提高壓縮比和壓力升高比導(dǎo)致最高循環(huán)壓力的急劇升高，這勢必縮短發(fā)動機的使用壽命，降低發(fā)動機的使用可靠性。機械效率的限制：最高循環(huán)壓力決定了曲柄連桿機構(gòu)的質(zhì)量、慣性力以及主要承壓面積的大小等。轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)動機摩擦損失增加，機械效率下降。提高循環(huán)熱效率及平均壓力的限制因素柴油機性能排放知識燃燒方面的限制：壓縮比增加，燃燒室設(shè)計的難度增加，也不利于燃燒的高效進行。排放方面的限制：循環(huán)供油量增加，受空燃比限制，導(dǎo)致燃燒不完全，排放增加。柴油機性能排放知識一、工質(zhì)的影響

理論循環(huán)的工質(zhì)是理想的雙原子氣體；實際循環(huán)中，燃燒前的工質(zhì)是由新鮮空氣、燃料蒸氣和上一循環(huán)殘余廢氣等組成，燃燒過程中及燃燒后，工質(zhì)的成分及數(shù)量不斷發(fā)生著變化，三原子氣體占多數(shù)，比熱容比兩原子氣體大，實際循環(huán)所能夠達(dá)到的最高燃燒溫度小于理論循環(huán)，其最終的結(jié)果是使循環(huán)熱效率下降，循環(huán)所做的有用功減少。導(dǎo)致熱效率損失的因素柴油機性能排放知識二、傳熱損失（heattransfer）

理論循環(huán)假設(shè)與工質(zhì)相接觸的氣缸壁面是絕熱的；實際上，缸套內(nèi)壁面、活塞頂面以及氣缸蓋底面等始終與工質(zhì)發(fā)生著熱量交換。傳熱損失的存在，使循環(huán)的熱效率和循環(huán)的指示功都有所下降，同時增加了內(nèi)燃機受熱零件的熱負(fù)荷。柴油機性能排放知識三、換氣損失理論循環(huán)是閉式循環(huán)，沒有工質(zhì)的更換，也沒有任何形式的流動阻力損失。實際循環(huán)是通過換氣過程進行的。為盡可能降低排氣阻力，排氣門需要提前開啟，燃?xì)庠谂蛎浀较轮裹c前從氣缸內(nèi)排出，這將使有用功面積減少。進排氣過程，不可避免存在流動損失，消耗部分有用功。柴油機性能排放知識四、燃燒損失(CombustionLoss)

理論循環(huán)對燃燒過程的處理是等容或等壓條件下的加熱過程；實際的燃燒過程需要經(jīng)歷著火準(zhǔn)備、火焰?zhèn)鞑ヅc擴散、后燃等環(huán)節(jié)，燃燒速度受到多種因素的制約。

1）燃燒速度的有限性（時間損失）壓縮負(fù)功增加最高壓力下降膨脹功減少柴油機性能排放知識

2）不完全燃燒損失Incompletecombustion

少量燃油由于未來得及燃燒而直接排出機外，從而引起不完全燃燒損失。不完全燃燒更直接導(dǎo)致了燃料化學(xué)能的損失。

柴油機性能排放知識柴油機性能排放知識一、降低進排氣系統(tǒng)的氣體流通阻力①降低進氣門處的流動損失：增大進氣門直徑，增加氣門數(shù)量，改善氣道、氣門和氣門處座處的氣體流動特性，避免可能產(chǎn)生的局部阻力；②改進凸輪型線設(shè)計：選擇適當(dāng)?shù)呐錃庀辔?、凸輪升程和氣門開啟規(guī)律。在結(jié)構(gòu)和動力載荷允許的條件下，可適當(dāng)?shù)丶哟髿忾T升程并盡可能快速啟閉以期獲得較大進氣時面值，降低氣流速度，提高進氣壓力；③高速柴油機采用較小沖程缸徑比S/D值，這樣可降低活塞平均速度，并可使摩擦力、慣性力減小。增大氣缸直徑，在相同排量下，由于S/D減小，可使氣門直徑增大從而提高進氣量；④減少進氣管和空氣濾清器阻力；⑤合理設(shè)計進氣管形狀、截面尺寸、長度，充分利用進氣的脈動能量，達(dá)到最佳的近期效果。

改善柴油機性能的有效途徑柴油機性能排放知識二、減小對進氣充量的加熱柴油機的進排氣管通常兩側(cè)分布以減少對進氣的加熱。

三、利用廢氣渦輪增壓技術(shù)

柴油機使用了增壓中冷后升功率高，油耗率低，排污較少；還使功率范圍增大，而且高負(fù)荷的經(jīng)濟運行范圍也擴大了，這對于經(jīng)常滿負(fù)荷高速運轉(zhuǎn)的重型柴油機汽車十分有利；增壓中冷柴油機由于滯燃期短，壓力升高率低，可以使燃燒噪音降低，對于中、輕型載貨柴油機汽車及經(jīng)常處于中等負(fù)荷或部分負(fù)荷運轉(zhuǎn)的柴油機汽車也是有利的；由于高原的空氣密度小，所以使用增壓中冷后，汽車在高原適應(yīng)性大大改善。柴油機性能排放知識柴油機性能排放知識四、改善燃燒過程柴油機良好的性能和排放指標(biāo)取決于燃燒過程的完善程度，空氣運動、燃油噴射和燃燒室結(jié)構(gòu)是最重要的影響因素。在大型柴油機中，不組織空氣渦流運動，依靠高壓噴射、多孔噴嘴等燃油系統(tǒng)參數(shù)就能達(dá)到較好的性能。在中、小型高速柴油機中，組織進氣渦流，促進混合氣的形成和燃燒過程。對于一定缸徑和轉(zhuǎn)速的發(fā)動機，根據(jù)燃油系統(tǒng)參數(shù)和燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)確定一個最佳渦流比。最佳渦流比隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速而變化，在低速時應(yīng)為高渦流比，在高速時應(yīng)為低渦流比?？勺儨u流進氣系統(tǒng)。由于直噴式柴油機具有經(jīng)濟性好的明顯特點，柴油機向直噴化方向發(fā)展。直噴式柴油機燃燒技術(shù)的進展90年代以來，由于高壓電控噴射系統(tǒng)在高速直噴式柴油機上的應(yīng)用，為直噴式柴油機燃燒技術(shù)的不斷改進奠定了基礎(chǔ)。主要的研究內(nèi)容為帶渦輪增壓中冷的進氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)，高壓電控噴射系統(tǒng)和多次噴射(包括引導(dǎo)噴射在內(nèi))，有冷卻的EGR系統(tǒng)；柴油和潤滑油品質(zhì)改進以及排氣后處理等。柴油機性能排放知識柴油機排放一、內(nèi)燃機排放的主要污染物COHC（未燃燒和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解和部分氧化產(chǎn)物，烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳烴、醛、酮、有機酸等）NOx（大部分為NO，少量NO2）顆粒（主要成分為碳顆粒（粒度小于0.3m）、含鉛微粒）硫化物（造成酸雨）柴油機性能排放知識二、內(nèi)燃機排放的評價指標(biāo)排放物濃度和摩爾分?jǐn)?shù)物質(zhì)B的濃度cB（mol/m3，mol/L）物質(zhì)B的質(zhì)量濃度B（kg/m3，kg/L）物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)xB（體積分?jǐn)?shù)B）質(zhì)量排放量（g/h，g/test，g/km）比排放量（g/kW·h）柴油機性能排放知識三、污染物生成機理和影響因素

CO：燃料在燃燒過程中的中間產(chǎn)物，在局部缺氧區(qū)、溫度低區(qū)、反應(yīng)物在燃燒區(qū)停留時間不足，不能徹底完成燃燒過程產(chǎn)生CO2，造成CO排放。負(fù)荷越小，CO上升越快。（高速時明顯）

HC：混合氣過?。ㄏ∪枷∠轪=3），柴油不能完全自燃產(chǎn)生未燃HC，與滯燃期長短有關(guān)；火焰碰壁淬熄，生成HC。

NOx：高溫、富氧及長的反應(yīng)時間，增加了NOx的生成。急速燃燒導(dǎo)致大量NOx生成。NOx排放隨負(fù)荷增大而顯著增加。負(fù)荷增大，空燃比減小，使燃燒溫度和壓力提高。但當(dāng)氧相對缺少導(dǎo)致燃燒惡化時，反而下降。EGR可使NOx大幅下降，但會使HC排放略有增加。增壓后，燃燒室中燃燒溫度提高，NOx排放增加。進行中冷可降低進氣充量溫度，緩和這種趨勢。NOx增加，一般可利用推遲噴油方法加以補償。推遲噴油，最高燃燒溫度較低，生成NO較少。但代價是燃油消耗提高。柴油機性能排放知識顆粒（PM）：包括Soot（碳煙，煙粒，DS）、SOF（SolubleOrganicFraction，有機可溶成分，煙粒吸附和凝聚的多種有機物）。前者來自潤滑油，可通過降低潤滑油消耗（提高活塞組的控油能力）實現(xiàn)減排；后者來自燃油，因高溫下燃料嚴(yán)重缺氧而產(chǎn)生，可通過改善柴油機的油氣混合均勻性，使燃燒室內(nèi)任一單元燃油均能找到足以不生成煙粒的空氣實現(xiàn)減排。柴油機性能排放知識柴油機的排放特性穩(wěn)態(tài)排放特性CO排放特性，較汽油機低10-20倍。整個工況范圍內(nèi)均很少，中速中負(fù)荷最少。轉(zhuǎn)速很低時，氣流運動過弱，混合氣不均，BSCO增大。HC排放特性，較汽油機低2-4倍。BSHC隨負(fù)荷上升而下降。負(fù)荷不變轉(zhuǎn)速變化，BSHC變化不大。NOx排放特性，中等偏大負(fù)荷時，NOx排放量最大（含氧很多，燃燒溫度很高）。負(fù)荷再加，氧相對減少，NOx略有下降。顆粒排放特性，轉(zhuǎn)速不變時，隨負(fù)荷增加而增大。負(fù)荷不變時，在某一轉(zhuǎn)速達(dá)最小。低速大負(fù)荷工況，冒煙嚴(yán)重。柴油機性能排放知識瞬態(tài)排放特性冷起動，嚴(yán)重的HC排放，表現(xiàn)為白煙。濃混合氣燃燒，較多的CO排放。改善柴油機冷起動性能。車用非直噴式柴油機已被直噴式柴油機取代起動前預(yù)熱適當(dāng)控制供油系統(tǒng)，在剛被起動機拖動時不噴油（電控共軌噴油系統(tǒng)）加速工況，增壓柴油機加速冒煙（短期空氣不足）。改善渦輪流道設(shè)計，提高工作效率增壓器與柴油機匹配向低速方向移動電控可變噴嘴渦輪（VNT，VariableNozzleTurbine）降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量（陶瓷輕質(zhì)耐熱渦輪）減速，不噴油，或只噴怠速油量，排放問題不大。柴油機性能排放知識一、低排放燃燒室設(shè)計

①提高燃燒室有效容積比（k），以提高柴油機的冒煙界限，降低碳煙和微粒排放。

②適當(dāng)提高壓縮比ε，可降低HC和CO排放，而最高燃燒壓力由于推遲噴油定時而得到控制。為減少NOx排放，采取推遲噴油定時。提高壓縮比結(jié)合推遲噴油有利于柴油機性能與排放之間的折衷。

③盡量采用口徑比比較大的淺平燃燒室（dc/D=0.5-0.8），配合小孔徑多孔噴嘴，實施高壓噴射。

④采用直邊不縮口的ω形燃燒室，其形狀與多孔噴嘴的噴霧形狀配合良好，能適度增強進氣渦流，產(chǎn)生適度的擠壓渦流和燃燒湍流，合理利用空氣，得到良好的綜合性能。改善柴油機排放的有效途徑柴油機性能排放知識二、低排放燃油噴射系統(tǒng)

為降低柴油機的排放，燃油噴射系統(tǒng)的改進是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了減少燃料燃燒過程中碳煙的生成、降低微粒排放，要改善燃料噴霧在燃燒室中分布的宏觀均勻性和微觀均勻性。宏觀均勻性，可保證燃燒室各個角落的空氣都能得到充分利用。微觀均勻性，可保證燃油粒子足夠細(xì)且大小均勻。使其能及時蒸發(fā)并與空氣均勻混合。在足夠均勻的混合氣形成條件下，保證足夠的空燃比，就不會出現(xiàn)導(dǎo)致碳煙生成的極濃混合氣(a<0.6)，也可避開導(dǎo)致NOx大量生成的近化學(xué)計量比稀混合氣a=1.0-1.2。柴油機性能排放知識二、低排放燃油噴射系統(tǒng)低排放燃油噴射系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：每循環(huán)供油量要適應(yīng)柴油機不同工況低排放運行需要。起動時，要供給足夠的油量保證起動可靠，又不過多，限制起動時的HC排放。優(yōu)化全工況噴油定時，實現(xiàn)性能與排放的最佳折衷。優(yōu)化噴油規(guī)律（噴油速率隨時間或曲軸轉(zhuǎn)角的變化），包括實現(xiàn)每循環(huán)多次噴射的可能性。燃油噴霧形狀與燃燒室形狀及燃燒室內(nèi)氣流運動相匹配，保證室內(nèi)空氣充分利用。燃油噴霧粒度均勻且足夠細(xì)，保證燃油及時蒸發(fā)，并與空氣均勻混合。柴油機性能排放知識滿足上述條件，需要做到以下幾點：提高噴油壓力、優(yōu)化噴油規(guī)律、采用低排放噴油器、實現(xiàn)噴油定時和循環(huán)供油量的控制。電控泵噴嘴和電控共軌噴油系統(tǒng)（Common-RailInjectionSystem）具備上述功能。噴油壓力可自由控制，在低轉(zhuǎn)速運行時，保證必要的噴油壓力。在由傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)改造為CR時，機體、氣缸蓋可不作很大改動。柴油機性能排放知識柴油機性能排放知識三、氣流組織與多氣門技術(shù)

適當(dāng)?shù)母變?nèi)氣流運動有利于燃燒室中燃油噴霧與空氣的混合，使燃燒更迅速更完全。當(dāng)由于噴油系統(tǒng)的壓力不夠高而噴霧不夠細(xì)時，一般要求較強的渦流運動來支持油氣混合。現(xiàn)代柴油機的發(fā)展趨勢是采用孔數(shù)較多、孔徑較小的噴油嘴和平均壓力較高的噴油系統(tǒng)，因而進氣渦流要求減弱。目前，小型高速直噴柴油機所需的進氣渦流比為1.5-2.0，而重型車用的直噴式柴油機需要的進氣渦流比一般在1.0以下。這是因為小缸徑柴油機燃燒室直徑很小，噴孔直徑再小，燃油仍不可避免地有相當(dāng)大的一部分噴到燃燒室壁上，需要較強的氣流運動來強化室壁上燃油油膜的蒸發(fā)，加速可燃混合氣的形成。大缸徑柴油機形成油膜可能性較小，不需要強烈的氣流運動。柴油機性能排放知識三、氣流組織與多氣門技術(shù)四氣門技術(shù)過去，四氣門用于缸徑130-150mm高速柴油機，提高充量系數(shù)。目前，為高性能、低油耗、低排放，缸徑80mm左右的轎車用柴油機也使用。主要優(yōu)點：擴大氣流流通面積，降低進排氣流動阻力。噴油器可以在氣缸中央垂直布置，使油束均勻分布，改善空氣利用率，提供很大潛力。在同樣的NOx排放下，四氣門的排氣煙度、微粒和HC均低于二氣門柴油機。重型車用柴油機發(fā)展趨勢是盡可能降低渦流強度，直至完全消除有組織的進氣渦流。充量系數(shù)提高，不存在渦流對轉(zhuǎn)速敏感問題。但要增加噴孔數(shù)，增大燃燒室口徑（減少油霧著壁量），并提高噴油壓力。柴油機性能排放知識四、排氣再循環(huán)

與汽油機相似，柴油機也可以通過EGR來降低NOx排放。柴油機燃燒過程的平均過量空氣系數(shù)雖然比較大，但因混合氣成分不均勻，局部燃燒溫度仍很高。所以生成大量NOx，與汽油機不相上下。不過，隨著柴油機負(fù)荷的降低，NOx的排放迅速減小。對輕型車用柴油機，主要在低負(fù)荷工況區(qū)進行EGR。對重型車用柴油機，除全負(fù)荷的很小范圍外，整個工況領(lǐng)域均進行EGR。柴油機允許較大EGR率來降低NOx排放，最大達(dá)0.4-0.5。柴油機性能排放知識一、內(nèi)燃機發(fā)展史二、柴油機工作原理三、柴油機基本構(gòu)造四、柴油機性能排放知識五、錫柴發(fā)動機平臺六、平臺產(chǎn)品開發(fā)流程

錫柴的車用動力產(chǎn)品起源于80年代初，由一汽集團仿制日本三菱公司的6D14自然吸氣柴油機，并作了部分結(jié)構(gòu)改進，形成了以“110系列”為代表的車用動力產(chǎn)品族，就是現(xiàn)在的K、F系列產(chǎn)品；90年代末(1999年10月)，錫柴與奧地利AVL咨詢公司合作，開發(fā)了L系列中國第一臺四氣門技術(shù)的產(chǎn)品，錫柴具有完全自主的知識產(chǎn)權(quán)；2003年錫柴與一汽技術(shù)中心聯(lián)合開發(fā)了N系列四氣門技術(shù)的產(chǎn)品，2005年又聯(lián)合開發(fā)了M系列四氣門技術(shù)的產(chǎn)品；2005年同時又與上海內(nèi)研所合作，開發(fā)了基于朝柴4102的X系列產(chǎn)品，2006年恢復(fù)生產(chǎn)了W系列產(chǎn)品。目前，錫柴有“W、X、K、F、L、M、N”七大系列產(chǎn)品，排量從2.16～12.5升，功率從46～460馬力，是目前國內(nèi)產(chǎn)品系列最多、排量跨度最大、功率覆蓋范圍最廣的發(fā)動機廠家之一。錫柴發(fā)動機平臺

在國內(nèi)同行業(yè)中排量跨度最大、功率覆蓋最寬。柴油發(fā)動機排量2-13升，功率40-500馬力；天然氣發(fā)動機排量7-13升，功率170-420馬力。錫柴發(fā)動機平臺可以滿足6米到13.7米各種客車和輕、中、重型所有卡車配套的要求。4DL4603302402202001801701501304DF/4DLD80-1304DX2001806DF/6DLD3503706DL24203906DN3202902606DL173-844DW4203903703506DM2錫柴發(fā)動機平臺國Ⅲ產(chǎn)品按照國際、國內(nèi)國Ⅲ排放主流技術(shù)路線，錫柴在國Ⅲ產(chǎn)品總體上具備三種技術(shù)路線產(chǎn)品：國Ⅲ柴油機電控共軌電控單體泵EGR非典型錫柴發(fā)動機平臺錫柴國Ⅲ產(chǎn)品介紹之一共軌柴油機錫柴發(fā)動機平臺5次循環(huán)噴射噴射壓力≥1600bar更大自由度的多參數(shù)標(biāo)定噴射壓力不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速影響共軌產(chǎn)品優(yōu)勢共軌系統(tǒng)目前在發(fā)動機領(lǐng)域被認(rèn)為是最領(lǐng)先的技術(shù)。它實現(xiàn)了噴射壓力、噴油正時、噴油量的柔性控制，而且噴射壓力與噴油正時的控制不受發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的限制，使發(fā)動機的燃燒控制更加容易。

錫柴發(fā)動機平臺4DW83B-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DW83B-73E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH共軌氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm85/95總排量L2.16壓縮比17：1最大凈功率kW54額定功率kW56額定轉(zhuǎn)速r/min3000最大扭矩N.m200最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1900～2100怠速r/min800±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤210機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg220（不包括尾氣凈化器）共軌+EGR（宜賓天瑞達(dá)真空控制）+尾氣凈化器（威孚力達(dá)），為N1類國Ⅲ排放開發(fā)錫柴發(fā)動機平臺4DX23B-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DX23B-130E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH共軌氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm102/118總排量L3.857壓縮比17：1最大凈功率kW95.5額定功率kW99.5額定轉(zhuǎn)速r/min2800最大扭矩N.m380最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1800～2000怠速r/min700±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg330錫柴發(fā)動機平臺4DF3-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA4DF3-13E3CA4DF3-15E3CA4DF3-17E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH共軌氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm110/125總排量L4.752壓縮比17：1最大凈功率kW96110125額定功率kW101116132額定轉(zhuǎn)速r/min2500250023002300最大扭矩N.m450500530600最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1400怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg500

錫柴還開發(fā)了4DF3B-13E3/15E3經(jīng)濟型柴油機，采用BOSCH經(jīng)濟型共軌系統(tǒng)，性能、銘牌型號與原來保持一致，成本降低2000元/臺。經(jīng)濟型共軌2011年開發(fā)，供油泵由原轉(zhuǎn)子泵改用兩缸柱塞泵，在江淮、奧鈴卡車得到了配套和推廣錫柴發(fā)動機平臺4DL1-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA4DL1-18E3CA4DL1-20E3型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)DENSO共軌氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm110/135總排量L5.13壓縮比17：1最大凈功率kW136151額定功率kW139154額定轉(zhuǎn)速r/min2300最大扭矩N.m650780最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300～1700怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤200機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg600錫柴發(fā)動機平臺6DF3-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DF3-16E3CA6DF3-18E3CA6DF3-20E3CA6DF3-22E3CA6DF3-24E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH共軌氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm107/125總排量L6.74壓縮比17：1最大凈功率kW118136147162177額定功率kW125143155171188額定轉(zhuǎn)速r/min2300最大扭矩N.m580680760860935最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1400怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg650錫柴發(fā)動機平臺6DL1-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DL1-26E3CA6DL1-28E3CA6DL1-29E3CA6DL1-32E3型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH或DENSO共軌氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm110/135總排量L7.7壓縮比17：1最大凈功率kW192206213228額定功率kW195216216231額定轉(zhuǎn)速r/min2300最大扭矩N.m1000110011501250最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300～1610

怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg780錫柴發(fā)動機平臺6DL2-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DL2-31E3CA6DL2-33E3CA6DL2-35E3CA6DL2-37E3型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)BOSCH共軌氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm112/145總排量L8.6壓縮比17.5：1最大凈功率kW228246258276額定功率kW231249261279額定轉(zhuǎn)速r/min2100最大扭矩N.m1250135015001500最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300～1470

怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤195機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg830錫柴發(fā)動機平臺6DM2-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號

CA6DM2-35E3CA6DM2-37E3CA6DM2-39E3CA6DM2-42E3CA6DM2-46E3型式

直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式

直噴ω型供油系統(tǒng)

BOSCH共軌氣缸數(shù)

6缸徑/沖程mm123/155總排量L11壓縮比

18.2：1最大凈功率kW258276287309338額定功率kW261.5279.5290.5312.5341.5額定轉(zhuǎn)速r/min1900最大扭矩N.m16001650175019002100最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300怠速r/min650±25最低燃油消耗率g/kW.h≤195機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg1050錫柴發(fā)動機平臺6DN1-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號

CA6DN1-39E3CA6DN1-42E3CA6DN1-46E3CA6DN1-50E3型式

直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式

直噴ω型供油系統(tǒng)

BOSCH共軌氣缸數(shù)

6缸徑/沖程mm131/155總排量L12.53壓縮比

18:01最大凈功率kW287309338368額定功率kW290.5312.5341.5371額定轉(zhuǎn)速r/min19002000最大扭矩N.m1750190021002300最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min13001200怠速r/min625±25650±25最低燃油消耗率g/kW.h≤191機油燃油消耗百分比%≤0.1凈質(zhì)量kg1250錫柴發(fā)動機平臺錫柴國Ⅲ產(chǎn)品介紹之二電控單體泵柴油機錫柴發(fā)動機平臺單體泵產(chǎn)品優(yōu)勢供油系統(tǒng)：FEUPIFEUP具有較高噴射壓力1400bar及柔性控制噴油正時特性,它通過高速電磁閥實現(xiàn)高精度時間控制噴油正時與噴油量。該系統(tǒng)適應(yīng)了部分用戶群體所希望的價格低廉、可靠、耐用，對油品沒有特殊規(guī)定的要求，同時電控系統(tǒng)具有給商用車帶來機械泵無法實現(xiàn)的駕駛功能。

錫柴發(fā)動機平臺4DW93-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DW93-84E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵+上海依波爾ECU氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm90/100總排量L2.54壓縮比17：1最大凈功率kW62額定功率kW67額定轉(zhuǎn)速r/min3000最大扭矩N.m220最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1900～2100怠速r/min800±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤210機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg220錫柴發(fā)動機平臺4DX23-E3型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DX23-110E34DX23-120E34DX23-130E3型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵+上海依波爾ECU氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm102/118總排量L3.857壓縮比17：1最大凈功率kW818895.5額定功率kW8390101額定轉(zhuǎn)速r/min2800最大扭矩N.m324343380最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1800～2000怠速r/min700±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg330錫柴發(fā)動機平臺4DF3-E3U型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA4DF3-13E3UCA4DF3-14E3U型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm110/125總排量L4.75壓縮比17：1最大凈功率kW96103額定功率kW99106額定轉(zhuǎn)速r/min2500最大扭矩N.m450490最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1400怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg480錫柴發(fā)動機平臺6DF3-E3U型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DF3-16E3UCA6DF3-18E3UCA6DF3-22E3UCA6DF3-24E3U型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm107/125總排量L6.74壓縮比17：1最大凈功率kW118136162177額定功率kW125143171180額定轉(zhuǎn)速r/min2300最大扭矩N.m560650770890最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1400

怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg700錫柴發(fā)動機平臺6DL1-E3U型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DL1-26E3UCA6DL1-28E3UCA6DL1-32E3U型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm110/135總排量L7.7壓縮比17：1最大凈功率kW192206228額定功率kW195209231額定轉(zhuǎn)速r/min2300最大扭矩N.m100011001250最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300～1610

怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg790錫柴發(fā)動機平臺6DL2-E3U型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DL2-28E3UCA6DL2-31E3UCA6DL2-33E3UCA6DL2-35E3UCA6DL2-37E3U型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm112/145總排量L8.6壓縮比17.5：1最大凈功率kW206228246258276額定功率kW209231249261279額定轉(zhuǎn)速r/min2100最大扭矩N.m11001250135014501500最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300~1470怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤200機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg830錫柴發(fā)動機平臺6DM2-E3U型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DM2-35E3UCA6DM2-37E3UCA6DM2-39E3UCA6DM2-42E3U型式直列、水冷、四沖程、四氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)衡陽電控單體泵氣缸數(shù)6缸徑/沖程mm123/155總排量L11壓縮比18.2：1最大凈功率kW258276287309額定功率kW261279290312額定轉(zhuǎn)速r/min1900最大扭矩N.m1600165017501900最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300

怠速r/min650±25最低燃油消耗率g/kW.h≤197機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg1050錫柴發(fā)動機平臺錫柴國Ⅲ產(chǎn)品介紹之三EGR柴油機錫柴發(fā)動機平臺EGR產(chǎn)品優(yōu)勢錫柴采用PM、P8500高壓噴油泵、多孔小孔徑P型噴油器、內(nèi)部廢氣再循環(huán)（IEGR）系統(tǒng)或外部EGR系統(tǒng)，對原4DW、4DX、4/6DF2等國Ⅱ燃燒系統(tǒng)進行了全新的優(yōu)化升級，滿足了GB17691-2005Ⅲ階段的要求。其對于整車國Ⅲ排放升級的便利性、低廉的成本優(yōu)勢，是共軌、單體泵技術(shù)所無法比擬的。錫柴發(fā)動機平臺4DW83/93-E3F型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DW83-65E3F4DW83-73E3F4DW83-79E3F4DW93-84E3F型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)直列機械泵+外置EGR氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm85/9590/100總排量L2.162.54壓縮比17：1最大凈功率kW48545862額定功率kW50576167額定轉(zhuǎn)速r/min3050305032003050最大扭矩N.m178200200220最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1900～21002000～22001900～2100怠速r/min800±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤220機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg220錫柴發(fā)動機平臺4DX23-E3F型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號4DX23-110E3F4DX23-120E3F型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)直列機械泵+外置EGR氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm102/118總排量L3.857壓縮比17：1最大凈功率kW8188額定功率kW8390額定轉(zhuǎn)速r/min2800最大扭矩N.m324343最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1800～2000怠速r/min700±50外特性最低燃油耗g/kW.h≤215機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg330錫柴發(fā)動機平臺4DF3-E3F型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA4DF3-13E3FCA4DF3-14E3FCA4DF3-15E3FCA4DF3-16E3F型式直列、水冷、四沖程、二氣門、增壓空空中冷燃燒室型式直噴ω型供油系統(tǒng)直列機械泵+外置EGR氣缸數(shù)4缸徑/沖程mm110/125總排量L4.75壓縮比17：1最大凈功率kW96103110117額定功率kW99106113120額定轉(zhuǎn)速r/min2500250026002500最大扭矩N.m450490480530最大扭矩轉(zhuǎn)速r/min1300～15001400～16001300～1500怠速r/min700±50最低燃油消耗率g/kW.h≤205機油燃油消耗百分比%≤0.2凈質(zhì)量kg500錫柴發(fā)動機平臺6DF3-E3F型柴油機主要技術(shù)參數(shù)柴油機型號CA6DF3-16E3FCA6DF3-18E3FCA6DF3-20E3FCA6DF3-22E3FCA6DF3-24E3FCA6DF3-26E