培訓(xùn)教材

柴油發(fā)動機

（6BG1T、6SD1T、H07CT）

日立建機（上海）有限公司

目錄

第一章柴油發(fā)動機的工作原理及其特點3

一.型式......................................................................3

二.曲柄連桿機構(gòu)..........................................................10

三.配氣機構(gòu)...............................................................12

四.柴油機供給系...........................................................15

五.冷卻系統(tǒng)...............................................................22

六.潤滑系統(tǒng)...............................................................26

七.發(fā)動機起動系...........................................................33

八.電氣系統(tǒng)...............................................................33

第二章6BG1發(fā)動機的技術(shù)參數(shù)及特性............................38

發(fā)動機外觀圖............................................................38

二.主要技術(shù)規(guī)格...........................................................38

三.冷卻系統(tǒng)...............................................................39

四.潤滑系統(tǒng)...............................................................40

五.燃油系統(tǒng)...............................................................41

六.發(fā)動機性能.............................................................43

第三章6SD1發(fā)動機的技術(shù)參數(shù)及特性............................44

一.發(fā)動機外觀圖...........................................................44

二.主要技術(shù)規(guī)格...........................................................44

1

三.冷卻系統(tǒng)...............................................................45

四.潤滑系統(tǒng)...............................................................46

五.燃油系統(tǒng)...............................................................47

六.發(fā)動機性能.............................................................49

第四章H07CT發(fā)動機的技術(shù)參數(shù)及特性............................50

一.發(fā)動機外觀圖...........................................................50

二.主要技術(shù)規(guī)格...........................................................50

三.冷卻系統(tǒng)...............................................................51

四.潤滑系統(tǒng)...............................................................52

五.燃油系統(tǒng)...............................................................54

六.發(fā)動機性能.............................................................56

第五章發(fā)動機的使用和保養(yǎng)（略）57

第六章發(fā)動機分解組裝的要領(lǐng)（略）...............................57

第七章發(fā)動機零件圖冊的使用方法（略）............................57

第八章發(fā)動機的檢測方法.........................................57

一.檢測儀器的使用方法.....................................................57

二.噴射壓力的檢查方法.....................................................66

第九章發(fā)動機的故障診斷.........................................72

排氣黑煙或白煙過大......................................................72

二.發(fā)動機噪聲異常.........................................................74

三.功率不足...............................................................76

四.機油消耗量過大.........................................................78

五.ISUZU在中國市場上發(fā)生過的發(fā)動機問題................................81

附一6SD1TQA搖臂破損.........................................86

附二渦輪增壓器破損............................................92

2

第一章柴油發(fā)動機的工作原理及其特點

一?型式

1.根據(jù)所用燃料種類區(qū)分，常見的有柴油發(fā)動機（簡稱柴油機）和汽油發(fā)動機（簡稱汽油

機）兩種。

汽油機一般是先使汽油和空氣在化油器內(nèi)混合成可燃混合氣，再輸入發(fā)動機汽缸并加以

壓縮，然后用電火花使之點火燃燒而作功。所以這種汽油機稱為化油器式汽油機。有的汽油

機足將汽油直接噴射入氣缸或進氣管內(nèi)，同空氣混合成可燃混合氣，再用電火花點燃，這稱

為直接噴射式汽油機。凡是利用電火花使可燃混合氣著火的均可稱為強制點火式或點燃式發(fā)

動機。

柴油發(fā)動機所使用的燃料為輕柴油，一般是通過噴油泵和噴油器將柴油直接噴入發(fā)動機

氣缸，和在氣缸內(nèi)經(jīng)壓縮后的空氣均勻混合，使之在高溫下自燃。這種發(fā)動機乂稱為壓燃式

發(fā)動機。

性能比較:

柴油發(fā)動機汽油發(fā)動機

燃料柴油或重油汽油

點火方式空氣的壓縮熱電火花

功率/重量大小

功率/價格大小

熱效率好差

運行經(jīng)費便宜昂貴

3

故障率低高

回轉(zhuǎn)力、扭矩大小

防火性好差

噪音、振動大小

冬季起動性差好

2.根據(jù)每一工作循環(huán)所需活塞行程數(shù)來分類，分為四沖程發(fā)動機和二沖程發(fā)動機。

在發(fā)動機內(nèi)每一次將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，都必須經(jīng)過空氣吸入、壓縮和輸入燃料，使之

著火燃燒而膨脹作功，然后將生成的廢氣排出這樣一系列連續(xù)過程。這稱為發(fā)動機的一個工

作循環(huán)。對于往復(fù)活塞式發(fā)動機，可以根據(jù)每一工作循環(huán)所需活塞行程數(shù)來分類。凡活塞往

復(fù)四個單程完成一個工作循環(huán)的稱為四沖程發(fā)動機；活塞往復(fù)兩個單程即完成一個工作循環(huán)

的則稱為二沖程發(fā)動機。

（1）.四沖程工作循環(huán)示意圖：

空氣

⑵.性能比較:

4沖程2沖程

熱效率高一有利于節(jié)省燃料單位排氣量的輸出功率大

熱負荷低一可信性高熱效率低，熱負荷高

主要用途主要用途

汽車用，產(chǎn)業(yè)用，建設(shè)機械用摩托車用（汽油）

中型船舶用大型船舶用

4

3.發(fā)動機按照氣缸數(shù)可分為單缸發(fā)動機（僅有一個氣缸）和多缸發(fā)動機（有兩個以上勺缸）。

多缸發(fā)動機還可根據(jù)氣缸的具體數(shù)目及其排列形式進一步分類。

4.根據(jù)發(fā)動機氣缸的排列可分為直列式（單列式）和雙列式。

直列式（單列式）發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低發(fā)動機

高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的。

雙列式發(fā)動機左右兩列氣缸中心線的夾角＜180°者稱為V型發(fā)動機，而夾角=180°者

則稱為對置式。

一般六缸以下發(fā)動機多采用直列式布置；缸數(shù)較多的大功率發(fā)動機多采用V型布置；而

對置式發(fā)動機的高度比其他布置小得多,從而使得汽車（特別是轎車和大型客車）的總體布

置更為方便。

（1）.不意圖:

-搖臂-------、

.氣缸頭\\

直歹UV型

⑵.性能比較:

直列V型

發(fā)動機寬度窄發(fā)動機長度短，高度低

結(jié)構(gòu)簡單，加工容易結(jié)構(gòu)復(fù)雜

主要用途主要用途

一般可用于所有的領(lǐng)域用于配套要求高，輸出功率

大的車輛及產(chǎn)業(yè)用機械

5

(3).簡圖

5.根據(jù)冷卻方式的不同，發(fā)動機可分為水冷式和風(fēng)冷式兩種。

發(fā)動機中使高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的一系列裝置稱為風(fēng)冷系，而使這

些熱量先傳導(dǎo)給水，然后再散入大氣的一系列裝置稱為火冷系。

性能比較：

水冷空冷

冷卻容量大一輸出功率大不需要冷卻水一不需要散熱器

噪音大

主要用途主要用途

除摩托車和一部分車輛外摩托車，一部分車輛

幾乎可用于一切領(lǐng)域飛機，軍用車輛，特殊用途

6.根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，柴油機燃燒室分為兩大類：統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室。

統(tǒng)一式燃燒室是由凹形活塞頂與氣缸蓋底面所包圍的單一內(nèi)腔，幾乎全部容積都在活塞

頂面匕采用這種燃燒室時，燃油自噴油器直接噴射到燃燒室中，借噴出油注的形狀和燃燒

室形狀的匹配，以及室內(nèi)的空氣渦流運動，迅速形成混合氣，故此種燃燒室又稱為直接噴射

燃燒室。

分隔式燃燒室由兩部分組成，一部分位于活塞頂與缸蓋底面之間，稱為主燃燒室；另一

部分在氣缸蓋中，稱為副燃燒室。這兩部分由一個或幾個孔道相連。分隔式燃燒室的常見型

式有渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室兩種。

(1).示意圖

5

⑵.性能比較:

直接噴射式副室式(分隔式)

燃料耗費低可以高速運轉(zhuǎn)

起動性良好常溫下也需起動輔助裝置

燃燒音高，排氣有強刺激味駕駛時比較安靜

主要用途主要用途

中型和大型產(chǎn)業(yè)機械，船舶小型客車，小型產(chǎn)業(yè)機械

7.按氣門的布置型式分，主要有氣門頂置式和氣門側(cè)置式；按凸輪軸的布置位置，可分為

凸輪軸下置式、凸輪軸中置式和凸輪軸上置式。

氣門頂置式其進氣門和排氣門都倒掛在氣缸蓋I.；氣門側(cè)置式其進氣門和排氣門都裝置

在氣缸體的一側(cè)。

凸輪軸的下置、中置和上置都可用于氣門頂置式配氣機構(gòu),而氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)的凸

輪軸只能下置。

凸輪軸下置和中置的配氣機構(gòu)中，凸輪軸位于曲軸箱中部,而凸輪軸上置式配氣機構(gòu)中

的凸輪軸布置在氣缸蓋上C

(1).示意圖

頂置氣門式

凸輪軸上置式

氣門彈簧搖寓

-1)

⑵.性能比較

頂置氣門式凸輪軸上置式

冷卻容量大一輸出功率大可以高速運轉(zhuǎn)，吸氣效率高

閥門系統(tǒng)簡單缸體剛性強，閥門系統(tǒng)復(fù)雜

主要用途主要用途

一般可用于所有的領(lǐng)域摩托車、(高性能)客車

8.氣缸套分為干式和濕式;兩種。

干缸套不直接與冷卻水接觸；濕缸套則與冷卻水直接接觸。

(1).小意圖:

⑵.機能:

①.接受活塞的跳動反力的作用:

②.氣體密封；

8

③.熱傳導(dǎo):

④.保油;

⑤.油封。

⑶.特征:

干式缸套濕式缸套

機體剛度大，壁厚薄冷卻效果好

修理費用降低從而提高了機器的利用率制造、更換容易

發(fā)動機長度縮短

傳熱效果較差密封效果較差

加工要求高剛度差，易于漏水漏氣

主要用途主要用途

主要用于高速柴油機中主要用于大缸徑的柴油機

9.點火順序

四沖程直列六缸發(fā)動機發(fā)火次序：因缸數(shù)=6,所以發(fā)火間隔角應(yīng)為720°/6=120°o這

六個曲拐分別布置在三個平面內(nèi)，各平面夾角為120。。曲拐的具體布置有兩種方案，第一

種發(fā)火次序是：1—5—3—6—2—4,另一種發(fā)火次序是：1一4一2—6—3—5。

10.壓縮比

壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比，以￡表示。即：

_Va——氣缸總?cè)莘e（活塞在下死點時，其頂部以上的容積）

Vc一一燃燒室容積（活塞在上死點時，其頂部以上的容積）

壓縮比愈大，在壓縮終了時混合氣的壓力和溫度便愈高，燃燒速度也愈快，因而發(fā)動機

發(fā)出的功率愈人，經(jīng)濟性愈好。但壓縮比過人時，不僅不能進一步改善燃燒情況，反而會出

9

現(xiàn)爆燃和表面點火等不正常燃燒現(xiàn)象。

爆燃是由于氣體壓力和溫度過高，在燃燒室內(nèi)離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃

而造成的一種不正常燃燒c爆燃時火焰以極高的速度向外傳播，甚至在氣體來不及膨脹的情

況下，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向前推進。當這種壓力波撞擊燃燒室壁時

就發(fā)出尖銳的敲缸聲。同時，還會引起發(fā)動機過熱，功率下降，燃油消耗量增加等，嚴重時

甚至?xí)斐蓺忾T燒毀、軸瓦破裂、火花塞絕緣體擊穿等機件損壞現(xiàn)象。

表面點火是由于燃燒室內(nèi)熾熱表面和熾熱處（如排氣門頭，火花塞電極，積炭處）點燃

混合氣產(chǎn)生的另一種不正常燃燒（也稱為積熱點火或早燃）。表面點火發(fā)生時，也伴有強烈

的敲擊聲（較沉悶），產(chǎn)生的高壓會使發(fā)動機機件負荷增加，壽命降低。

二.曲柄連桿機構(gòu)

曲柄連桿機構(gòu)的功用，是把燃氣作用在活塞頂上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的扭矩，以向工作機械

輸出機械能。曲柄連桿機構(gòu)的主要零件可以分為三組：機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組。

曲柄連桿機構(gòu)的工作條件的特點是高溫、高壓、高速和化學(xué)腐蝕。

1.機體組由氣缸體、氣缸蓋和氣缸襯墊、機油盤、發(fā)動機支承等機件組成。

氣缸體水冷發(fā)動機的氣缸體和曲軸箱常鑄成一體，可稱為氣缸體一曲軸箱，也可簡稱為

氣缸體。氣缸體上半部有一個或若干個為活塞在其中運動導(dǎo)向的圓柱形空腔，稱為氣缸；下

半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。氣缸體排列基本有兩種型式：直列式

和V型布置。與直列式相比，V型發(fā)動機縮短了發(fā)動機的長度和高度，增加了氣缸體的剛度，

重最也有所減輕，但加大了發(fā)動機寬度，旦形狀復(fù)雜，加工困難，一般多用于缸數(shù)多的大功

率發(fā)動機上。在一般情況下，六缸以下多用直列式，八缸以上則多采用V型布置。

氣缸蓋和氣缸襯墊氣缸蓋的主要作用是封閉氣缸上部，并與活塞頂部和氣缸壁一起形

成燃燒室。氣缸蓋內(nèi)部也有冷卻水套，其端面上的冷卻水孔與氣缸體的冷卻水孔相通，以便

利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。頂置氣門發(fā)動機的氣缸蓋上應(yīng)有進、排氣門座及氣門

導(dǎo)管孔和進、排氣通道等，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

柴油機燃燒室分為兩大類：統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室。統(tǒng)一式燃燒室是由凹形活塞

頂與氣缸蓋底面所包圍的單一內(nèi)腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。采用這種燃燒室時，燃

油自噴油器直接噴射到燃燒室中，借噴出油注的形狀和燃燒室形狀的匹配，以及室內(nèi)的空氣

渦流運動，迅速形成混合氣，故乂稱為直接噴射燃燒室，一般有3型和球型。分隔式燃燒室

由兩部分組成,一部分位于活塞頂與缸蓋底面之間,稱為主燃燒室,另一部分在氣缸蓋中.

10

稱為副燃燒室。這兩部分由一個或幾個孔道相連。分隔式燃燒室的常見型式有渦流室燃燒室

和預(yù)燃室燃燒室兩種。

氣缸蓋與氣缸體之間置有氣缸蓋襯墊，以保證燃燒至的密封。

機油盤機油盤的主要功用是貯存機油并封閉曲軸箱。

發(fā)動機支承發(fā)動機?般通過氣缸體和飛輪殼或變速器殼,上的支撐支承在車架上。

2.活塞連桿組

活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿等機件組成。

活塞活塞的主要作用是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)C活塞頂部還與氣缸蓋氣缸壁共同組成燃燒室。活塞的基本結(jié)構(gòu)可

分頂部、頭部和裙部三部分?；钊敳康男螤钆c選用的燃燒室型式有關(guān)，柴油機的活塞頂部

常常設(shè)有各種各樣的凹坑，其具體形狀、位置和大小都必須與柴油機混合氣的形成或與燃燒

要求相適應(yīng)?；钊^部是活塞環(huán)槽以上的部分，主要作月是：①承受氣體壓力并傳給連桿；

②與活塞環(huán)一起實現(xiàn)氣缸的密封；③將活塞頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)到氣缸壁上?；?/p>

塞裙部是指自油環(huán)槽下端面起至活塞底面的部分，其作用是為活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動導(dǎo)向

和承受側(cè)壓力。

活塞環(huán)活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸壁間的密封，防止

氣缸中的高溫、高壓燃氣大量漏入曲軸箱，同時還將活延頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁，

再由冷卻水或空氣帶走。油環(huán)用來刮除氣缸壁上多余的機油，并在氣缸壁上鋪涂一層均勻的

機油膜，這樣既可以防止機油竄入氣缸燃燒，又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損和摩擦

阻力。此外，油環(huán)也起到封氣的輔助作用。

活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，將活塞承受的氣體作用力傳給連桿。

連桿連桿的功用是將活塞承受的力傳給曲軸，并從而使得活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S

的旋轉(zhuǎn)運動。連桿需要在質(zhì)量盡可能小的條件下有足夠的剛度和強度。剛度不夠，可能產(chǎn)生

的結(jié)果有：大頭孔失圓，導(dǎo)致連桿大頭軸瓦因油膜破壞而燒損；連桿桿身彎曲，造成活塞與

氣缸偏磨，活塞環(huán)漏氣和竄油等。

3.曲軸飛輪組

曲軸飛輪組主要由曲軸和飛輪以及其他不同作用的零件和附件組成。

曲軸曲軸的功用是承受連桿傳來的力，并由此造成繞其本身軸線的力矩一一扭矩，然

后通過飛輪驅(qū)動汽車傳動系，同時還驅(qū)動配氣機構(gòu)以及其他輔助裝置。曲軸主要由三部分組

成：①曲軸的前端（或稱芻由端）；②若干個曲柄銷和它左右兩端的曲柄，前后兩個主軸頸

組成的曲拐：③曲軸后端（或稱功率輸出端］

11

曲軸的形狀和各曲拐的相對位置，取決于缸數(shù)、氣缸排列方式（直列或V型等）和發(fā)火

次序（即各缸的作功行程交替次序）。在安排多缸發(fā)動機的發(fā)火次序時，應(yīng)注意使連續(xù)作功

的兩缸相距盡可能遠，以減輕主軸承的載荷，同時避免可能發(fā)生的進氣重疊現(xiàn)象（即相鄰兩

缸進氣門同時開啟）以免影響充氣：作功間隔應(yīng)力求均勻，就是說，在發(fā)動機完成一個工作

循環(huán)的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個氣缸都應(yīng)發(fā)火作功一次，而且各缸發(fā)火的間隔時間（以曲軸轉(zhuǎn)角表

示，稱為發(fā)火間隔角）應(yīng)力求均勻。

飛輪飛蛇是一個轉(zhuǎn)動慣量很大的圓盤，具主要功用是將在?作功過程中輸入于曲相的功

能的一部分貯存起來，用以在其他行程中克服阻力，帶動曲柄連桿機構(gòu)越過上、下死點，保

證曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度和輸出扭矩盡可能均勻，并使發(fā)動機有可能克服短時間的超載荷。

三.配氣機構(gòu)

配氣機構(gòu)的功用是按照發(fā)動機每一氣缸內(nèi)所進行的二作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開

啟和關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮空氣（柴油機）得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從

氣缸排出。

新鮮空氣被吸進氣缸愈多，則發(fā)動機可能發(fā)出的功遂愈大。新鮮空氣充滿氣缸的程度，

用充氣效率來表示（所謂充氣效率就是在進氣行程中，實際進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣與進氣系

統(tǒng)進11狀態(tài)卜.充滿氣缸工蚱容積的新鮮空氣的質(zhì)量之比）。充氣效率愈高，表明進入空缸內(nèi)

的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量愈多，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量愈大，所以發(fā)動機

發(fā)出的功率也愈大。

氣門式配氣機構(gòu)由氣門組和氣門傳動組組成。配氣機構(gòu)可以從不同角度分類。按氣門的

布置型式，主要有氣門頂置式和氣門側(cè)置式：按凸輪軸的布置位置，可分為凸輪軸下置式、

凸輪軸中置式、和凸輪軸上置式；按曲軸和凸輪軸的傳動方式，可分為齒輪傳動式和鏈條傳

動式；按每氣缸氣門數(shù)目，有二氣門式，四氣門式等。

1.氣門式配氣機構(gòu)的布置及傳動

⑴氣門的布置型式

氣門頂置式配氣機構(gòu)應(yīng)用最廣泛，其進氣門和排氣門都倒掛在氣缸蓋上。其進氣效率

高，動力性較高，經(jīng)濟性好。由于氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門的傳動零件較多，結(jié)構(gòu)

比較復(fù)雜，發(fā)動機高度有所增加。

氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)進氣門和排氣門都裝置在氣缸體的一側(cè)。其傳動機構(gòu)比較簡單，

尤其是氣缸蓋的形狀得以簡化，制造、使用維修方便。但由于氣門布置在氣缸的一側(cè)，使燃

燒室的結(jié)構(gòu)不緊湊，限制了壓縮比的提高；而且由于進氣道拐彎多，進氣流動阻力大，因而

發(fā)動機的動力性和高速性均較差。目前這種型式的配氣機構(gòu)已趨于淘汰。

12

⑵凸輪軸的布置型式

凸輪軸的布置型式可分為下置、中置和上置三種。三者都可以用于氣門頂置式配氣機構(gòu),

氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)的凸輪軸只能下置。

凸輪軸下置和中置的配氣機構(gòu)凸輪軸位于曲軸箱中部。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，為了減

小氣門傳動機構(gòu)的往復(fù)運動質(zhì)量，可將凸輪軸位置移到氣缸體的上部，由凸輪軸經(jīng)過挺柱直

接驅(qū)動搖臂，而省去推桿，這種結(jié)構(gòu)稱為凸輪軸中置式配氣機構(gòu)。

凸輪軸上置式配氣機構(gòu)凸輪軸布置在氣缸蓋上，這種結(jié)構(gòu)中，凸輪軸直接通過搖臂來

驅(qū)動氣門。這種傳動結(jié)構(gòu)沒有挺柱、推桿，使往復(fù)運動質(zhì)量大大減小，因而使用于高速發(fā)動

機。但由于凸輪軸離曲軸中心線更遠，因此正時傳動機構(gòu)更為復(fù)雜，拆裝氣缸蓋也比較困難。

⑶凸輪軸的傳動方式

由曲軸到凸輪軸的傳動方式有齒輪傳動和鏈傳動。

齒輪傳動凸輪軸下置、中置的配氣機構(gòu)大多采用圓柱形正時齒輪傳動。為了嚙合平穩(wěn),

減小噪聲，正時齒輪多用斜齒。

鏈傳動鏈條和鏈輪的傳動特別適用于凸輪軸上置的配氣機構(gòu)上。鏈傳動的主要問題是

其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動。

⑷每缸氣門數(shù)及其排列方式

一般發(fā)動機都采用每缸兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門的結(jié)構(gòu)。為了進一步改善

氣缸的換氣，在可能的條件下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑,特別是進氣門的直徑。但是,由于

燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過氣缸直徑的一半。當氣缸直徑較大，活塞平

均速度較高時，每缸一進一-排的氣門結(jié)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。因此，通常在勺缸直

徑大于130mm,活塞平均速度大J：10m/s時，多采用每缸

四氣門的結(jié)構(gòu)，即兩個進氣門和兩個排氣門。

2.配氣相位

配氣相位就是進、排氣門的實際開閉時刻，通常用把

對于上、下死點曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示，這

種圖形稱為配氣相位圖。

理想的四沖程發(fā)動機的進氣門當曲拐處于上死點時

開啟，在曲拐轉(zhuǎn)到下死點時關(guān)閉；排氣門則當曲拐在下死

點時開啟，在上死點時關(guān)閉。進氣時間和排氣時間各占

180°曲軸轉(zhuǎn)角。

但是實際發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)速都很高，活塞每?行程歷

持/n開13

下死點

配氣相位圖

時都很短，這樣短時間的進氣或排氣過程，往往會使發(fā)動機充氣不足或排氣不凈，從而使發(fā)

動機功率下降。因此，現(xiàn)代發(fā)動機都采取延長進、排氣時間的方法即：氣門的開啟和關(guān)閉的

時刻并不正好是曲拐處在上死點和下死點的時刻，而是分別提早和延遲一定曲軸轉(zhuǎn)角，以改

善進、排氣狀況，從而提高發(fā)動機的動力性。

進氣門提前開啟的目的，是為了保證進氣行程開始時進氣門已開大，新鮮氣體能M反利地

充入氣缸。當活塞到達下死點時，氣缸內(nèi)壓力仍低于大氣壓力，在壓縮行程開始階段，活塞

上移速度較慢的情況下，仍可以利用

氣流慣性和壓力差繼續(xù)進氣，因此進氣門晚關(guān)一點是有利于充氣的。

排氣門提前開啟的原因是：當作功行程活塞接近下死點時，氣缸內(nèi)的氣體雖然仍然有一

些壓力，但就對活塞作功而言，作用不大，這時若梢開后排氣門，大部分廢氣在此壓力的作

用下就可迅速自缸內(nèi)排出；當活塞到達下死點時，氣缸內(nèi)壓力已大大下降，這時排氣門的開

度進一步增加，從而減小了活塞上行時的排氣阻力。高溫廢氣的迅速排出，還可以防止發(fā)動

機過熱。當活塞到達上死點時，燃燒室內(nèi)的廢氣壓力仍高于大氣壓力，加之排氣時氣流有一

定慣性，所以排氣門晚一點關(guān)，可以使廢氣排放得較干凈。

3.配氣機構(gòu)的零件和組件

配氣機構(gòu)主要由氣門組和氣門傳動組組成

(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。

氣門由頭部和桿部兩部分組成。氣門頭部的工作溫度很高，而且還要承受氣體壓力、

氣門彈簧力以及傳動組零件慣性力的作用，其冷卻和潤滑條件較差。因此，要求氣門必須具

有足夠的剛度、強度、耐熱和耐磨能力。為了減小進氣阻力，提高氣缸的充氣效率，多數(shù)發(fā)

動機進氣門的頭部直徑比排氣門的大。

氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管的功用主要是保證氣門作直線往復(fù)運動，使氣門與氣門座能正確貼

合。此外，氣門導(dǎo)管還在氣門桿與氣缸體或氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。

氣門座氣門座與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱豉。

氣門彈簧氣門彈簧的功用是克服在氣門關(guān)閉過程口氣門及傳動件的慣性力，防止各傳

動件之間因慣性力的作用而產(chǎn)生間隙，保證氣門及時落座并緊緊貼合，防止氣門在發(fā)動機振

動時發(fā)生跳動，破壞其密封性。為此，氣門彈簧應(yīng)具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力。

⑵氣門傳動組

氣門傳動組主要包括「\輪軸、正時齒輪、挺柱及其導(dǎo)管.氣門側(cè)置式配氣機構(gòu)還有推桿、

14

搖臂和搖臂軸等。

凸輪軸凸輪軸上主要配置有各缸進、排氣凸輪，用以使氣門按一定的工作次序和配氣

相位及時關(guān)閉，并保證氣門有足夠的升程。凸輪受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊載荷，因

此對凸輪表面要求耐磨，對凸輪軸要求有足夠的韌性和剛度。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，且使氣門有合適的升程及其升降過程的運動規(guī)律。

正時齒輪凸輪軸通常由曲軸通過一對正時齒輪驅(qū)動。

挺柱挺柱的功用是將凸松的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪釉旋轉(zhuǎn)時所施加

的側(cè)向力。氣門頂置式配氣機構(gòu)的挺柱一般制成筒式，以減輕重量。

推桿推桿的作用是將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推刀傳給搖臂。對推桿的要求是抗縱方

曲變形的剛度高，質(zhì)量小C

搖臂搖臂實際上是一個雙臂杠桿，用來將推桿傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以

推開氣門。搖臂兩邊臂長的比值（稱為搖臂比）約為其中長臂一端是推動氣門的。

搖臂內(nèi)還鉆有潤滑油道和油孔。

四.柴油機供給系

柴油機使用的燃料是柒油。與汽油相比，柴油粘度大，蒸發(fā)性差，一般來說不可能通過

化油器在氣缸外部與空氣形成均勻的混合氣，故采用高壓噴射的方法，在壓縮行程接近終了

時把柴油噴入氣缸，直接在氣缸內(nèi)部形成混合氣，并借缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。

1.柴油機供給系的組成卻燃料

⑴柴油供給系由燃油供給、空氣供給、混合氣形成及廢氣排出四套裝置組成。

噴嘴

柴油濾清器

燃油供給裝置由柴油箱、輸油泵、低壓油管、柴油濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油

15

器和回油管組成。

柴油箱貯有經(jīng)過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出，經(jīng)柴油濃清器

濾去雜質(zhì)后，進入噴油泵c自噴油泵輸出的高壓柴油經(jīng)高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于

輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經(jīng)過回油管回到輸油泵。

空氣供給裝置由空氣濾清器、進氣管和氣缸蓋內(nèi)的進氣道組成。

混合氣形成裝置是指燃燒室。

廢氣排出裝置由氣缸蓋內(nèi)的排氣道、排氣管及排氣消聲器組成。

（2）柴油

柴油是在533~623K的溫度范圍內(nèi)由石油中提煉出的碳氫化合物。其使用性能指標主要

是發(fā)火性、蒸發(fā)性、粘度和凝點。

發(fā)火性是指燃油的自燃能力。柴油機工作時，柴油被噴入燃燒室后，并非立即著火，而

要經(jīng)過一段時間進行燃燒前的物理和化學(xué)準備，這個準備時間稱為著火準備期，簡稱備燃期。

備燃期過長，在燃燒開始前燃燒室內(nèi)積存的柴油過多，以致燃燒開始后氣缸內(nèi)壓力升高過快,

使曲柄連桿機構(gòu)承受較大的沖擊力，加速磨損，同時氣缸內(nèi)發(fā)出很響的敲擊聲，即發(fā)動機工

作粗暴。發(fā)火性好的柴油的備燃期短，可使柴油機工作類和，且可在較低的溫度下發(fā)火，有

利于起動。柴油的發(fā)火性用“十六烷值”表示，十六烷值愈高，發(fā)火性愈好。但十六烷值高

的柴油的凝點也高，因而蒸發(fā)性差。

蒸發(fā)性是由燃油的蒸播試驗確定的，需要測定的儲程是50%儲出溫度、90%儲出溫度及

95%溜出溫度。同一相對蒸發(fā)量的儲出溫度愈低，表明柴油蒸發(fā)性愈好，愈有利于可燃混合

氣的形成和燃燒.

粘度決定燃油的流動性。粘度愈小，則流動性愈好。粘度過大的柴油由于流動阻力過大,

難以濾請、沉淀，也嚴重影響柴油從噴油器噴出時的霧化。但粘度過小，又將增加噴油泵的

柱塞副之間，以及噴油器的針閥和針閥體之間的柴油漏失量，并將加劇這些精密偶件表面的

磨損。

凝點是柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。凝點過高，將造成油路的堵塞。

2.可燃混合氣的形成和燃燒室

（D可燃混合點的形成

柴油機在進氣行程中進入氣缸的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，柴油才被噴入氣缸,

經(jīng)一定準備后即自行著火燃燒，故混合氣形成時間極短。

由于柴油的蒸發(fā)性和流動性較汽油差，而且柴油機的混合氣形成時間較汽油機短促得

多，使得柴油難以在燃燒前徹底霧化蒸發(fā)并同空氣均勻混合，即柴油機的可燃混合氣的品質(zhì)

較汽油機的差。因此，柴油機不得不采用較大的過最空氣系數(shù)，使噴入氣缸的柴油能夠燃燒

16

得比較完全。

為了改善混合氣形成條件，不致出現(xiàn)太長的備燃期，保證柴油機工作柔和，除了要選用

卜六烷值較高的柴油，采用較高的壓縮比（15~20）,以提高氣缸內(nèi)空氣溫度，促進柴油蒸發(fā)

外，還要對柴油供給系提出如下要求：

a噴油壓力必須足夠高,以利于柴油霧化（一般在10N/MM2以上）。

b在燃燒室內(nèi)組織強烈的空氣運動，促進柴油與空氣的均勻混合。

⑵燃燒室

由于柴油機的混合氣形成和燃燒是在燃燒室內(nèi)進行的，故燃燒室結(jié)構(gòu)型式直接影響混合

氣的品質(zhì)和燃燒狀況。

按結(jié)構(gòu)形式，柴油機燃燒室分為兩大類：統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室。

統(tǒng)一式燃燒室又稱為直接噴射燃燒室。常見的結(jié)構(gòu)型式有3型，球型等。

3型燃燒室形狀簡單，易于加工；結(jié)構(gòu)緊湊、散熱面積小、熱效率高；由于總有一部分

燃油在空間先形成混合氣而發(fā)火，因此柴油機的起動性較好。其缺點是：所要求的噴油壓力

高，因而與之配套的噴油泵和噴油器中的配合偶件加工精度要求高；多孔噴油器的噴孔直徑

小，易于堵塞；備燃期內(nèi)形成的混合氣較多，導(dǎo)致發(fā)動機工作比較粗暴。

球形燃燒室的活塞凹頂表面輪廓呈球形。混合氣的形成主要靠油膜逐層蒸發(fā)來完成。混

合氣形成速度開始較慢，所以備燃期內(nèi)形成并積聚的混合氣量較少。燃燒初期壓力升高和緩,

故發(fā)動機工作比較柔和。比后，由于混合氣形成速度愈又愈高，不會使燃燒拖延，從而保證

了柴油機有較高的動力性卻經(jīng)濟性。其缺點是柴油機起動較困難。

分隔式燃燒室常見的型式有渦流式燃燒室和預(yù)燃式燃燒室兩種。

渦流式燃燒室的副燃燒室是球形或圓柱形的渦流室，其容枳約占燃燒室總?cè)莘e的

50~80%,借與其內(nèi)壁相切的孔道與主燃燒室連通，因而在壓縮行程中，空氣從氣缸被擠入

渦流室時形成強烈的有規(guī)則的壓縮渦流.孔道直徑較大，可以減少流動損失。噴入渦流室的

燃油靠這種強烈的渦流與空氣迅速地基本完成混合。大部分燃油即在渦流室內(nèi)燃燒，未燃部

分在作功行程初期與高壓燃氣一起通過切向孔道噴入主燃燒室，進?步與空氣混合而燃燒。

預(yù)燃式燃燒室中，作為副燃燒室的預(yù)燃室容積約為燃燒室總?cè)莘e的25~45%,連通預(yù)燃

室與主燃燒室的孔道直徑較小，因而在壓縮行程中空氣從氣缸進入預(yù)燃室后即產(chǎn)生無規(guī)則的

紊流運動。噴入的燃油依靠空氣紊流的擾動與空氣初步混合，形成品質(zhì)不很高的混合氣。小

部分燃油在預(yù)燃室內(nèi)開始燃燒后，預(yù)燃室內(nèi)氣壓急劇升高。未燃燒的大部分燃油連同燃氣高

速噴入主燃燒室。這是由于窄小孔道的節(jié)流作用，在燃燒室中再次產(chǎn)生渦流，促使燃油進一

步券化并與空氣混合而達到完全燃燒。窄小通道的節(jié)流作用使氣體能量損失較多，但是卻能

使主燃燒室內(nèi)壓力升高較緩和,即發(fā)動機工作較柔和。

17

3.噴油器

噴油器的功用是將柴油客化成較細的顆粒，并把它們分布到燃燒室中。根據(jù)混合氣形成

與燃燒的要求，噴油器應(yīng)具有一定的噴射壓力和射程，以及合適的噴注錐角。此外，噴油器

在規(guī)定的停止噴油時刻應(yīng)能迅速地切斷燃油的供給，不發(fā)生滴漏現(xiàn)象。其常見的型式有兩種：

孔式噴油器和軸針式噴油器。

孔式噴油器主要用于具有直接噴射燃燒室的柴油機。噴油孔的數(shù)目范圍一般為1~8,

噴孔直徑為0.2~0.8mm。噴孔數(shù)和噴孔角度的選擇視燃燒室的形狀、大小及空氣渦流情況而

定。

軸針式噴油器常見的軸針式噴油器只有一個直徑1~3mm的噴孔，由于噴孔直徑較大，

孔內(nèi)有軸針上下運動，噴孔不易積炭，而且還能自行清除積炭。由于孔徑較大，噴油壓力較

低,故比較易于加工。適用于對噴霧要求不高的渦流室燃燒室和預(yù)燃室燃燒室。

4.噴油泵

噴油泵的功用是定時、定量地向噴油器輸送高壓燃油。多缸柴油機的噴油泵應(yīng)保證：①

各缸的供油次序符合所要求的發(fā)動機發(fā)火次序；②各缸供油量均勻，不均勻度在標定工況下

不大于3~4%；③各缸供油提前角一致，相差不大于0.5°曲軸轉(zhuǎn)角。為避免噴油器的滴漏現(xiàn)

象，噴油泵還必須保證供油停止迅速。

噴油泵的結(jié)構(gòu)型式很多，車用柴油機的噴油泵按作月原理不同大體可分為三類：柱塞式

噴油泵、噴油泵-噴油儲和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵。

柱塞式噴油泵性能良好，使用可靠，目前應(yīng)用較為廣泛。

噴油泵?噴油器其特點是將噴油泵和噴油器合成一體，直接安裝在缸蓋上，以消除高壓

油管帶來的不利影響，但是要求在發(fā)動機上另加驅(qū)動機構(gòu)。

轉(zhuǎn)子分配式噴油泵是五卜年代后期出現(xiàn)的一種新型噴油泵，依靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)燃油

的增壓（泵油）及分配。它具有體積小、質(zhì)量小、成本低、使用方便等優(yōu)點。

噴油泵供油的遲早決定噴油器噴油的遲早，它對柴油機工作性能有很大影響。為保證形

成良好的混合氣和改善燃燒過程，必須有一定的噴油提前角：對多缸柴油機，還應(yīng)保證各缸

噴油提前角一致。

5.調(diào)速器

噴油泵每個工作循環(huán)的供油量主要取決于調(diào)節(jié)拉桿的位置，此外，還受到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的

影響,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，從而噴油泵柱塞移動速度增加時，柱塞套上油孔的節(jié)流作用隨之

增大，于是在柱塞上移時,即使柱塞尚未完全封閉油孔,由于燃油一時來不及從油孔擠出.

18

泵腔內(nèi)油壓增加而使供油開始時刻略有提前：同理，在柱塞上移到其斜槽已經(jīng)與油孔接通時,

泵腔內(nèi)油壓一時還來不及下降，使供油停止時刻略微延后。這樣，即使調(diào)節(jié)拉桿位置.不變，

隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，柱塞的有效行程將略有增加，而供油量也略微增大；反之，供油量便

略微減少。

汽車柴油機?般都裝用兩速調(diào)速器，為限制發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定怠速而自動進行供油

豉調(diào)節(jié)。

6.噴油提的角設(shè)置裝置

噴油提前角的大小對柴油機工作過程影響很大。噴油提前角過大時，由于噴油時缸內(nèi)空

氣溫度較低，混合氣形成條件較差，備燃期較長，將導(dǎo)致發(fā)動機工作粗暴。而噴油提前角過

小時，將使燃燒過程延后過多，所能達到的最高壓力較低，熱效率也顯著下降，且排攵管中

常有白煙冒出。因此為保證發(fā)動機有良好的性能，必須選定最佳噴油提前角。

最佳噴油提前角即是在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率及最小燃油消耗率

的噴油提前角。供油量愈大，轉(zhuǎn)速愈高，則最佳噴油提前角也愈大。此外，它還與發(fā)動機的

結(jié)構(gòu)有關(guān)。

7.燃油的輸送及燃油截流

⑴燃油的輸送

最大限度地輸送燃油

如圖所示，當柱塞處于自身行程的底部時，燃油充滿了柱塞頂部以上的空間以及垂直開

在柱塞邊緣的狹縫的位于螺旋狀活塞螺旋切口以下的部位。隨著柱塞向上運動，逐漸關(guān)閉斜

槽開口，柱塞上部燃油的流動受到限制，壓力上升，當克服

彈簧的彈力后，頂開輸送閥將燃油輸送至噴油嘴。當柱塞螺

旋切口不再蓋住油口時，輸油過程結(jié)束，此時多余的燃油通

過狹縫和環(huán)形槽返回到燃油箱中。

⑵燃油截流

當柱塞旋轉(zhuǎn)到垂直狹縫與控制油口連通時，燃油截流

燃油截流

現(xiàn)象產(chǎn)生。（如右圖所示）

由于垂直狹縫沒有被柱塞腔內(nèi)壁所堵塞，即與燃油箱

始終處于連通狀態(tài)，此時，壓力無法建立。因此燃油不可

能被壓送至噴油嘴，即會產(chǎn)生燃油截流現(xiàn)象。

由此可知，通過齒輪齒條的嚙合，可以控制柱塞的旋轉(zhuǎn)角度，從而控制垂直狹縫與控制

油口接通的時間的長短來決定燃油輸送展的多少。

8.柴油機供給系的輔助裝置

⑴柴油漉清器

柴油在運輸和貯存過程中，不可避免地會混入塵土和水分，且貯存較久后，由于氧化，

膠質(zhì)還將增多。這對供油系統(tǒng)精密偶件的危害最大，能導(dǎo)致其運動阻滯、磨損加劇，造成各

缸供油不均，功率下降和燃油消耗率增加。柴油中的水分將引起零件銹蝕，柴油中的膠質(zhì)可

能導(dǎo)致精密偶件卡死。為保證噴油泵和噴油器工作可靠并延長其使用壽命，除使用前將柴油

嚴格沉淀過濾外，在柴油機供油系統(tǒng)工作過程中，還采用柴油濾清器，以便仔細清除柴油中

的機械雜質(zhì)和水分。很多柒油機中設(shè)有粗、細兩級濾清器。

⑵輸油泵

輸油泵的作用是保證柒油在低壓油路內(nèi)循環(huán)，并供應(yīng)足夠數(shù)量及一定壓力的燃油給噴油

泵。輸油泵有活塞式、膜片式、齒輪式和葉片式等幾種。

9.廢氣泅輪增壓

⑴概述

提高柴油機功率最有效的措施是增加充氣量和供油量。目前，國內(nèi)外通常采用由柴油機

排氣驅(qū)動的渦輪機拖動壓氣機，來提高進氣壓力增加充氣量，這一方法稱為廢氣渦輪增壓。

柴油機采用廢氣渦輪增壓不僅可提高功率30~100%其至更多，還可減小單位功率質(zhì)量，

縮小外形尺寸，節(jié)約原材料，降低燃油消耗。

基本增屢系統(tǒng)

⑵機能：

a.提高發(fā)動機的輸出功率：相同排量和

轉(zhuǎn)速能獲得較高的發(fā)動機輸出功率；

b.降低燃油消耗率：改善燃燒效果，提

高機械效率；

c.減少公害：提高混合效果，提供最佳

空燃比，達到保護環(huán)境的目的；

d.提高比質(zhì)量：小型發(fā)動機能獲得同大

型發(fā)動機相同的輸出功率，減少發(fā)動機的重量和體積：

e.改善低速性能：滿足車用發(fā)動機在低速時大扭矩的特性（帶放氣閥系統(tǒng)）；

f.恢復(fù)高原性能

⑶使用要點

廢氣渦輪增壓器處在高溫（廢氣溫度為773K左右）、高轉(zhuǎn)速（渦輪軸轉(zhuǎn)速-?般在

45000〃min以上，有些高達160000"min）下工作，使用時要特別注意以下事項：

a.增壓器的全浮動軸承對澗滑油的要求很高，應(yīng)按規(guī)定使用機油，機油必須清潔。同

時，必須按保養(yǎng)規(guī)定，定期清洗機油謔清器。

b.為確保高速下全浮動軸承的潤滑，起動后應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘，使?jié)櫥瓦_到一定的

溫度和壓力，以避免突加負荷時，軸承將處于無油狀態(tài)，加速磨損，甚至出現(xiàn)卡死

現(xiàn)象。同理，若欲使柴油機不工作時，也不能突然停機，要逐漸減少負荷，最后怠

速運轉(zhuǎn)幾分鐘后再停機。

c.應(yīng)按規(guī)定定期清洗空氣濾清器，否則，游清器因堵塞而阻力過大時，壓氣機入口的

空氣壓力和流量將減少，造成增壓器性能惡化。還應(yīng)經(jīng)常檢查進氣系統(tǒng)是否漏氣，

如有漏氣，灰塵和泥砂將被吸入壓氣機殼內(nèi)并進入氣缸，造成葉片和柴油機零件早

期磨損，致使增壓器和柴油機性能變壞。

⑷渦輪增壓器的規(guī)格

混合流渦輪

輻射流渦輪

a.渦輪機的型號：RHC6型渦輪機

b.冷卻方式：強制性機油冷卻方式

c.軸承方式：全浮式軸承

d.最高許可轉(zhuǎn)速：140,000rpm

21

e.最高許可溫度：750℃

f.壓縮機形狀：后字形和湖形（直徑70mm）

壓縮比：2.8~3.0,最大3.5

g.渦輪型式：斜流渦輪（直徑57.4mm）

h.渦輪渦形管：雙入口，雙氣流

五.冷卻系統(tǒng)

在可燃混合氣的燃燒過程中，氣缸內(nèi)氣體溫度可高達2200~2800K。直接與高溫與體接

觸的機件（如氣缸體、氣缸蓋、活塞、氣門等）若不及時加以冷卻，則其中運動機件將可能

因受熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑油失效而卡死，各機件也可能因高溫而導(dǎo)致其機械強

度降低甚至損壞。因此，為保證發(fā)動機正常工作，必須對這些在高溫條件下工作的機件加以

冷卻。

發(fā)動機的冷卻必須適度。若發(fā)動機冷卻不足，由于氣缸充氣量減少和燃燒不正常，發(fā)動

機功率將下降，且發(fā)動機零件也會因潤滑不良而加速磨損。但若冷卻過度，一方面由于熱量

散失過多，使轉(zhuǎn)變成有用功的熱量減少，另一方面由于混合氣與冷氣缸壁接觸，使其中原已

汽化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱內(nèi)，不僅增加了燃油消耗，且使機油變稀而影響潤滑，結(jié)果

也將使發(fā)動機功率卜.降，磨損加劇。因此，冷卻系的任務(wù)就是使工作中的發(fā)動機得到適度的

冷卻，從而保證在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。

發(fā)動機中使高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的一系列裝置稱為風(fēng)冷系，而使這

些熱量先傳導(dǎo)給水，然后再散入大氣的一系列裝置則稱為水冷系。

1.水冷系

⑴水冷系的組成及水路

目前采用的水冷系，大都是用水泵強制地使水在冷卻系中進行循環(huán)流動的，故稱為強制

循環(huán)水冷系。

其一般組織及水路圖如圖所示：

水冷發(fā)動機的氣缸蓋和氣缸體中都鑄造出貯水的、連通的夾層空間8,稱為水套，使水

得以接近受熱零件，并可在其中循環(huán)流動。水泵5將冷卻水由機外吸入并加壓，使之經(jīng)分水

管9流入發(fā)動機缸體水套。在此，冷卻水從氣缸壁吸收熱量，溫度升高，繼而流到氣缸蓋水

套，再次受熱升溫然后沿水管流入散熱器2內(nèi)。由于有風(fēng)扇4的強力抽吸，空氣流由前向后以

高速從散熱器中通過。因而熱水在流經(jīng)散熱器的過程中，其熱量不斷地散到大氣中去，使水

本身得到冷卻。冷卻了的水流到散熱器的底部后,又在水泵的作用下，經(jīng)水管再流入水套8.

22

如此不斷地循環(huán)。因而發(fā)動機在高溫條件下工作的零件就不斷地得到冷卻。

設(shè)置分水管的目的是使多缸發(fā)動機各氣缸冷卻均勻。分水管安裝的位置應(yīng)盡可能使溫度

較高的氣門座得到足夠的冷卻，也有的發(fā)動機不設(shè)分水管。

發(fā)動機強制循環(huán)式水冷系示意圖

1?百葉窗；2-散熱器：3-收熱器蓋.：4?風(fēng)用：5-水泵：6-節(jié)溫器：7?水溫表；8-水套：9?分水管：10-放水開關(guān)

為了保證發(fā)動機在不同的負荷和轉(zhuǎn)速條件下，經(jīng)常在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，冷卻系

中設(shè)有調(diào)節(jié)溫度的裝置，如百葉窗1和節(jié)溫器6等。

為使駕!獨員能經(jīng)常掌握冷卻系工作情況，設(shè)有水溫表等指示裝置。

在水冷系中，若不設(shè)水泵，而僅利用水的自然對流實現(xiàn)循環(huán)的水冷系，稱為自然循環(huán)水

冷系。這種水冷系的循環(huán)強度小，不易保證發(fā)動機有足夠的冷卻強度。

⑵水冷系主要部件

散熱器散熱器必須有足夠的散熱面積，并用導(dǎo)熱性好的材料制造。

風(fēng)扇風(fēng)扇通常安裝在散熱器后面，并與水泵同軸。當風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，對空氣產(chǎn)生吸力，

使之沿軸向流動?？諝饬饔汕跋蚝笸ㄟ^散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻，從而

加強了冷卻系對發(fā)動機的冷卻作用。風(fēng)扇的外徑略小于散熱器的寬度和高度。風(fēng)扇位置應(yīng)盡

可能布置得對準散熱器芯的中心，以充分利用散熱器芯的有效散熱面積。

水泵水泵的功用是對冷卻水加壓，使之在冷卻系口加速循環(huán)流動。

目前，大多采用離心式水泵。離心式水泵被廣泛采月，是因為其結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小而排

量大，并且當水泵由于故障而停止工作時，并不妨礙水在冷卻系內(nèi)的自然循環(huán)。

水泵的示意圖如圖1。

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水泵的分解圖如圖2。

彈簧承座

密封襯墊

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圖2水泵分解