1、1,浙江新柴股份有限公司Zhejiang Xinchai Diesel Engine Co.,Ltd,柴油機(jī)原理、構(gòu)造 2009年1月,2,3,公 司 簡(jiǎn) 歷 及 介 紹,4,公司簡(jiǎn)介,1958： 建廠，廠名為地方國營南明機(jī)械廠 1971：開始生產(chǎn)295型柴油機(jī) 1976： 與上海內(nèi)燃機(jī)研究所合作研制485Q高速柴油機(jī) 1977： 廠名改名新昌柴油機(jī)廠 1978：485Q配2-3內(nèi)燃（柴油）平衡重式叉車成功，安徽比武會(huì)上優(yōu)于495配套 1979： 485Q型柴油機(jī)通過鑒定 1982： 廠名改為浙江新昌柴油機(jī)總廠 1983：490型柴油機(jī)通過省級(jí)鑒定 1983：490型獲國家經(jīng)委優(yōu)秀新產(chǎn)品金龍獎(jiǎng)

2、 1984：490型柴油機(jī)獲國家科委技術(shù)成果三等獎(jiǎng) 1984：485型柴油機(jī)獲部?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào) 1984：新柴廠與英國里卡多公司簽訂490設(shè)計(jì)改進(jìn)專項(xiàng)合同 1985：以新柴廠名義對(duì)外與奧地利AVL公司簽訂493直噴柴油機(jī)技術(shù)專項(xiàng)合同,5,公司簡(jiǎn)歷,1986： 采用英國里卡多技術(shù)490QA型試制出樣機(jī) 1989： 在成都召開490QA、493Q型部級(jí)鑒定會(huì)。 1991：一所廠聯(lián)合開發(fā)N85渦流機(jī)系列通過部級(jí)鑒定 1994：與洛拖所聯(lián)合開發(fā)495系列 1996：新柴開發(fā)NA85B直噴機(jī)短行程系列 1996：新柴開發(fā)NB85B直噴機(jī)長行程系列 1997：495B系列柴油機(jī)通過省級(jí)鑒定 1998：新柴自

3、主開發(fā)98系列 1999：498B系列通過省級(jí)鑒定 1998： 廠名改為浙江新昌柴油機(jī)有限公司 2000： 廠名浙江新柴動(dòng)力有限公司 2003：A490BPG通過省級(jí)新產(chǎn)品鑒定，新柴被命名為省級(jí)高新技術(shù)企業(yè) 2004：火炬計(jì)劃：國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè) 2007：公司轉(zhuǎn)為股份公司，更名為“浙江新柴股份有限公司”,6,柴 油 機(jī) 原 理,7,內(nèi)燃機(jī)分類方法,一、按燃料分類 1、柴油機(jī)：以柴油為燃料的壓燃式內(nèi)燃機(jī) 2、汽油機(jī)：以汽油為燃料的點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī) 3、煤氣機(jī)、煤油機(jī)、氫氣機(jī)等 二、按運(yùn)動(dòng)方式分類 1、往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī) 2、旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)（低速動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、起動(dòng)性及耐久性較差，尚未普遍應(yīng)用） 三

4、、按氣缸排列方式分類 1、直列式 2、V型（又稱雙列式） 3、對(duì)置式、W型、星形和X型等 四、按沖程分類 1、二沖程內(nèi)燃機(jī)（小型摩托車，大型船用萬匹柴油機(jī)等），曲軸旋轉(zhuǎn)一圈完成一個(gè)工作循環(huán) 2、四沖程內(nèi)燃機(jī)，曲軸旋轉(zhuǎn)二圈 五、按點(diǎn)火方式分類 1、點(diǎn)燃式（主要指汽油機(jī)，還有煤氣機(jī)、氫氣機(jī)、煤油機(jī)等） 2、壓燃式（柴油機(jī)） 六、按用途分類 車用（15分鐘功率）工程機(jī)械用（1小時(shí)功率）拖拉機(jī)用（12小時(shí)功率）船用（持續(xù)功率） 七、按進(jìn)氣方式分類 1、自然吸氣式內(nèi)燃機(jī) 2、增壓式內(nèi)燃機(jī) 八、按冷卻方式分類 1、風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī) 2、水冷式內(nèi)燃機(jī),8,基本名詞,工作循環(huán): 在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部,每一次把柴油燃燒產(chǎn)生

5、的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,都要經(jīng)過把空氣吸入,壓縮,燃燒,做功,再把廢氣排出這一系列連續(xù)過程. 上止點(diǎn)與下止點(diǎn): 活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞離曲軸中心最遠(yuǎn)時(shí),也就是它運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)叫上止點(diǎn),相反叫下止點(diǎn).此時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度為零. 活塞行程: 活塞運(yùn)行的上,下止點(diǎn)之間的距離.用字母S表示.S=曲柄半徑的2倍.,9,氣缸工作容積(氣缸排量) 活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)運(yùn)行時(shí),所掃過的容積.4缸機(jī)各氣缸工作容積的總和叫內(nèi)燃機(jī)的工作容積 或叫發(fā)動(dòng)機(jī)排量.用VL表示. 燃燒室容積 活塞在上止點(diǎn)時(shí),活塞頂部與氣缸蓋內(nèi)表面所形成的空間.用VC表示. 它與氣缸工作容積的和即為氣缸總?cè)莘eVa 即Va= VL +VC 壓縮

6、比 氣缸總?cè)莘eVa與燃燒室容積 VC之比叫壓縮比,即= Va/ VC,10,490BPG和A490BPG柴油機(jī)的技術(shù)性能參數(shù),11,495BPG/A495BPG柴油機(jī)的技術(shù)性能參數(shù),12,498BPG柴油機(jī)的技術(shù)性能參數(shù),13,柴油機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù),1、配氣定時(shí) 進(jìn)氣門開 上止點(diǎn)前11 進(jìn)氣門關(guān) 下止點(diǎn)后41 排氣門開 下止點(diǎn)前49 排氣門關(guān) 上止點(diǎn)后11 氣門間隙（冷態(tài)）mm 進(jìn)氣門0.35 排氣門0.45 2、帶提前器供油提前角為1718 CA 3、柴油機(jī)的名種溫度和壓力范圍 1）標(biāo)定工況下的排氣溫度550C 2）機(jī)油溫度95 C 3）冷卻水出水溫度7595 C 4）主油道機(jī)油壓力0.20

7、0.44MPa 4、幾種重要螺栓的扭緊力矩N.m 1）連桿螺栓98.1117.6； 2）氣缸蓋螺栓117.6137.2 3）飛輪螺栓98.1117.6；498BPG是150160 4）主軸承螺栓137.2156.8 5）起動(dòng)爪127.4147 5、油底殼機(jī)油容量約等于6L,14,柴油機(jī)四行程介紹,進(jìn)氣行程 壓縮行程 作功行程 排氣行程,15,進(jìn)氣行程,柴油機(jī)是在氣缸內(nèi)部形成混合氣，先把空氣引進(jìn)氣缸，這一把空氣引進(jìn)氣缸的過程，稱為進(jìn)氣過程。 完成進(jìn)氣過程的結(jié)構(gòu)保證是：活塞被曲軸帶動(dòng)由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)（這個(gè)行程為進(jìn)氣行程，與此同時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。 注：充氣量越大越好。柴油機(jī)吸入氣缸的是純

8、空氣，只有充氣量大，才能相應(yīng)地增加供油量，從而在燃燒時(shí)放出更多的熱量，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出更大的功率。另外,還要有一定的速度,以便形成混合氣.,16,壓縮行程,隨著曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞被帶動(dòng)由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)（這個(gè)行程稱為壓縮行程），與此同時(shí)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。 在壓縮行程接近終了時(shí)，氣壓達(dá)3.55MPa溫度達(dá)500700oC，由噴油器把來自噴油泵的高壓柴油以霧狀噴入氣缸。霧狀柴油在很短的時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于壓縮終了時(shí)缸內(nèi)的溫度比柴油的自燃溫度高300-400K，柴油很快即完成燃燒前的物理化學(xué)準(zhǔn)備而自行發(fā)火燃燒；,17,作功行程,在壓縮終了時(shí)，噴油器將柴油噴入氣缸，細(xì)小的油

9、霧在高壓、高溫和高速氣流作用下很快蒸發(fā)，與空氣混合成可燃混合氣，并在高溫下自行著火迅速燃燒，使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急速上升,燃?xì)獾淖罡邷囟瓤梢缘竭_(dá)170020000C,最高壓力大810MPa.燃燒過程進(jìn)行的時(shí)間極其短暫，在活塞被高壓氣體推動(dòng)下行的過程中，曲軸被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)作功，即進(jìn)行熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。這一活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)的行程稱為作功（或膨脹）行程。在此期間，兩個(gè)氣門均應(yīng)關(guān)閉 。,18,排氣行程,可燃混合氣燃燒后變成廢氣。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)行下一循環(huán)的可能，必須把廢氣排出，進(jìn)行所謂的排氣過程。完成排氣過程的結(jié)構(gòu)保證是：活塞被曲軸帶動(dòng)由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)（這個(gè)行程稱為排氣行程），與此同時(shí)，排

10、氣門開啟，進(jìn)氣門關(guān)閉。,19,柴油機(jī)原理小結(jié),綜上所述，四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒、作功和排氣等五個(gè)過程，這期間活塞在上、下止點(diǎn)間往復(fù)移動(dòng)四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈。在討論以上各行程時(shí)，可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)若干主要零件的內(nèi)在聯(lián)系，正是由于發(fā)動(dòng)機(jī)各組成機(jī)件之間存在著嚴(yán)密的協(xié)調(diào)關(guān)系，才保證了發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的實(shí)現(xiàn)。主要零件與工作行程的相互關(guān)系歸納如表。,20,主要機(jī)件在工作中的協(xié)調(diào)關(guān)系,21,22,混合氣的形成,柴油機(jī)在進(jìn)氣過程吸入的是純空氣,在壓縮快結(jié)束時(shí)油才噴入,形成混合氣. 但時(shí)間極短,且柴油蒸發(fā)性和流動(dòng)性差,就必須進(jìn)相對(duì)多的空氣,使燃燒充分.混合氣的形成有兩種,一是空間的霧化

11、,氣缸內(nèi)空氣與油的相對(duì)速度把油滴分散,形成小粒和油的蒸發(fā)氣體,這時(shí)的混合氣有液態(tài)的也有氣態(tài)的;二是油膜的蒸發(fā),燃油如果少量噴到燃燒室上,它形成油膜,油膜受熱的作用和氣流的作用使得油膜蒸發(fā),這時(shí)的混合氣完全是氣體 要求它混合盡量均勻,油滴細(xì)小.,23,柴 油 機(jī) 結(jié) 構(gòu),24,柴油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,曲柄連桿機(jī)構(gòu),配氣機(jī)構(gòu),兩大機(jī)構(gòu),傳動(dòng)系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),電器系統(tǒng),五大系統(tǒng),柴油機(jī)基本構(gòu)造,燃油系統(tǒng),25,曲柄連桿機(jī)構(gòu),曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)。進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換的第一步是使燃料燃燒放出熱能，第二步則是把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。 曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括氣缸體曲軸箱組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部

12、分。 氣缸體曲軸箱組：氣缸體（曲軸箱）、下曲軸箱、氣缸蓋、氣缸墊等。 活塞連桿組：活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿體、連桿蓋、連桿螺栓 曲軸飛輪組：曲軸、飛輪等,26,曲軸飛輪總成,27,活塞連桿總成,28,曲柄連桿機(jī)構(gòu)裝配過程,29,配氣機(jī)構(gòu),配氣機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)和控制內(nèi)燃機(jī)充量更換的一種機(jī)構(gòu)。它按工作循環(huán)和氣缸工作順序按時(shí)開、閉進(jìn)、排氣門，使新鮮空氣進(jìn)入燃燒室并將燃燒后的廢氣排出。 四沖程內(nèi)燃機(jī)采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。它由氣門組和氣門傳動(dòng)組二部分組成。 氣門組包括進(jìn)氣門、排氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座圈、氣門彈簧等零件。 氣門傳動(dòng)組包括氣門挺柱、氣門推桿、氣門搖臂、凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪及凸輪軸襯套等零件。,3

13、0,氣缸蓋及配氣機(jī)構(gòu),31,氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)工作示意,32,傳動(dòng)系統(tǒng),傳動(dòng)系統(tǒng)，是由曲軸正時(shí)齒輪、正時(shí)惰齒輪、凸輪軸正時(shí)齒輪、噴油泵正時(shí)齒輪和噴油泵正時(shí)齒輪套（當(dāng)柴油機(jī)不帶噴油提前器時(shí)）等組成。 各正時(shí)齒輪上刻有定時(shí)記號(hào)，裝配時(shí)在齒輪嚙合處必須對(duì)準(zhǔn)記號(hào)，以保證各運(yùn)動(dòng)件間的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系（見附圖）。,33,正時(shí)齒輪嚙合圖,34,35,正時(shí)齒輪傳動(dòng)系總成,36,燃油系統(tǒng),柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的功用： （1）按氣缸工作順序與不同工況，將一定數(shù)量的燃油加壓，在適當(dāng)時(shí)刻，以與燃燒室類型相適應(yīng)的油束噴入燃燒室內(nèi)，形成霧狀或油膜，并與空氣混合，形成可燃混合氣。 （2）濾去燃油內(nèi)的機(jī)械雜質(zhì)與塵土。 柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的組成： 輸油泵、燃油濾清器、噴油泵（帶調(diào)速器、提前器）、噴油器及高低壓油管。,37,38,燃油供油系統(tǒng),39,潤滑系統(tǒng),潤滑系具有潤滑、冷卻、清潔、密封、防腐等多種功能。 潤滑系由集濾器、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、各種控制閥和油壓、油溫、油面等測(cè)量裝置。它們的潤滑方式都采用了壓力潤滑和飛濺潤滑兩種方式（見附圖）。,40,41,潤滑系統(tǒng)示意圖,42,冷卻系統(tǒng),目前廣泛采用的冷卻系為閉式、加壓、冷卻液強(qiáng)制循環(huán)型。它由散熱器、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器等基本部件組成。,43,大循環(huán),44,電器系統(tǒng),柴油機(jī)的電器包括蓄電池、起動(dòng)電 機(jī)、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)按鈕、儀表等。 需