发动机知识培训ppt课件.ppt
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1、发 动 机 培 训,山东华源莱动内燃机有限公司技术中心.车用动力研究所2009.02,一、公司简介,华源莱动作为生产中小功率柴油机的专业厂家、中国轻型汽车柴油机生产基地,在国内享有较高的声誉,多年来公司一直坚持以技术创新来打造企业的核心竞争力。近几年我公司加大技术开发投入,致力于提高产品的技术含量,加大产品结构调整,在性能和排放水平上一直处于行业领先地位。目前,我公司的产品分为三大系列,即:单缸系列、L系列、D系列。,公司主要生产为小型拖拉机、三轮车、小型工程机械配套的单缸系列柴油机,功率覆盖范围8.8kW-25kW,年产销40万台;为低速载货汽车、轻卡、皮卡、商务车、大中拖、工程机械及收获机
2、械配套的小缸径多缸柴油机,功率范围为14.7kW-105kW,年产销10万台。目前华源莱动已形成以发动机为主业,水泵机组、发电机组、船用机组齐头并进的产业格局。,公司具有近60年的内燃机生产历史,技术力量雄厚,工艺装备先进,先后从德国、美国等国家引进了具有国际先进水平的砂处理生产线、铸造气冲造型线、静压造型线、数控加工中心、Z8460冷芯机、GSR2两工位热芯机和其他加工、总装和检测设备。公司技术中心作为省级技术开发中心,正在加大投入建设国家级的技术中心,先后从奥地利AVL公司引进了先进的产品开发、排放检测等设备,并将CAD/CAM技术广泛应用于产品开发和制造过程,缩短了产品的研制开发周期,提
3、高了产品的技术含量。,1997年,企业顺利通过ISO9001质量体系认证和国际权威的英UKAS质量认证,2006年通过了世界汽车行业最高质量管理标准ISO/TS16949的认证;公司十分重视市场营销网络的建设,在全国设立了30多个市场部,1000多个营销网点,500多家技术服务站,为用户提供全天候、全方位的营销服务。,产品简介,一、单缸系列柴油机单缸系列柴油机主导产品主要包括:195系列:195、195B、1100、1100B、T18(L1105)。1105系列:1105、1110、1115、KM130、KM138LD系列:LD24、LD26、LD28160系列:KM160、KM173、KM1
4、86H系列:1115H、KM138H、LD24H、LD28H、KM160H,195系列,130系列发动机,160系列,产品简介,二、L系列柴油机1、主要产品有: L375、L380、L380Q、L475、L480、LL380、LL380B、LL480、LL480B、L480Q、KM385QB、KM485QB、4L22、4L22B、4L22BT、LL485B、LL485Q、4L22BZ、4L22TDI、3L16CR、4L22CR等机型,转速从22003600转/分,功率从11.866千瓦,覆盖面广,经济性、可靠性好。各项技术水平达国内先进水平。有多种型号柴油机排放可以达到美国EPAIV和欧洲排放
5、认证要求,其中3L16CR、4L22CR产品达国III(欧III)排放,可行销到美洲、欧洲等世界大部分地区,LL380、LL480发动机,4L22BZ,4L22TDI,2. 4L22CR(高压共轨)已经开发完成了4L22CR,并进入小批量配套, 4L22CR型柴油机是我公司与捷克AICTA公司和德国BOSCH公司合作进行开发的欧排放标准柴油机,该机型采用国际先进的电控高压共轨技术,排放可稳定地达到欧标准,并具有欧潜力。4L22CR型柴油机采用直喷增压中冷,龙门式结构机体,干式气缸套;凸轮轴侧置,布置在机体右侧;缸盖采用整体式结构,每缸四气门;,机体前端布置齿轮室及水泵,后端布置飞轮及飞轮壳;进
6、气管在左侧,排气管、增压器在右侧;机体左侧布置高压油泵,右侧安装起动电机及发电机;水泵及节温器安装在前端,进水口朝左,出水口朝右;机油泵采用斜插式,装于机体右侧,通过凸轮轴上的齿轮传动;高压油轨固定在进气管上方;采用旋装机油滤;柴油滤带手油泵和油水分离器;凸轮轴和喷油泵采用链条驱动。,3L16CR发动机,4L22CR发动机,产品简介,三、D系列柴油机主要产品有: D495GA、4D30Y、4D30YB、KM496、KM4100、4D35YB(4102)、KM496GB、KM496N、4D30GB、KM496BT、KM4100BT、KM496BZL、KM4100BZL等,整个系列产品转速从220
7、03600转/分,功率2372千瓦,扭矩160228牛顿.米。具有动力性好,低油耗区宽广,可靠性高,使用维修方便等特点。,KM496、KM4100柴油机,4D35YB型柴油机,LD4110、LD4113型柴油机,产品简介,三、机组用柴油机 发电机组、水泵机组、消防机组用柴油机主要包括LL380B、KM385B、KM385、LL480B、4L22B、4L22、KM496等机型,功率为10kW-29kW,转速为1500、1800、3000、3600r/min,燃烧形式为分为涡流和直喷两种,涡流式通过EPAII认证,所配发电机组主要作为出口用。,发电机组,柴油机概述,一、柴油机的延生 柴油机的名称,
8、至今在很多地方仍然被称为“DieselEngine” 。那是因为世界第一台柴油机的发明者是德国的鲁道夫狄塞尔,1893年他制造出了世界上第一台柴油发动机的原型机。1897年制成了第一台具有实用价值的高压缩型自动点火内燃机,即压燃式柴油机,历史上第一台柴油机就此诞生了。 1936年,奔驰公司制造出第一台装有狄塞尔发动机的轿车。一直到1950年左右,柴油机才得以广泛应用 。,二、柴油机的特点 柴油的特点是自燃温度低,所以柴油发动机法使用火花塞之类的点火装置,它采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃点,这时再喷入雾化柴油,与空气混合的同时自己点火燃烧。柴油机经过几十年的发展,柴油机
9、技术不断提高,使柴油机同样具有了体积小,振动小、噪声低及排放好的特点,大大改善了国人对柴油机的偏见,譬如一汽大众刚刚推出TDI柴油发动机宝来,其环保性、动力性以及平顺性都不逊于汽油机,同时又具有柴油机特有的巨大扭力和超低油耗,市场前景十分看好。,三、柴油机的分类柴油机是一种动力机械,它以柴油为燃料,将柴油燃烧而产生的热能转化为机械能。柴油机广泛应用在工农业、交通运输、国防及人民日常生活中。柴油机的型式很多,一般可按下述几种方式分类: 按工作方式二冲程,四冲程; 按汽缸数单缸,多缸; 按汽缸直径95、105、135(mm) 按燃烧室型式直喷、涡流 按进气是否压综增压、非增压等,柴油机原理,工作原
10、理:柴油机是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置。 活塞燃烧后产生的高压气体推动活塞往复运动,曲柄连杆机构装活塞的直线运动转化为飞轮的旋转运动。发动机工作循环不断进行作,就从曲轴上把动能传输出来。 柴油机飞轮端称为动力转出端,皮带轮端称为自由端。,柴油机原理,四冲程发动机,曲轴转动二圈,完成一个工作循环;凸轮轴转一圈,完成进气、排气过程;喷油泵凸轮轴转动一圈,完成一次喷油过程。循环周而复始,柴油机不断向外输出动力。,柴油机原理,一、四冲程发动机工作原理 四冲程发动机一个工作过程,即一个工作循环包括进气过程、压缩过程、燃烧膨胀作功过程和排气过程。如下图为四冲程发动机工作过程示意图。 1进气行程
11、 如图a所示。从上一循环排气终了时起,曲轴在飞轮惯性力带动下转第一个半圈,曲轴转动带动活塞由上止点向下止点移动。此时,进气门打开,排气门关闭,气缸容积逐渐增大,气缸中产生真空吸力,新鲜空气被吸入气缸。当活塞到达接近下止点的一定位置之后进气门关闭,进气过程结束。,柴油机原理,2. 由于上一循环排气终了时气缸中还有少量没排出去的残余废气,进入气缸的新鲜空气通过废气和高温零件温度升高到3080。因进气过程有阻力,所以在进气终了时气缸内气体压力一般略低于大气压力。如图1-1b所示。进气过程结束后,飞轮的惯性力带动曲轴转第二个半圈,使活塞向上止点移动,此时进排气门都已处于关闭状态,气缸中的气体被压缩,温
12、度升高,压力增大,活塞行至上止点,压缩行程结束。此时,气缸内温度大约为500700,压力为35MPa。发动机压缩比越大,其气缸内温度和压力也就越高。发动机的压缩比通常为1620。,柴油机原理,3膨胀行程 如图1-1c所示。为使燃烧后的气体能充分膨胀,达到少耗油多作功,提高发动机的工作效率,燃烧过程总是希望在上止点附近完成。因此在活塞到达压缩上止点前1035曲轴转角时,柴油即被喷入气缸,并与运动着的压力气体迅速混合,形成可燃混合气。当压缩气体的温度超过柴油的自燃温度时,柴油便开始燃烧。通常在上止点后十几度曲轴转角时喷油结束,在上止点后3040曲轴转角时燃烧过程结束。由于燃烧过程放出大量热量,使气
13、缸内温度和压力急剧升高,最高压力可达610MPa,最高温度达17002000。高压气体膨胀,推动活塞迅速下行作功,因此又称为作功行程。,柴油机原理,4排气行程 如图1-1d所示。作功行程结束后,气缸内充满了燃烧后的废气。此时,排气门已提前打开,缸内压力为0.30.5MPa的废气很快自行排出,使气缸内压力迅速下降,这一段时间称为自由排气阶段。排气门早开,有利于曲轴转第四个半圈。在飞轮惯性力的带动下,活塞由下止点向上止点移动,将气缸内的废气强行排出,这一阶段称为强制排气。待活塞转到上止点后的一定曲轴转角,排气门才关闭,这样可以利用气流的惯性和内外的压差多排废气。排气终了时,气缸内温度一般为4507
14、00,压力在0.10.12MPa之间。 当活塞再向下移动时,又重新开始了下一个循环。这样周而复始,才能保证发动机的连续运转。,四冲程发动机工作过程示意图,喷油器,喷油泵,吸气行程,压缩行程,作功行程,排气行程,进气门,排气门,纯空气,a,b,c,d,柴油机原理,二、多缸机各缸轮流作功的次序称为发火次序。如果相邻两缸接连发火,不仅会使发动机机件受力不均匀,而且先发火的气缸所产生的高温还会影响后发火气缸的稳定性,因此,通常是使一缸发火后相隔较远的气缸接着发火。如四缸发动机的发火次序一般是1-3-4-2,即第一缸发火后,然后依次是第三、第四和第二缸发火。具体见下图。,柴油机原理,柴油机原理,四冲程柴
15、油机工作原理图,柴油机原理,三、发动机的功是通过离合器向外输出的,离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。,4L22BZ和4L20TDI属于同一系列发动机,结构和装配要求基本相同,主要有一下几个部分组成: 1、机体组件 2、气缸盖组件3、活塞连杆组 4、活塞连杆组5、传动机构 6、配气系统7、供油系统 8、润滑系统 9、冷却系统 10、电器系统 11、增压及增压中冷系统,柴油机的结构与装配技术要求,柴油机的结构与装配技术要求,一、机体组主要包括:机体、气缸套、油底壳、呼吸器、飞轮壳和支架等。 机体为龙门式结构,全支承主轴承,材质为HT250铸铁,台肩突出机体上平面0.05-0
16、.10毫米,相邻气缸高度差不大于0.03毫米。缸套的取出必须用专用工具,换缸套时,必须保证缸筒内壁和缸套外表面干燥、清洁、不得涂油。 机体水腔经400千帕的水压试验,历时2分钟,不得有渗漏现象,其油道需经600千帕的油压试验,历时1分钟,不得有渗漏现象。 机体挺柱室开有窗口,称为侧盖板,侧盖板上装有呼吸器,机体喷油泵一侧装有机油滤清器,并带有机油冷却器等。,二、气缸盖组气缸盖为整体,材质为HT200加铜铬或HT250铸铁。缸盖水腔用400千帕的水压试验;历时3分钟不得有渗漏现象。气门导管压入气缸盖后,凸出高度为10毫米,进气门座圈锥面角为120度,排气门座圈锥面角为90度,接触面宽为1.2-1
17、.7毫米,进排气门下沉量为0.6-0.8毫米。缸盖上有缸头罩,其上有加油口。装气缸垫时要注意油孔、水孔、螺孔、不得装反。装缸盖前要往每个气缸内壁周围均匀地注入20克的润滑油,缸盖和机体以定位套定位,用螺栓联接,扭紧力矩为190-200牛顿米,分三次紧固到规定值。,三、曲轴飞轮组曲轴为整体式QT800-2球墨铸铁轴,主轴承为钢背20%高锡铝合金轴瓦。组装轴瓦时,瓦背不得沾油,以免影响散热损坏轴瓦,止推片材质同主轴瓦,装在最后主轴承两侧,以下止推凸尾定位。装配时,注意止推片上的油槽面向曲轴止推面,切勿装反。主轴承盖和机体配对加工,盖上打有机体编号和顺序号,第四主轴承盖以定位套定位,装配时要使顶部箭
18、头背向凸轮轴一侧,并从前端开始编排顺序号,注意不得装反,主轴承螺栓扭紧力矩为115-130牛顿米,应先从中央开始,交替向两端拧紧,坚固后曲轴应能灵活转动。曲轴后端装有飞轮,以销定位,用螺栓联接,飞轮螺栓的扭紧力矩为120-130牛顿米,其拧紧顺序应按对角线交替进行。曲轴前端装皮带轮,用起动爪固定到曲轴上,起动爪拧紧力矩为160-170牛顿米,安装和拆卸严禁敲打冲击。曲轴、飞轮、皮带轮均经平衡,换件时要注意其平衡,飞轮及齿轮室上均装有油封,注意拆装时不得损坏。,四、活塞连杆组 在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。 活塞材质为ZL1
19、09铝合金,有两道气环,一道油环,第一道环为镀铬的桶面环,第二道为外贺带锥面的环,油环为螺旋弹簧胀圈式,内圆柱面、内圆环面及外圆柱刃口面镀铬,组装时要注意弹簧连接点和油环开口成180度,安装活塞环要用专用卡钳,不要过分撑开,以防拆断。环在槽内能自由转动,凭自重,环能落入槽内支承面。装入缸套内活塞顶面箭头朝向齿轮室,各运动部位要加润滑油,活塞环的形状及开口方向如图所示。连杆体和盖上有配对编号,不得弄错装反,连杆螺栓的扭紧力矩为90-100牛顿米。装活塞销时,活塞要加热到100度,装连杆时,当活塞顶面向着安装者,活塞顶面箭头指向前方,连杆大头的瓦片定位槽应在上方。连杆大、小头重量有严格分配比例,每
20、台机器活塞连杆总成重量差不大于20克。,五、传动机构 本机的齿轮传动关系。 安装齿轮时,要注意齿轮面上的定时记号必须对准,以确保正确地配气及供油。 惰齿轮安装后应检查轴向间隙,各齿轮应转动灵活,无卡带现象。,六、配气系统 配气系统(包括:凸轮轴、进排气门、挺柱、摇臂等量部件)。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 1、气门机构:本机气门机构为顶置气门式,凸轮轴用精选45钢制成,凸轮的齿轮表面均经高频淬火,第一轴
21、颈前有止推片,凸轮轴的轴向间承为0.09-0.245毫米。 挺柱为冷激铸铁,挺柱中心和凸轮中心有偏差,因此工作中挺柱不断旋转、磨损均匀,能防止咬合。 推杆由45钢制成,两端分别为球形和碗形头。摇臂轴采用全支承,刚性好,从缸盖来的压力油对摇臂及摇臂轴等到进行润滑。气门和气门座为合金钢和合金铸铁制成,气门与座研磨配合,将煤油注入气道内历时2分钟不得有渗漏现象,气门漏气将影响机器的技术状态甚至引起气门和座烧损,使用中必须根据保养要求或实际使用状态面检查其密封状况,必要时进行研磨。气门导管上有较大的倒角,并安装有油封,以防止机油进入气缸内燃烧。,2、气门间隙的调整气门间隙影响着柴油机的技术状态,因此必
22、须按照保养规范或实际使用状态检查调整气门间隙,气门间隙分别调至(冷机时): 进气门:0.20-0.30mm 排气门:0.25-0.35mm调整方法:用梅花扳手套住起动爪,转动皮带轮,使第一缸活塞位于上止点.用螺丝刀松开第一缸的进、排气门间隙调整螺钉,将塞尺塞在气门间隙调整螺钉下端,拧动气门间隙螺钉,调整进气门间隙至0.20-0.30mm排气门间隙至0.25-0.35mm,如前述方法调整第二缸的进气门间隙,第三缸的排气门间隙。四缸机转动皮带轮360度,第四缸活塞位于上止点, 调整第四缸进、排气门间隙,第三缸进气门间隙,第二缸排气门间隙;三缸机转动皮带轮180度,调整余下的气门间隙,七、供油系统
23、供油系统由输油泵、喷油泵、调速器、燃油滤清器、喷油器、高低压油管等组成,燃油由输油泵从油箱送到滤清器,滤清后,进入喷油泵,提高压力后经高压油管送入喷油器,燃油以雾状喷入燃烧室。油泵为活塞式,装在喷油泵侧面,正常工作时由喷油泵偏心凸轮驱动,当发动机停止转动时,如需泵油排除系统内空气则可使用手动泵。清器为纸质滤芯式,总成密封良好,滤芯的安装要正确,不允许有因密封不严渗漏短路现象,必须按保养规范清洗及更换滤芯,以确保燃油的清洁,否则可能使各偶件卡死或加速磨损,引起帮障或缩短使用寿命。喷油泵为BQ泵,柱塞直径为9毫米(4L20TDI用VE泵,柱塞直径为11毫米) ,喷油泵从右上角加注润滑油。输油泵侧油
24、管中有润滑油滴出,为全部润滑,要定期添加润滑油。 喷油泵的拆装:提前器和泵体不是一体,拆下泵后最好不要转动曲轴,如果已动则再安装时,可转动曲轴,使惰齿轮和提前器记号对正,以保证供油正时。,供油正时的调整:喷油泵的供油提前角为上止点前111CA。调整方法为:排除烯油系统中的空气,反复转动曲轴使喷油泵充满燃油,拆去第一缸高压油管,吹去出油阀紧座接头孔内的盛油,缓慢转动曲轴,并观察接头孔内油面,当油面发生波动的瞬间,立即停止转动曲轴,查对皮带动轮上刻度是否符合以上规定供油提前角度数,若提前角过大或过小,可松开喷油泵连接盘上的三只螺栓,进行调整,若提前角过大,可将喷油泵逆时针转过一个适当角度,若提前角
25、过小可向喱针方向转过一个适当角度,然后将三个螺栓拧紧,重新检查供油提前角。喷油泵调整:喷泉油泵在出厂前已经过调整和检查,并已铅封,如果需要重新调整,应在专业修理厂的喷油泵试验台上按喷油泵有关规定进行。高压油管:4L22BZ-内径X外径=1.6X6 4L20TDI-内径X外径=1.75X6,喷油器:4L22BZ针阀偶件为DSLA153P059,喷油器的开启压力为23-24.2kpa;4L20TDI针阀偶件为DLLA 156 PV 96A,喷油器的开启压力为24-25.2kpa。针阀和阀体是配对研磨偶件,在拆装中不得任意调换针阀偶件。喷油器的喷油压力过高或过低,喷油不正常,零件损坏时,柴油机在盍中
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