柴油发动机维修培训教材.ppt

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1、柴油发动机维修培训教材,第 一 部 分,柴油机构造与工作原理部分,柴油机的总体构造,根据组成各部分零部件的作用不同，柴油机主 要由以下几大部分组成，分别是：曲柄连杆机构与机体零件 曲柄连杆机构主要由活塞、连杆、曲轴及飞轮等组成。它的示意图如下页所示,曲柄连杆机构示意图,功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞上的燃气压力转变为曲轴的转矩输出。,机体零件,机体零件包括缸盖、机体、油底壳等组成。它是发动机的骨架，所有运动件和辅助系统都支承和安装在它上面。用以支承各机件的重量，承受各运动件的负荷。零部件如下页所示,缸盖,机体,油底壳,换气系统,换气系统主要由配气机构、空气滤清器、进

2、排气管道、消声器等组成。,其功用是定时开关进排气门，实现气缸换气。并通过空气滤清器和消声器以保证进气的清洁和降低排气噪音。,燃油供给系统,它主要由柴油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、调速器及喷油器等组成，其中输油泵、喷油泵、调速器连为一体。燃油供给系统的功用是定时、定量、定压地向燃烧室内喷油，并创造良好的燃烧条件，满足燃烧过程的需要。,柴油滤清器,柴油泵(高压油泵),输油泵,调速器,固连在喷油泵后端,喷油器图片,润滑系统,润滑系统主要同集滤器、机油泵、机油滤清器、机油压力表等组成。其功用是将机油压送到发动机各运动件的摩擦表面，以减少运动件的摩擦和磨损，并有冷却、清洗摩擦表面；密封、防锈等作用。

3、,集 滤 器,机油泵密封圈,机油泵及密封圈,冷却系统,冷却系统由散热器、水泵、风扇、节温器等组成。冷却系统的功用是冷却受热机件、保证发动机在适宜的温度下正常工作,散热器图片,风扇图片,节温器,起动系统,它的主要部件是起动电机及蓄电池等。起动系统的功用是起动发动机，使发动机由静止状态转入运转状态。,起动电机,柴油机的工作原理,发动机最基本的结构是由气缸、气缸盖、进气门、排气门、喷油器、活塞、活塞销、连杆、曲轴、飞轮等组成。,气缸的顶部由缸盖密封，通过进、排气门实现气缸的换气过程。气缸内的活塞经连杆与曲轴连接，曲轴的一端固定有飞轮（称为柴油机的后端）。活塞在气缸内作往复直线运动，经连杆转变成曲轴的

4、旋转运动。曲轴的旋转运动也可经连杆转变成活塞的往复直线运动。活塞往复一次，曲轴旋转一周。,1、进气过程进气过程开始，活塞位于上止点位置，由于曲轴的旋转，通过连杆带动活塞由上止点向下止点移动，这时进气门开，排气门关。当活塞运行到下止点时进气过程结束。2、压缩过程在飞轮旋转惯性的作用下，曲轴继续旋转，活塞由下止点上行，这时进排气门都处于关闭状态。随着活塞的上移，气缸内容积减小，压力和温度上升，当活塞到达上止点时压缩过程结束。,3、燃烧过程燃烧过程进排气门都处于关闭状态。随着活塞上行对气体的压缩，气缸内的温度和压力迅速升高，为燃料的燃烧作好了准备。从喷油开始到活塞到达上止点时的曲轴转角，称为喷油提前

5、角。4、作功过程作功过程进排气门仍处于关闭状态。活塞越过上止点后，被燃烧膨胀的气体的强大压力推动下行，并经连杆推动曲轴旋转。,5、排气过程作功过程结束后，由于飞轮的惯性作用曲轴继续旋转，活塞由下止点向上止点移动，排气门打开进气门关闭。随后，活塞上行，将废气排出，活塞到达上止点时排气结束。6、排气过程结束后，活塞又回到上止点位置。至此，活塞经历了进气、压缩、燃烧、作功、排气五个连续不断的工作过程，完成一个循环。此后，曲轴在飞轮惯性力的作用下继续转动，重复上述工作过程，连续不断地循环下去，使柴油机长时间地运转。,柴油机工作原理动画演示,几个常用的术语,这些概念在后续课程学习中都要用到，了解并记住这

6、些概念，对柴油机维修以及后续课程的学习都非常重要。1、发动机工作时，活塞在气缸内上下往复运动。活塞上行至最上端时距曲轴中心最远的一点，称为上止点；这是最重要的概念之一，在气门间隙调整、供油提前角的调整中都要用到。2、活塞下行至最下端时距曲轴中心最近的一点，称为下止点。活塞在两个止点之间所走过的路程，称为活塞的行程。,3、活塞运动一个行程，曲轴旋转半周(180)。活塞在上止点时，活塞上部至缸盖下部的所有空间，称为燃烧室。R系列柴油机采用直喷式燃烧室，燃油直接喷射在燃烧室内燃烧，活塞顶部为“”形，与缸盖构成“”形燃烧室。4、气缸两个止点之间的空间容积称为工作容积。5、活塞在下止点时，活塞上部所有空

7、间容积称为气缸总容积。工作容积与气缸总容积的区别：气缸总容积等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。6、气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。,上述定义的动画演示,柴油机各系统原理及相关故障的分析判断与维修,第一部分曲柄连杆机构与机体零件,一、机体零件,机体是气缸体、曲轴箱、主轴承盖等固定零件的总称，形成一个刚性构件，作为安装发动机其他零部件的支承骨架。机体要有足够的刚度和强度，以保证各主要运动件之间的正确安装位置。下页机体图片,柴油滤清器,喷油泵,机油滤清器,进气管,柴油机左侧布置图,起动电机,空压机,发电机,曲轴箱通风装置,排气管,柴油机右侧布置图,主轴承盖,主轴承盖用来固定曲轴。主轴承盖图片,

8、主轴承盖,R系列柴油机的主油道在机体的左侧（从飞轮端看），喷油泵、机油滤清器、柴油滤清器等布置在该侧。机体右侧为推杆室、曲轴箱通风装置、发电机、起动电机。空气压缩机、液压泵也布置在右侧。,二、气缸盖总成,气缸盖用以密封气缸，构成燃烧室，它承受着很大的机械负荷。其上装有喷油器、进排气门和布置进排气道以及冷却水腔和通道。R系列柴油机气缸盖为整体铸造件，进排气道分别布置在气缸盖两侧。在气缸盖与气缸体之间装有气缸垫，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止燃气泄漏。R4105T15-3柴油机采用复合钢板结构气缸垫。,气缸盖顶面,气缸盖底面,进气道,排气道,气缸垫,气缸盖总成装配及安装时应注意的几个

9、问题,1、安装气缸垫时，应注意把光滑的一面朝气缸盖，不要装反。2、进排气门与气门座在使用时已经走合，拆装时应注意其缸号，不得更换。3、注意缸盖拧紧顺序。R4105T15-3柴油机采用18个高强度螺栓并采用淬硬的螺栓垫片将气缸盖更加可靠地固定于机体上。气缸盖螺栓应按下页图所示的上紧顺序，分三次逐步拧紧到规定力矩。,添加图片,气缸套,气缸套与机体之间形成的冷却空腔称为水套。R系列柴油机气缸套的外表面直接与冷却水接触。为保证有足够的压紧度，其上端高出机体顶面0.050.12mm。在气缸套下环带上装有三道耐热耐油橡胶密封圈，当油或水从机体侧面的小孔（机体上油泵一侧的四个小圆孔）向外渗漏时，表明有关的密

10、封圈需要更换。,0.050.12mm,气缸套,气缸套及密封圈,气缸套的常见故障分析,1、气缸套拉伤 活塞在运动中将气缸套划出明显的痕迹即称为气缸套拉伤(俗称“拉缸”)。缸套的拉伤多是由于柴油机缺水散热不良引起的 气缸套拉伤引起的常见故障表现：1、气缸套拉伤会加剧活塞与活塞环的磨损，从而大量机油窜入气缸内燃烧，引起柴油机冒蓝烟。此外，磨损也会引起机温升高。2、当气缸套严重拉伤时，会加重柴油机的负荷，增加柴油机的功率消耗，引起柴油机冒黑烟。2、“捣缸”当连杆变形或是断裂时，易造成气缸套被捅破，此即称为“捣缸”。捣缸时会有很明显的声响，造成柴油机曲轴断裂等故障，此时必须立即停机修复，否则会造成毁机。

11、,三、曲柄连杆机构,曲柄连杆机构主要由活塞组、连杆组，曲轴飞轮组构成。,活塞,活塞销,连杆组,活塞连杆组,1、活塞组 活塞组包括活塞、活塞环和活塞销等零件。,活塞结构,活塞由顶部、头部和裙部所构成。活塞顶部的形状与选用的燃烧室型式有关。R系列柴油机采用“”形燃烧室，顶部为凹形。活塞顶部打有三角箭头标记，安装后箭头方向应指向机体前端。活塞头部指活塞环槽以上的部分，主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁。活塞裙部是指从油环下端起至活塞底面的部分，其作用是为活塞在气缸内外往复运动导向和承受侧压力。活塞裙部与气缸套之间的间隙称为气缸间

12、隙。,（1）活塞,顶 部,裙 部,头 部,活 塞 销 座,活塞销座位于活塞中部，用以安装活塞销。它的作用是将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座孔内有安放弹性卡环的卡环槽，卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动。,活塞销座,活塞的常见故障与分析,活塞在气缸套中拉伤或抱死1、活塞与气缸套配合间隙太小，活塞环在气缸内没有涨缩的余地。解决方法：更换活塞或气缸套2、活塞与气缸套中无机油，润滑不良解决方法：检查油底内油面；装配时，在气缸套及活塞表面涂润滑油3、机温太高机温太高，引起活塞、气缸套壁面上的机油快速蒸发，造成活塞部位失油而拉伤活塞。解决方法：按机温高的故障排除方法逐项排除降低机油。,（2）

13、活塞环,活塞环分为气环和油环。气环的功用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水带走。R系列柴油机每个活塞装有二道气环和一道油环。前两道为气环。第一道气环与第二道气环打有标记一面朝上，不得装反。（第一道气环为镀铬桶面环，第二道为扭曲环。）,第二道气环断面形状,油环起布油和刮油作用，把润滑油均匀地分布在气缸壁上，润滑活塞，并将多余的润滑油刮去，避免烧润滑油。R系列柴油机第三道环为油环。R系列柴油机所用油环为带有内撑簧的组合油环。装配油环时，应注意将撑簧的对口处放在油环开口的对面。此外，活塞环还有支承活塞的作用。,活

14、塞环装配要点,装入气缸套时，第一环开口与第二环开口成180，油环与一、二环开口成90，且避开活塞销孔方向。在向发动机上安装时，在活塞环、活塞销、连杆衬套、连杆轴瓦等处涂以足够的润滑油。,活塞环的常见问题,1、活塞环胶结 活塞环胶结是指由于积炭和高温，活塞环与活塞粘连在一起。活塞环胶结引起的柴油机故障有：1、活塞环胶结后使活塞环的弹力下降，与缸套的配合密封性降低，易引起燃烧气体窜入曲轴箱，使得机油温度升高，粘度降低，造成机油压力低、曲轴箱通风装置排油严重(俗称“下排气”)、机油消耗量过大等一系列故障。弹力下降，也会使得活塞环的刮油作用减小，引起烧机油，出现冒蓝烟故障。,2、活塞环胶结使环与缸套的

15、磨损变得不均匀(即偏磨)，造成缸套磨损过快，减少缸套使用寿命，也易出现“拉缸”故障。2、活塞环装反引起冒蓝烟、机油温度升高、机油消耗量增加等故障。3、活塞环断裂，造成拉缸，活塞断裂等故障。,（3）活塞销,活塞销,剖面图,两端为锥形中间为圆柱形,活塞销的功用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。在发动机运动过程中，活塞销不仅可以在连杆小端衬套孔内，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分的磨损比较均匀。,活塞销连接方式,冷态下，活塞销与活塞销座孔为过渡配合。活塞销在拆装时，应预先将活塞放在温度为80100的水中或润滑油中加热，然后将销装入。销的轴向定位靠卡环完成。,活塞销的常

16、见问题,1、活塞销卡环漏装或脱落 活塞销漏装或脱落会引起捣缸。2、活塞销断裂 活塞销断裂常是由于柴油机的超负荷运转引起的，它的断裂会引起捣缸。,2、连杆组,连杆组包括连杆、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦、连杆小头衬套等。如下图所示：,连杆,连杆盖,连杆螺栓,连杆轴瓦,连杆小头衬套,标记,连杆组的功用是连接活塞和曲轴，并将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动，是曲柄连杆机构中传递动力的重要组件。,连杆小头与活塞销相连。连杆小头上方开有集油孔，衬套内表面开有布油槽，飞溅的润滑油通过这个孔润滑衬套。连杆体的一侧有标记，与活塞连接时活塞顶部箭头应指向有连杆体标记一侧。使活塞箭头朝发动机的前端。此方向不得装错。

17、,连杆强度不足，连杆和连杆螺栓断裂会造成整机的破坏；刚度不足，连杆变形，将使活塞、气缸、连杆轴承和连杆轴颈等零件偏磨，也会因连杆断裂捣破气缸套。,连杆组组装应注意的问题,1、安装衬套时必须注意油孔的位置，避免堵住集油孔。2、连杆体与连杆盖之间为单齿定位，并在同一侧均打有编号，必须对号装配。柴油机大拆后再安装时，连杆组应与原缸号相对应。（此时连杆瓦与主轴颈已经磨合，不可再互换。）3、连杆螺栓靠摩擦力自锁紧。安装连杆螺栓时，应当用扭力扳手将两个螺栓分23次交替均匀拧紧至规定力矩（12010Nm）。4、连杆轴瓦与连杆轴颈的间隙是不可调整的，当磨损量超过允许极限时，必须更换轴瓦。,连杆组的常见问题,1

18、、连杆螺栓断裂 由于受到波动负荷的作用，常常会使连杆螺栓疲劳失效，引起断裂。连杆螺栓的断裂会引起“捣缸”，断曲轴等严重事故。2、连杆变形 当柴油机负荷过大时，会造成连杆弯曲变形。连杆变形会使活塞与缸套偏磨，引起“拉缸”故障的出现。3、连杆瓦烧损 当连杆瓦处润滑不良或柴油机长时间处于大负荷运转时，曲轴连杆轴颈会将连杆瓦合金层磨掉，将连杆瓦轧薄，此即连杆瓦烧损。,连杆瓦烧损的原因分析,1、由于机油压力低、曲轴油道堵塞等原因，使得轴瓦缺少润滑油。2、拆装时，主轴瓦上下瓦装反3、机油过脏，润滑油变质，油水混合或机油中混入了柴油4、轴承配合间隙大 轴承配合间隙增大后，轴瓦承受的冲击力增加造成烧瓦。5、机

19、油牌号不对 若使用不合格牌号的机油，由于轴承间隙小，润滑油温度过高而使机油的粘度下降过大，在大负荷工作状况下会引起烧瓦。6、曲轴漏装油道堵塞 堵塞漏装会使机油泄漏而无法建立压力，使连杆瓦缺油而烧损,3、曲轴飞轮总成,曲轴飞轮总成由曲轴、飞轮、曲轴正时齿轮、曲轴带轮、起动爪、平键、飞轮螺栓、飞轮螺栓垫板等组成。,曲 轴,飞 轮,一、曲轴,曲轴的功用是把活塞的往复运动变为旋转运动，对外输出功率并用来驱动发动机各辅助系统工作。,第一主轴颈,第三主轴颈,第二主轴颈,第五主轴颈,第四主轴颈,第一连杆轴颈,第二连杆轴颈,第三连杆轴颈,第四连杆轴颈,曲轴前端,曲轴后端,曲柄,润滑油孔,（1）曲轴的结构,曲轴

20、分为主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴前端、曲轴后端五部分。1、主轴颈 支撑曲轴的部位为主轴颈。按照主轴颈支撑情况可分为全支承曲轴和非全支承曲轴两种。全支承曲轴的特点是每个连杆轴颈都有支承点。R系列柴油机采用全支承曲轴。,2、连杆轴颈 与连杆大头相连，并在连杆轴承(轴瓦)中转动。3、曲柄 曲柄是主轴颈与连杆轴颈的连接部分。为了连杆轴颈的润滑，曲轴上钻有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，具有一定压力的润滑油经机体主油道进入主轴承工作面后，通过曲轴内部的油道送到连杆轴颈工作表面，以保证可靠润滑。,4、曲轴前端 曲轴前端装有正时齿轮和三角皮带轮，以驱动喷油泵、配气机构及机油泵，带动风扇、发电机和水泵工作，

21、在正时齿轮室盖处装有油封。5、曲轴后端 曲轴后端安装有飞轮,曲轴的安装,涂润滑油,二、主轴承与连杆轴承,主轴瓦上片有油槽和进油孔，与轴承座孔和主油道相通。下主轴瓦没有油孔，安装时应注意不要装错，以免堵塞油路。为防止曲轴轴向窜动，在第四个主轴颈上安装有止推瓦。,油孔,止推瓦,山东潍柴华丰动力有限公司,Shandong Weichai Huafeng Power Co.,Ltd,曲轴与主轴瓦安装时的注意事项,1、主轴承盖与机体是一体加工的，所以主轴承盖不可互换，主轴承盖上有顺序编号（1、2、3、4、5）和三角箭头方向记号（安装时箭头指向柴油机前端，编号也从前端开始计起）2、各主轴承上瓦设有油孔，轴

22、瓦均为钢背铝合金薄壁轴瓦，与轴颈的间隙是不可调整的，磨损后间隙超过允许极限时，必须更换。3、拧紧主轴承螺栓时，同一主轴承上的两个螺栓，应分多次交替逐步拧紧至规定力矩，因装有防松的淬硬垫圈，故主轴承螺栓无锁紧垫片。,4、上、下主轴瓦不得装错。5、拆卸主轴瓦时，要注意原来的顺序和方向，依次存放，安装时要对号入座，并保持原来的方向(同一道轴承两定位凸唇应在同一侧)。6、拧紧主轴承螺栓时，应按先中间、后两端的顺序，即按照3、2、4、1、5或3、4、2、5、1的顺序依次上紧，分23次均匀上紧到规定的扭矩，并可靠锁紧。7、安装连杆轴承时，也应注意方向、位置符合要求，并交替地分23次将连杆螺栓拧紧至规定扭矩

23、后(12010Nm)并可靠锁紧。,曲轴与主轴承的常见问题,1、化瓦 主轴承瓦被曲轴严重划伤，主轴承瓦合金层磨掉，将轴瓦轧薄，并与曲轴粘连在一起的现象称为“化瓦”。化瓦主要是由主轴瓦失油引起的。2、上、下主轴瓦装反而堵塞油路。3、由于曲轴与连杆瓦、曲轴与主轴瓦的间隙过大引起柴油机机油压力低。4、各主轴承盖顺序装错曲轴无法转动。5、曲轴断裂 曲轴是受负荷冲击最严重的零部件之一。过大的负荷会引起曲轴断裂。6、止推瓦磨损严重，曲轴轴向窜量过大 止推瓦磨损主要是由于在拖拉机使用中离合器的结合过快引起的，离合器的结合应缓慢。,“化瓦”的故障分析与排除,化瓦的主要原因是轴瓦润滑不良，装配间隙过小等。(1)机

24、油泵失效，运动副得到良好的润滑 检查机油泵齿轮是否松动，泵体内齿轮间隙以及齿顶与泵壳的间隙是否磨损过大，磨损过大必须更换机油泵。(2)油压表失效，表针固定在某一正常油压位置，但实际机油压力低，使轴瓦润滑不良 机器在使用过程中不能仅凭油压表判断润滑的优劣，还要监视油位的高低及响声等。,(3)机油道或机油滤清器堵塞 清洗或更换机油滤清器(4)机油液面低 油面高度低于油标尺下刻线及时加注润滑油 新机器机油加至油标尺中线位置后应开车运转5min，并停车15 min后观察油面高度，达不到油标尺中线刻度应及时加注至规定油面。(5)天气太冷使机油温度过低，机油粘度过大，机油不能立即充满管路和轴瓦，此时若突然

25、加速会导致轴瓦快速磨损而损坏。在这种情况下应低速运转1015min。,三、飞轮,定位销孔,从柴油机的工作过程可以看出在柴油机工作的四个过程中只有做功过程是对外做功的，而其他三个过程都是需要飞轮带动来实现的。飞轮的功用是：储存和放出能量，帮助曲柄连杆机构越过上止点和完成3个辅助行程，使发动机旋转均匀；安装离合器并输出动力；配合起动装置使曲轴旋转。为了便于配气机构和燃油系统的检查调整，在飞轮外缘上刻有030刻线，每一格刻度相当于曲轴转角1，以表示活塞在气缸中的特定位置(1缸上止点、进气开始、供油开始、发火正时)。,为保证发动机运转平稳以及飞轮记号准确性，曲轴和飞轮的连接必须严格定位，R系列柴油机飞

26、轮加工有不对称的螺孔并用定位销准确定位。,飞轮安装应注意的问题,飞轮以圆柱销定位，由7只高强度螺栓紧固在曲轴后端上。飞轮螺栓应按图所示顺序分三次逐步拧紧到规定力矩。,曲柄连杆机构与机体零件的使用及维护,曲柄连杆机构与机体零件的技术状态是否良好，装配是否正确，对发动机的使用寿命和功率有很大影响。因此，必须严格按技术要求保证各零件间有良好配合关系，同时还必须按规程进行正确拆装及维护，以延长使用寿命。,一、曲柄连杆机构与机体零件的使用维护,1、新机或大修后的发动机必须按规定要求进行磨合试运转，不允许未经磨合就进行满负荷工作。2、定期检查各零件的紧固情况，如有松动按规定要求拧紧。3、经常检查油底壳中的

27、油面高度，油位应在油尺的上下刻线之间。4、经常清洗空气滤清器，以减少活塞、活塞环、气缸壁等的磨损。5、使用中应保持正常的水温、油压和油温。水温低于50时不得带负荷工作，油压低于0.1MPa时应立即停机检查。6、不允许长时间超负荷工作或低速运转。7、避免冷机频繁启动，以减少因燃料与废气中酸性物质凝结于气缸壁而造成腐蚀性磨损。,二、曲柄连杆机构与机体零件的拆装要点,进行拆装前，首先要拆除发动机外表的所有附件，而后进行拆卸。安装时，应按拆卸顺序相反的顺序进行。其拆装要点是：1、拆装前应熟悉零部件的结构原理，配合关系以及拆装顺序。2、一些重要的螺钉、螺栓、螺母连接件，如气缸盖、主轴承、连杆轴承、飞轮等

28、，安装时应按顺序、分数次逐步拧紧到规定力矩。拆卸时也应按顺序逐步均匀拧松，以免零件变形。3、拆卸前应对零件在制造时所做的记号加以核对各辨认，没有记号时，要在零件非工作面上作出必要的记号。如正时齿轮、曲轴和飞轮、连杆和连杆盖等。使用过的活塞、活塞销、活塞环、连杆轴瓦、主轴瓦等都没有互换性，拆卸时应注意缸别，配对记号等。装配时，必须按原位装复，不得错乱。,4、取出活塞前，需将气缸套上边缘的积炭仔细刮净，否则，不易取出造成刮伤。推出活塞连杆时，只许用手或头部光圆的木棒轻轻推出，禁止用敲击的方法。5、拆装活塞销时，要在水中或机油中加热至80100以后趁热推出或推进活塞销，不允许硬打硬敲，以免损坏活塞销

29、座孔。6、拆装活塞环、气缸套以及活塞连杆组时可使用专用工具。安装缸套时，封水圈不得有扭曲现象。缸体和缸套上的环槽和支承台肩应清理干净。7、安装活塞环时，有方向要求的活塞环不得装错，否则会烧机油。活塞环开口位置应避开活塞销方向和燃烧室，并相互错开120。,8、同一台发动机的活塞连杆组重量差应符合规定要求。9、安装气缸垫时，注意缸垫上的螺孔、水孔等应与机体上相应的孔相通，另外前后两块气垫不能搞混。10、做好清洁和润滑工作。除要将零件清洗干净，检查零件是否可用外，安装时要在各摩擦面适当涂上清洁的机油；特别是注意曲轴和油道，轴瓦和座孔、缸套的上台肩以及活塞与气缸壁等部位的清洁。11、螺栓、螺母的防松装

30、置如弹簧垫圈、飞轮防松板要认真装好，更不能漏装。,第二部分换 气 系 统,一、换气系统的功用与构成,1、换气系统的功用 换气系统的功用是按照发动机工作循环过程的需要，适时地供给气缸足够量的新鲜空气，及时、安全并尽可能彻底地派出燃烧后的废气。,2、换气系统的构成,一般的换气系统主要由空气滤清器、进气管道、配气机构、排气管道、消声器等组成。换气系统简图如下页所示。,换气系统工作路线：发动机工作时，空气先经过空气滤清器过滤，然后经进气管道、进气门而进入气缸；燃烧所产生的废气在排气过程中经排气门、排气管道和消声器而排至机体外面。,三、配气机构,配气机构的功用是按照发动机的发火顺序和气缸中所进行的工作过

31、程，定时开启和关闭进、排气门，保证气缸内能及时吸进新鲜空气和排出废气，在压缩和膨胀行程时气缸能密闭，保证发动机正常运转。,对配气机构的要求是：进入气缸的空气尽可能多，气缸内的废气尽可能排净，配气机构做高速往复运动时尽量减少振动和噪声，提高工作可靠性和延长使用寿命。,配气机构图示,气门锁夹,弹簧上托,气门油封,气门内外弹簧,弹簧下托,气门,1、配气机构的构造,按照零件的功用将配气机构分为两个组成部分：气门组和气门传动组。1、气门组气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹、气门油封等零件。,1、气门,气门头部,气门杆,气门分为进气门和排气门，分别控制进气和排气，结构相同，进气门头比排气

32、门头大。气门由气门头和气门杆两部分构成。气门头为圆盘形，气门杆为圆柱形。气门杆的尾部成锥形，用以安装锁片。气门与气门座共同形成密封面来密封气缸内气体。,气门头,密封面,2、气门导管 气门导管的主要功用是保证气门往复运动的直线性，使气门与气门座能正确配合。为防止气门杆与气门导管之间吸入过多的机油和杂质，R系列柴油机气门导管上装有气门油封。,3、气门弹簧气门弹簧是用来保证气门在关闭时能压紧在气门座上，在运动时使传动件保持相互接触。气门弹簧在安装时应该有较大的预紧力。若弹簧较松易引起气门漏气等故障。R系列柴油机采用内外双弹簧，并且内外弹簧的螺旋方向相反，这样可以避免其中一根折断时，折断部分卡入另一根

33、中。,气门内弹簧,气门外弹簧,气门内外弹簧,气门组的安装,气门组,气门内弹簧,气门外弹簧,弹簧上托,弹簧下托,气门,气门组的常见问题,1、气门漏气 由于气门与气门座密封不良或关闭不严，引起气缸内燃烧的气体通过进排气道漏出气缸称为气门漏气。气门漏气的原因分析：1、当柴油机运转时，气门不断与气门座相互撞击，并与高温气体相接触，会造成气门与气门座磨损或烧蚀、若磨损不均匀，引起密封环带密封不良。2、燃烧后的积炭堆积在气门与气门座之间，造成密封不严。3、气门弹簧变软或折断后气门与气门座的压紧力不够造成漏气。,4、气门锁夹脱落，气门弹簧无法使气门压紧在气门座上。5、气门与气门导管之间的间隙过小，气门受热后

34、被卡死在导管中，造成无法关闭。6、若因为某些原因造成活塞顶气门时，气门被顶弯，引起密封不严。7、气门间隙过小，当气门应当关闭时，摇臂仍然压紧在气门上，使气门关闭不严。气门漏气常引起的柴油机故障表现：1、柴油机异响 2、功率不足 3、冒黑烟 4、柴油机无法起动,2、气门开度不够 由于调整不当等原因，会造成气门开度不够，引起进气不足、排气不彻底，最终引起柴油机冒黑烟、功率不足等故障。气门开度不够多是由于气门间隙过大引起的。,3、气门弹簧变软或折断 气门弹簧一直受到循环冲击力作用，易引起疲劳失效，从而变软或折断。气门弹簧出现问题常会引起的故障：1、气门漏气 2、气门弹簧折断会使气门掉入气缸内引起气门

35、被压弯，活塞破裂、捣缸等严重事故。,2、气门传动组 气门传动组由凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂等零件组成。1、凸轮轴 凸轮轴由轴颈支撑在机体轴承上，此轴承通过机体内油道引来的压力油进行润滑。由于配气正时齿轮采用斜齿轮使凸轮轴在工作中产生轴向窜动，影响配气正时。为防止凸轮轴轴向窜动，凸轮轴采用凸轮轴止推板进行轴向定位。,凸轮轴由曲轴正时齿轮通过惰齿轮、凸轮轴正时齿轮带动旋转。2、正时齿轮 曲轴与凸轮轴之间通过斜齿轮来完成。为了保证气门开闭时刻与气缸中活塞位置相对应，齿轮端面上都刻有装配标记，安装时必须将标记对准，俗称安装“正时”，这些齿轮称为正时齿轮。正时齿轮上有啮合记号，安装时必须将记号对

36、准。,凸轮轴,油槽(第三轴颈),键槽,凸轮轴齿轮,凸轮轴止推板,3、挺柱 挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆，安装在机体的圆柱形座孔中。4、推杆 推杆主要传递挺柱传来的推力。上端为凹球形，下端为圆球形。,推杆,5、摇臂和摇臂轴 摇臂是推杆与气门之间的传动件，作用在气门杆尾部以推开气门。,摇臂,摇臂座(带油孔),摇臂轴,摇臂轴弹簧,气门间隙调整螺钉,油孔,第三摇臂座油孔,润滑油自凸轮轴第三轴套油孔经机体与缸盖后进入此摇臂座油孔，通过油孔进入摇臂轴空腔，来润滑各摇臂,摇臂通过摇臂轴支承在摇臂支座上。摇臂上钻有油孔，摇臂轴为管状(空心)，中间空腔形成油道。润滑油从支座的油道经摇臂轴通向摇臂两端进行润滑

37、。为防止摇臂在工作时发生轴向移动，摇臂轴上两摇臂之间装有摇臂轴弹簧。,摇臂总成常见故障,摇臂不来机油 柴油机起动后，如果机油压力正常，2分钟左右，摇臂前后的油孔内应有机油流出。摇臂在凸轮轴和气门弹簧的作用下，沿摇臂轴作高速回转运动，无机油润滑，将使摇臂及摇臂轴很快磨损，推杆球窝及气门护帽、摇臂两端严重磨损，气门间隙增大，甚至使摇臂折断，推杆变形。,1、若全部摇臂不来油，可能是以下原因引起的：(1)摇臂座供油孔(第三摇臂座)不通；(2)第三凸轮轴轴套将油孔堵塞；(3)摇臂轴两端的工艺堵塞未安装，造成机油泄漏；(4)带油孔摇臂座(第三摇臂座)位置装错。(5)凸轮轴第三轴颈无油槽。2、某个摇臂不来油

38、，可能是以下原因：(1)摇臂轴套内没有油槽；(2)摇臂内没有前后贯通的油道。,二、发动机的换气过程,发动机换气过程包括排气和进气两个过程：即排除缸内废气并充入尽可能多的新鲜空气，是保证发动机动力性能的前提和关键。1、配气相位与气门间隙 进、排气门开始开启和关闭的时刻是以曲轴转角表示的，它们之间的对应规律称为配气相位。在发动机实际工作中，进、排气门都是提前开启和延迟关闭（相对于上止点），通常称为气门的早开晚关。,2、气门间隙 气门间隙是指气门处于完全关闭状态时，气门杆末端与摇臂之间的间隙。它的功用是给配气机构零件受热时留出膨胀的余地。气门间隙的大小对配气机构的正常工作，以致对发动机的性能都有较大

39、的影响。如果冷态时不留有适当间隙，则受热后膨胀将使气门关闭不严，造成气缸漏气，从而使发动机功率下降，甚至气门烧毁。气门间隙过大，会使气门最大开度减小，也会降低功率。,一般情况下，排气门的温度比进气门高，所以排气门的间隙比进气门稍大。气门间隙通常是在冷态下调整。,气门间隙调整,气门间隙大小是否合适直接关系到柴油机工作的好坏。如无气门间隙或间隙过小，配气机构零件受热膨胀之后，会使气门关闭不严而漏气，引起发动机功率下降，同时气门易被高温气体烧坏；反之，气门间隙过大，将使气门开度减小，气门开启的延续时间缩短，影响气缸内废气的排除与新鲜空气的进入，同样会使发动机功率下降，增加零件之间的撞击，缩短零件使用

40、寿命。因此，应使发动机具有适当的气门间隙。,由于排气时废气温度高，进气时气体温度相对较低，排气门受热较大，膨胀较大，所以一般情况下，排气门间隙要大于进气门间隙，R系列柴油机进气门间隙0.30.4mm，排气门0.40.5mm，配件箱内附带一把塞尺。,拆下缸盖罩，转动盘车齿轮，将飞轮“0”刻线对准飞轮壳上止点刻线，然后观察一缸进、排气门，若进、排气门均关闭（摇臂能微小转动），则说明此时为一缸上止点，此时可调整第1、2、3、6个气门（从风扇端数）。,调整时首先松开摇臂调节螺钉上的六角螺母，用平头螺丝刀拧动摇臂调节螺钉，放入塞尺，抽动塞尺直到略微有阻力时为止，固定住螺丝刀，用开口扳手拧紧六角螺母（注意

41、螺丝刀不要再转动），调好后再抽动几次，观察一下拧紧后的间隙是否合适。然后转动飞轮一圈（即转动360，飞轮“0”刻线与飞轮壳标记重合），用同样的方法调整第4、5、7、8个气门。,若第一次盘车后，一缸进、排气门均开启，则说明为四缸上止点，此时先调整第4、5、7、8个气门，再调整第1、2、3、6个气门（均从风扇端数），调整方法均相同。注意：气门间隙必须在气门处于完全关闭状态才能检查调整。,三、换气系统的使用与维护,1、换气系统的正确使用,发动机在工作中，由于气门斜面与气门座的磨损，使气门间隙变小；由于挺柱、推杆、摇臂、气门杆等端头的磨损，会使气门间隙变大；摇臂座固定螺母、缸盖螺母的松动以及气缸垫的更

42、换等都会引起气门间隙的改变。因此，必须定期检查和调整气门间隙。,2、换气系统的维护,1、空气滤清器的维护 正确保养与维护空气滤清器是延长发动机寿命，防止发动机动力性、经济性下降的重要措施之一，因此，必须定期进行保养。在含尘量多的地方，还应适当缩短保养周期。,1、积尘杯应定期拆下刷净，排尘口应保持畅通。2、油盘中的油位不能太高，以免吸入气缸，引起烧机油；油位不能过低，否则影响滤清效果。机油粘度不能太大，否则易堵塞滤网；机油粘度不能太小，否则降低滤清效果，且机油易被吸入气缸。,三、换气系统的故障与排除,1、气门关闭不严,主要现象是：发动机起动困难、功率下降、冒黑烟等。用手摇动曲轴，可听到漏气声，可

43、能的原因是：1、气门与气门座之间有积炭、烧蚀、斑点、甚至剥落。轻者可采取对气门座铰削，气门进行光磨，然后，二者进行研磨。严重则需要更换气门座与气门。2、气门杆与气门导管配合间隙不正确。间隙过大，气门晃动，关闭时产生偏斜，造成密封不良；间隙过小，气门在导管中卡滞，使气门关闭不严或不能关闭，如间隙过大，应更换气门导管；间隙过小，可用导管铰刀铰削导管。,3、气门弹簧弹力不足或折断，使气门关闭不严或不能关闭。如发生故障，只能更换。4、气门间隙过小，使气门等杆件受热后无膨胀作地，引起气门关闭不严。对气门间隙进行调整，将调整螺母旋松后，旋出调整螺钉，再将螺母锁紧。,2、气门有敲击声,主要现象是：在气门室处

44、可听到清脆的金属敲击声。此声音随着发动机转速的变化而变化；在气缸盖与气缸体连接处可听到金属敲击声，但不清脆。主要原因可能是：1、气门间隙过大，使摇臂敲击气门杆端部，需对气门间隙进行检查调整。2、气门间隙过小或气门下降量不够，造成气门撞击活塞顶。需调整气门间隙或修气门座后再调气门间隙。,3、气门弹簧断裂，使气门下落但没落入气缸内。需更换气门弹簧。4、气门座圈脱落。需要更换座圈，即将缸盖放入机油中加热至100左右，然后将座圈敲入座孔中。装好并磨平平面后，再与气门进行研磨至规定要求。,3、气门脱落,其现象是：发动机突然熄火，并有较大撞击声。主要原因可能是气门杆上锁片由于振动而脱落；弹簧折断；气门杆折

45、断等。此时停机更换零件。,第三部分柴油机燃油供给系统,一、柴油机燃油供给系的功用,柴油机燃油供给系是柴油机最精密的组成部分。其功用是根据柴油机工况的要求，定时、定量、定压地向燃烧室喷入清洁、雾化的柴油，使其与压缩空气迅速、良好地混合并燃烧。柴油机燃油供给系的工作对柴油机的动力性、经济性、使用可靠性及其对环境的污染有着重要的影响。,为保证柴油机获得良好的工作性能，柴油机燃油供给系应满足以下基本要求：1、供油量应与柴油机工况相适应，各循环供油量和多缸柴油机各缸供油量应均匀，而且能够在一定的范围内随负荷的变化而自动调节供油量。2、柴油应在恰当的时刻喷入燃烧室，而且喷油的延续时间应在最有利的范围内。,

46、3、柴油的喷射应干脆利落、无后滴。4、柴油要清洁，以减轻燃油供给系及活塞与气缸的磨损。,二、柴油机燃油供给系的组成,柴油机燃油供给系统一般由油箱、油管（低压油管、高压油管）、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、调速器等组成。,柴油机燃油供给系的工作过程：当柴油机工作时，燃油自油箱、进油管经输油泵进入柴油滤清器，过滤后进入喷油泵，然后由喷油泵柱塞偶件压缩产生高压，经出油阀、高压油管进入喷油器。当压力达到喷油器针阀偶件开启压力时燃油即可经4个喷孔以雾状喷入燃烧室。喷射后压力下降，针阀在弹簧作用下落座，喷孔不再喷油。,从喷油器泄出的柴油经回油管流回柴油滤清器。输油泵的供油量要超过喷油泵的泵油量，多余

47、的柴油经过单向回油阀和油管回到输油泵。从燃油箱到喷油泵这段油路的油压比较低，用来克服滤清器的阻力，称为低压油路，相应的油管即为低压油管。从喷油泵到喷油器这段油路的油压很高，称为高压油路，相应的油管即为高压油管。,（一）柴油滤清器,柴油滤清器的作用是使燃油中的机械杂质和水分得到过滤，以保证输油泵、喷油泵、喷油器的正常 工作。R4105T15-3柴油机采用两级柴滤器，即粗滤器和细滤器，分两级进行柴油的过滤。,放气螺钉,放水阀,（二）喷油器,喷油器的功用是将高压油泵供给的高压柴油雾化，并按一定的油束形状、射程喷入燃烧室内。根据混合气形成与燃烧的要求，喷油器应具有一定的喷射压力、射程与合适的雾锥，并与

48、燃烧室形状相配合。此外，喷油器喷油开始和终了时刻应正确，停止喷油应迅速、干脆，不发生滴漏现象。,几个相关术语,1、雾化：将柴油喷散成细粒的过程；2、喷射压力：喷油器喷油时喷油器内腔中的柴油压力；3、射程：喷油器喷出的油束在燃烧前穿透的距离。,喷油器的喷油时间用喷油提前角表示，即喷油器开始喷油时，活塞距上止点对应的曲轴转角。,1、喷油器构造,R系列柴油机采用孔式喷油器。喷油器是由喷油器壳体、喷油器弹簧、弹簧座、喷油嘴（喷油嘴针阀、喷油嘴针阀体）、喷油器螺母等组成。,喷油器图片,2、喷油器工作过程,当喷油泵工作时，高压柴油经进油管接头与喷油器体的内油道进入针阀体环形槽内，再经过针阀体内油道而进入喷

49、油嘴下部空腔中，由于这时的柴油对针阀的锥面产生的向上推力还不足以克服弹簧的预紧力，针阀与针阀体密封，柴油不能喷出。当高压柴油对针阀锥面的推力克服了弹簧的预紧力时，针阀上升，高压柴油通过喷孔喷入燃烧室内。当喷油泵停止供油时，油腔内油压迅速下降，针阀便在喷油器弹簧作用下迅速下落而关闭喷孔，停止供油。工作过程动画演示,3、喷油器常见问题与分析,1、喷油器雾化不良雾化不良的主要原因及排除方法有：1、喷油器喷孔堵塞，放入清洁的柴油中浸泡后，用针疏通喷孔。2、喷油压力不足，R系列柴油机喷油压力大小应为2020.1MPa。调整喷油器弹簧垫片。雾化不良会常引起的故障表现：1、柴油雾化不良，燃烧不完全，造成冒黑

50、烟；2、燃烧不完全，会引起柴油机功率不足；3、喷孔堵塞还会使柴油机难于起动。,2、喷油器针阀卡死柴油中杂质过多会使针阀与针阀体之间混入杂质颗粒，引起喷油器针阀卡死。当柴油机高负荷运转时突然停车，喷油嘴处温度高，针阀散热减缓，造成针阀与针阀体配合过紧而卡死。解决办法：拆开喷油器，清洗针阀与针阀体，并更换干净的柴油，或更换喷油器。,4、喷油器的维护,1、柴油机每运转250小时左右，检查喷油器喷油开启压力和喷雾质量，必要时加以调整。2、为防止喷油器喷孔堵塞引起雾化不良，必须保证柴油的清洁，约200小时更换柴油滤清器芯，约？小时清洗输油泵进油口滤网。,5、影响燃烧的主要因素,燃烧不良会引起冒烟、冒火、