潍柴道依茨226B发动机结构原理培训教材.ppt
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1、,226B系列柴油机原由德国曼海姆发动机公司(Motoren-Werke-Mannheim,简称MWM公司)生产制造,MWM公司从1980年开始隶属德国道依茨公司(Klckner-DeutzAG,简称KHD公司)。由潍坊柴油机厂与德国道依茨公司组建的潍坊潍柴道依茨柴油机有限公司成立于1998年1月15日,由中华人民共和国共商行政管理局注册,是我国内燃机行业先进技术型和规模较大的“三资”企业之一,合资生产DEUTZ(道依茨)牌226B系列柴油机。226B系列柴油机是直列,四冲程,水冷,直喷,燃烧室,缸径为 105 mm,活塞行程为 120mm,单缸排量 1.04L;按进气方式分自然吸气,增压,增
2、压中冷三种机型,缸数有 3,4,6 缸,具有使用可靠,经济指标优良,低排放,低温启动性能好,操作简单和维修方便等优点。226B系列柴油机转速范围为 1500 2500r/min,功率范围为 30 176kW主要用于船舶,工程机械,农机,载重汽车,长途客车,城市公交客车,发电机组及其他固定动力等。,1.1 高可靠性材质独特、制造精良,主要件可靠性好;合金铸铁缸盖技术独特、热强度高、耐热、不易开裂;性能优良的合金结构钢整体锻造曲轴,经高频感应淬火处理,耐磨、耐疲劳;龙门框架结构壁厚均匀、强度高、抗挠曲;多条从德国搬迁过来的加工流水线及加工中心保证了零件高精度;优质合金钢连杆以及采用柔性设计制造的强
3、力螺栓,均保证了柴油机各运动部件的高可靠性;充分考虑工程机械及车用机的使用特点,各系统配置和零部件设计都留有足够的安全系数和可靠性系数。,1 226B系列柴油机的主要特点,1.2 动力性好、扭矩储备大 该系列柴油机采用 P 型(A型)高压油泵,全程调速器配低惯量多孔喷油器,通过供油特性校正和高效增压器的合理匹配,动力性能好,扭矩储备可达 30%以上,能够满足各种工程机械及车用机对功率和扭矩的要求。1.3 经济性好、燃油消耗和机油消耗低 新结构活塞环,最佳配缸间隙,新型燃烧室和最佳涡流比配置,优化的燃油系统和进排气系统,湿式缸套,平台珩磨网纹,确保缸孔几何形状更加完美,使柴油机在宽广的功率范围和
4、转速范围内都具有较低的燃油消耗率和机油消耗率目前中冷机型最低燃油消耗率可达 195g/kW.h,机油消耗率在0.5g/kW.h以下。,1 226B系列柴油机的主要特点(续),1.5 低排放、低污染、低噪声 采用浅燃烧室和高置活塞环,低涡流气道,高喷射压力的燃油系统,多孔微径喷油器,大大改善了燃烧过程,排放达到欧 2 排放标准。1.6 低温起动性好 不借助低温起动装置可在-10 顺利起动,采用低温起动装置可在-35 下顺利起动。1.7 结构合理、操作维修方便 单体式气缸盖,体积小,工艺性好,互换性强。主要密封部位采用无衬垫技术使柴油机彻底解决了“三漏”问题。进排气管置于同侧,车用机及部分工程机械
5、机高压油泵和进油管在另侧,使燃油系统和进气系统免受排气高温影响。零部件的通用化、标准化、系列化程度高,易于大批量组织生产,降低了制造、维修成本。,1 226B系列柴油机的主要特点(续),1.226B系列柴油机的主要特点(续),道依茨 226B柴油机 4 缸发动机上装有二级平衡机构,用来平衡发动机运转时的二级往复惯性力带来的优点是,柴油机运行时平稳,噪音低,零部件使用寿命长,4 缸发动机运行如同 6 缸机一样,2 226B系列柴油机简介,道依茨 是 DEUTZ 的音译名是它的世界通用注册商标226B是道依茨产品的一种系列号现具备年产能力 30000 台,2 226B系列柴油机简介(续),226B
6、系列柴油机代号含义:柴油机型号以 TBD226B-6 G 为例:T 代表增压B 代表增压中冷D 代表柴油机2 代表水冷26 代表柴油机序列号B 代表湿缸套6 代表柴油机缸数为 6 缸,还有 3 缸和 4 缸G 代表工程机械用柴油机,还有 D,C 等,3 226B系列柴油机总体结构,3 226B系列柴油机总体结构(续),1.油底壳 9.转速测量仪(改至飞轮壳上)17.进气门2.二级平衡机构 10.风扇 18.排气门3.集滤器 11.曲轴箱通风装置 19.活塞4.通向二级平衡机构的机油管 12.水泵 20.汽缸套5.油尺 13.气缸盖 21.连杆6.前墙盖 14.摇臂 22.后油封盖7.机油泵 1
7、5.气缸盖罩 23.飞轮8.V 型皮带轮 16.出水管 24.飞轮壳,3 226B系列柴油机总体结构(续),3 226B系列柴油机总体结构(续),1.油底壳 11.挺柱 21.喷油泵2.集滤器 12.喷油泵和调速器 22.气缸盖 3.二级平衡机构 13.高压油管 23.活塞4.机体 14.推杆 24.连杆5.曲轴 15.排气管 25.油尺6.停车手柄(多种方式)16.进气管 26.机油滤清器 7.凸轮轴 17.摇臂 27.安全阀8.输油泵(改成活塞泵)18.气缸盖罩 28.放油螺塞9.到喷油泵的润滑油管 19.出水管10.机油加油口 20.进/排气门,4.柴油机的基本结构组成,柴油机的种类繁多
8、,型式、结构各不相同,但都具有如下结构和系统:1、机体组件:主要包括机体、气缸套、齿轮室、飞轮壳;2、曲柄连杆机构活塞、连杆、曲轴及飞轮等。3、进排气系统与配气机构:包括空气滤清器,进、排气管道与消声器以及配气机构等。4、燃油供给系统:主要包括喷油器、喷油泵和调速器、输油泵、燃油滤清器及油箱等。5、润滑系统:主要由机油泵、机油滤清器、油压表及有关油道组成。6、冷却系统:包括水泵、风扇、水散热器、机油冷却器、节温器等。7、起动系统:包括起动电机、蓄电池、传动装置、起动按钮等。,4.1 机体组,1、机体组包括机体、缸套、齿轮室,后油封盖、飞轮壳和油底壳等主要零部件。1.1 机体 机体为高龙门结构,
9、用高强度灰铸铁制造,具有良好强度和刚度。3、4、6缸柴油机的机体分别有4、5、7道主轴承,第一道(飞轮端)装有止推片。主轴承盖用M14-10.9拧紧,拧紧力矩用70Nm预紧,再转90。先由中间主轴承开始,均匀向两端延伸。机体上的凸轮轴承孔,只有最后一道(自由端)装钢背青铜凸轮轴轴承,该轴承上有两个孔,在安装时其中一个对准机体上的油孔,另一个应在上方。对增压和增压中冷柴油机,在机体右侧(面向飞轮端看)每缸安装一个冷却活塞用的喷嘴。机体上的凸轮轴孔和推杆孔:,4.1 机体组(续),机体前端与齿轮室(前墙盖)连接,后端与后油封盖和飞轮壳连接齿轮室,后油封盖与机体的接合面涂5910密封胶。齿轮室有三种
10、结构,一种在齿轮室上可装中间齿轮,在侧面装液压泵;另一种则不能,第三种带有在另外一侧安装喷油泵的安装孔。飞轮壳有 SAE1,SAE2,SAE3 和 135 C 多种连接尺寸,根据机型和用途选用。飞轮壳上方或下方有观察孔,用来观察飞轮上的刻度确定上死点的位置和调整喷油泵供油角时使用。飞轮壳和机体的连接用 M10-12.9 和 M12-12.9 的螺栓紧固,其扭紧力矩分别为 80+5 Nm 和 140+5 Nm。,4.1 机体组(续),油底壳有铸造的和钢板冲制的油底壳和机体,齿轮室,后油封盖的下底面连接的接合面涂密封胶(5910),用 M8-8.8 螺栓拧紧.在油底壳和飞轮壳之间装有防尘密封条。对
11、于柴油机通过液力变扭器输出功率的飞轮壳,由于液压变扭器漏出液压油,因此必须保持飞轮壳密封,为此在油底壳和飞轮壳接合处经特别处理,在此处压上密封板,并涂密封胶。,4.1 机体组(续),1.齿轮室(前墙板)2.机体 3.缸套 4.飞轮壳 5.后油封盖 6.主轴承盖 7.油底壳 8.密封条 9.密封板,4.1 机体组(续),226B系列柴油机采用湿式缸套,外壁直接与冷却水接触,具有散热好、冷却均匀、加工容易、拆装方便等优点。为保证缸套在机体上安装后的密封,在缸套上部和下部安装定位的部位各有二道橡胶密封圈下密封圈安装在机体上的密封槽内,上密封圈安装在缸套上的密封槽内,注意将。密封圈捋顺,以确保密封安装
12、时可在密封圈上涂上较稀的润滑脂,然后分别装入缸套和机体的密封槽内(见图)缸套按内径尺寸分一组。(绿色或标记“A”)和 B 组(红色或标记“B”)。,4.1 机体组(续),安装时必须检查左图中汽缸套高于机身上平面的距离c,并使其在0.03-0.10范围内。检查活塞上平面之间的距离a,并使其在0.25-0.57的范围。,4.2 曲柄连杆机构,曲柄连杆机构由曲轴、飞轮、活塞、连杆、减振器、二级平衡机构(四缸机用)等组成。曲轴曲轴的作用是把活塞的往复运动变为旋转运动,并把连杆传来的切向力转变为扭矩,以对外输出功率和驱动各辅助系统。曲轴在工作中受到周期性变化的气体压力,往复运动惯性力,旋转运动惯性力及力
13、矩作用。这些周期性交变载荷会引起曲轴的振动和疲劳,在曲轴轴径和轴承之间造成磨损,因此,要求曲轴具有足够的强度和刚度,特别是曲柄部分的强度。还要求轴颈表面有良好的润滑条件和耐磨。226B曲轴采用优质合金钢整体锻造成型,曲柄臂带有平衡块,经过动平衡。前端安装正时齿轮,过盈配合,安装正时齿轮时需将其加热到 250,并注意对准曲轴上的定位销。,4.2 曲柄连杆机构(续),在正时齿轮的前面压装轮毂,用 M16-10.9 或 M16-12.9 螺栓拧紧,其扭紧力矩用 M16-10.9 螺栓时为 240+10 Nm,用 M16-12.9 螺栓时为 300+10 Nm 在前墙盖和轮毂之间安装曲轴前油封,安装时
14、在密封唇上需涂润滑脂。正时齿轮与曲轴的另一种连接方法是直接依靠轮毂压紧。减振器:减振器和皮带轮安装在曲轴前端的轮毂上用 M10*8.8 的螺栓拧紧时,其扭紧力矩为 45+5Nm;用M10-10.9的螺栓拧紧时,其扭紧力矩为65+5 Nm。6 缸车用及工程机械机型柴油机采用直径为 260mm 的硅油式减振器,4 缸车用柴油机采用直径为 230mm 硅油式减振器,其他用途机型装用橡胶减震器;三缸机型不带减震器。,4.2 曲柄连杆机构(续),飞轮:飞轮的作用主要为增加发动机的转动惯性,以保证发动机具有容许的旋转不均匀度,并兼作输出功率、传递扭矩之用一般飞轮外缘装有齿圈,如图所示,借以与起动机齿轮啮合
15、以起动发动机。飞轮安装在曲轴后端,用 6 个 M16-10.9 螺栓拧紧,扭紧力矩为:先用 70nm预拧紧,再转 90o根据不同的配套用途和连接方式,有多种飞轮可以选用。在飞轮上,飞轮与曲轴连接侧面上贴有刻度牌(见图),上面的OT为 1.6 缸上死点标记,有的机型在飞轮圆周上刻有 OT 上死点记号和刻度,这种情况在飞轮壳侧面留有窗口以便于发动机的调整与检查,如配气相位、喷油正时、气门间隙调整时,均需借助飞轮记号。,4.2 曲柄连杆机构,二级平衡机构:4 缸柴油机为了平衡活塞连杆组的二级往复惯性力,减小柴油机振动,装有二级平衡机构驱动二级平衡机构主动轮的齿圈 1 安装在曲轴的曲柄臂上,安装时须将
16、齿圈加热到 250,齿圈上的标记 0-0 应在规定的位置(见图 7)。二级平衡传动机构的平衡轴主动齿轮 2 上的记号 1 和从动齿轮 3 上的记号 1-1 要对应。二级平衡机构安装在主轴承盖上,安装时齿圈 1 上的记号 0-0 应和平衡轴主动齿轮 2 上的记号对应。它们之间的齿轮侧面间隙为 0.2mm(柴油倒置时为 0.3 mm),可以用调整垫片调整(见图 8)。安装时应注意油路通畅,确保二级平衡机构轴承的润滑。,4.2 曲柄连杆机构(续),图 7,图 8,4.2 曲柄连杆机构(续),226B主轴瓦:由钢背铅铜合金制成,合金表面镀镍基三元合金,上主轴瓦带油槽轴瓦用弹簧柱销定。226B连杆轴瓦:
17、连杆轴瓦由钢背,铅铜合金制成,铅铜合金表面镀三元合金或四元合金;连杆上瓦采用表面镀四元合金的,该轴瓦比普通结构的轴瓦有更高的承载能力和抗疲劳能力;连杆下瓦采用表面镀三元合金的。连杆轴瓦在连杆大头中用弹簧柱销定位。主轴瓦:由钢背铅铜合金制成,合金表面镀镍基三元合金,上主轴瓦带油槽。轴瓦用弹簧柱销定。,5.活塞组,活塞组:包括活塞、活塞环、活塞销和挡圈。增压柴油机和非增压柴油机、活塞、活塞环、活塞销均不相同,使用时请注意区别。活塞上的燃烧室和活塞销孔偏离活塞中心,安装时应注意方向。(见下图)活塞上安装三道活塞环,第一道为梯形环,第二道为锥形环,这两道气环安装时有方向性,活塞环上有“TOP”记号(或
18、工厂标记)的一面向上(朝向活塞顶)(见下图),第三道为带螺旋撑簧的油环。安装时三道环120错开,并且第一道环的开口应离活塞销孔边缘不小于30。活塞根据裙部尺寸分A组(绿色标记或标记“A”)或B组(红色标记或标记“B”)。一般要求活塞和缸套采用同一组。,5.活塞组(续),连杆:包括连杆体、连杆盖、连杆小头衬套、连杆螺钉。连杆采用模锻制造。连杆大头斜切口为35,采用60的锯齿定位,两个M14*1.5-12.9的连杆螺栓连接,连杆螺栓的扭紧力矩,先用30Nm预紧,再旋转60或使扭矩达到 100 10 N.M。连杆螺栓只允许使用一次,不允许重复使用,再用应更新。否则可能产生螺栓断裂,毁环机器事故。连杆
19、体和连杆盖组合加工,不能互换,连杆上有配对记号(见下图)。,5.活塞组(续),226B系列发动机活塞均采用型燃烧室,其燃烧室容积及中心点距活塞顶面的高度随机型不同而不同。产品图号在活塞顶部。在选购活塞时请注意:同一机型必须用同一产品图号的活塞;同一台发动机所用活塞的产品图号必须一致,购买活塞需将机型或旧活塞顶部的产品图号记下,以便购买相同产品图号的活塞。,5.活塞组(续),第一环,第二环,6.连杆组件,包括连杆体、连杆盖、连杆小头衬套、连杆螺栓。,6.连杆组件(续),226B连杆采用模锻制造连杆大头斜切口为 35,采用 60的锯齿定位,两个M14*1.5-12.9 的连杆螺栓连接,连杆螺栓的扭
20、紧力矩是:先用 30nm预拧紧,再旋转 60或扭矩达到 100 10 N.M。连杆螺栓只允许使用一次,不允许重复使用否则可能发生螺栓断裂、毁坏机器的重大事故。连杆体和连杆盖组合加工,不能互换,在连杆体和连杆盖上有配对标记(见上图)。,7.气缸盖与配气机构,7.气缸盖与配气机构,226B气缸盖:1、气缸盖用合金铸铁铸造 2、一缸一盖结构型式,工艺性好,便于搬运、拆装,防止变形。3、每个气缸盖上均布置有一个进气门和一个排气门,进、排气道在同一侧.进气道在结构上保证产生一定的旋流,以有利于混合气的形成,满足直喷式燃烧系统对进气的要求。喷油器在进排气道的另一侧,与气缸盖底面成65夹角。气缸盖上有两个出
21、水孔可以选用,一个在缸盖顶面,另一个在进排气口法兰面。,7.气缸盖与配气机构(续),进排气口上有气门座,增压柴油机与自然吸气的气门座不相同,增压柴油机进气门座座面锥角为120,排气门座面锥角90,自然吸气的柴油机进排气门座的座面锥角均为90。气门座在新的状态时座面宽度,增压柴油机进气门座为2.0-2.7mm,其他气门座为1.4-2.0mm。,7.气缸盖与配气机构(续),气缸盖垫 在气缸盖与缸体之间装有气缸盖垫,是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止燃气泄漏,并组成燃烧室气缸垫在气缸盖(螺栓)压紧力的作用下产生塑性变形,以此来补偿结合面的不平度,堵塞气体、液体泄漏的通路。气缸套在高温高压条件下应
22、有足够的机械强度,一定的柔性与弹性,并对燃气、润滑油、水有一定的抗腐蚀能力。226B气缸垫采用多层不锈钢材料。,7.气缸盖与配气机构(续),由于 226B系列柴油机强化程度高,缸盖螺栓受到很强的拉伸负荷,故对缸盖螺栓有很高的抗拉强度要求。气缸盖螺栓采用 42CrMo合金钢制造,每个缸盖用 4 个 M14-12.9 螺栓拧紧,螺栓的支承面和螺纹上应涂上润滑油。螺栓分三次拧紧,第一次用 30Nm扭矩预紧,第二次转 120,第三次再转 120。!缸盖螺栓每次拧紧都将伸长 0.2-0.6mm,当气缸螺栓的末端到支承面伸长到 160.5mm 时,则必须更换。,7.气缸盖与配气机构(续),气门导管:用磷铸
23、铁制造,表面氮化处理。气门导管在气缸盖上的安装位置为:进气门导管底部与气缸盖底平面距离34mm,排气门导管底部与气缸盖底平面距离40.5mm。为了防止机油从气缸盖上部过多地漏入缸内,在气门导管顶部装有气门油封。,7.气缸盖与配气机构(续),配气系统:由配气凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂座、气门、气门弹簧及其附件组成。配气系统的油路如图 14 所示,润滑油从机体上的油道通过挺柱上的环形槽进入挺柱和推杆的接触球面,经中空的推杆至摇臂调整螺钉,再经摇臂上的油孔通向摇臂和摇臂轴的擦摩面,从该处流出润滑摇臂和气门的摩擦面。,凸轮轴:凸轮轴为整体,全支承型式;各轴颈的润滑油来自主油道的斜油孔同缸数发动机均
24、采用相同的凸轮轴。在按装凸轮轴时必须特别注意在机体的凸轮轴承孔上涂清洁的润滑油。装入凸轮轴后再装上扇形止推板,用 2 个 M8-12.9 的支承面带齿螺栓紧固,拧紧扭矩为 55+5nm。挺柱:挺柱为平底筒形,采用合金钢制成,其中心相对凸轮对称中心偏移,以便使挺柱上下运动的同时,产生旋转运动,使挺柱磨损均匀,减少滑动速度并提高可靠性。推杆:推杆为无缝钢管制造,两头采用摩擦焊头推杆中心有孔,由于凸轮轴位置较低,因此推杆较长,且细而空心,这就要求挺杆要有足够的刚度.当配气机构发生较大故障,该推杆首先弯曲,起保护其它重要部件(如活塞,气门)的作用。因此,维修时若发现推杆弯曲则说明发动机内存在较大故障,
25、这一点一定要重视,不可只简单更换推杆完事。气门:增压柴油机和自然吸气柴油机的气门材料不相同,不能相互混用增压柴油机的气门杆部和头部采用不同材料,磨擦焊制成。各种气门的杆部均镀铬。气门装入气缸盖后的下沉量,在新的状态时为 1.03 1.42mm。,7.气缸盖与配气机构(续),7.气缸盖与配气机构(续),摇臂和摇臂座上的摇臂轴之间直接接触,安装时特注意涂润滑油摇臂座用 M10-8.8 螺栓紧固,拧紧扭矩为 40+5nm。摇臂调整螺钉M9*1,用螺母锁紧,拧紧扭矩为 20+5nm。226B系列发动机气门弹簧采用等螺距圆柱弹簧,内,外簧结构;它是发动机的重要零件之一由于发动机功率大,气门弹簧承受较大的
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