第6章 油機(jī)發(fā)電機(jī)組

1、2024/3/4,1,主要內(nèi)容,6.1 概述油機(jī)發(fā)電機(jī)組的作用、分類、發(fā)展6.2 油機(jī)機(jī)的總體構(gòu)造 汽油機(jī)和柴油機(jī)的機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)6.3 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作原理油機(jī)工作原理發(fā)電機(jī)工作原理 6.4 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的使用和維護(hù)油機(jī)發(fā)電機(jī)組維護(hù)的基本要求柴油發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障處理,2024/3/4,2,本章重點(diǎn)難點(diǎn),本章重點(diǎn)油機(jī)的總體構(gòu)造；油機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作原理；根據(jù)故障現(xiàn)象判斷油機(jī)發(fā)電機(jī)組的故障部位；油機(jī)常見(jiàn)故障的排除方法

2、。 本章難點(diǎn)油機(jī)發(fā)電機(jī)組工作原理；油機(jī)發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障的排除方法。,2024/3/4,3,學(xué)習(xí)本章目的和要求,掌握油機(jī)、發(fā)電機(jī)、油機(jī)發(fā)電機(jī)組的概念理解油機(jī)發(fā)電機(jī)組在通信電源系統(tǒng)中的作用掌握油機(jī)的總體構(gòu)造理解油機(jī)發(fā)電機(jī)的工作原理熟悉油機(jī)發(fā)電機(jī)組的日常養(yǎng)護(hù)和使用方法掌握油機(jī)發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障的排除方法,2024/3/4,4,第1章 概述,市電、油機(jī)發(fā)電和蓄電池供電的特點(diǎn)？油機(jī)發(fā)電機(jī)組在通信電源中的作用？1、當(dāng)市電因設(shè)備故障

3、、例行檢修，能源緊張等因素導(dǎo)致電網(wǎng)供電中斷時(shí)，如何確保通信供電不中斷？電池供電、油機(jī)供電2、市電供電中斷，由蓄電池供電時(shí)存在的問(wèn)題？一旦出現(xiàn)市電供電中斷時(shí)間較長(zhǎng)的情況，蓄電池供電受容量的限制3、經(jīng)常停電和長(zhǎng)期停電的地方必須采用油機(jī)發(fā)電機(jī)組供電必須配置油機(jī)發(fā)電機(jī)組,為什么說(shuō)油機(jī)發(fā)電機(jī)組是確保通信電源供電不中斷的重要組成部分？,通信電源系統(tǒng)為什么要設(shè)置油機(jī)發(fā)電機(jī)組？,2024/3/4,5,6.1.1 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的作用幾個(gè)概念

4、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)又稱熱機(jī)，是將常規(guī)燃料或核燃料反應(yīng)產(chǎn)生的熱能、地?zé)崮芎吞?yáng)能等轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械。常用的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)有內(nèi)燃機(jī)（包括汽油機(jī)、柴油機(jī)和煤氣機(jī)等）和蒸汽機(jī)等 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)就是使用燃料（柴油、汽油或煤氣）在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，經(jīng)過(guò)活塞連桿和曲軸機(jī)構(gòu)把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（動(dòng)力）的機(jī)器。 內(nèi)燃機(jī)又稱發(fā)動(dòng)機(jī)（或原動(dòng)機(jī)），俗稱油機(jī)。,內(nèi)燃機(jī)是一種原動(dòng)機(jī)，它產(chǎn)生的動(dòng)力可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)、水泵等工作。,2024/3/4,

5、6,電機(jī)電機(jī)是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的總稱。發(fā)電機(jī)是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，將機(jī)械能變換為電能的一種機(jī)器。電動(dòng)機(jī)是將電能變換為機(jī)械能的一種機(jī)器。通信電源對(duì)油機(jī)發(fā)電機(jī)組的要求 能隨時(shí)迅速起動(dòng)，及時(shí)供電運(yùn)行安全穩(wěn)定，連續(xù)工作供電電壓和頻率應(yīng)滿足通信設(shè)備的要求,在通信系統(tǒng)中，交換機(jī)及其它直流負(fù)載、交流負(fù)載是靠市電供給電源的。（直流負(fù)載依靠市電整流后提供）。一旦市電發(fā)生中斷，交流負(fù)載同步斷電，立即停止工作；蓄電池組提供直流負(fù)載工作的時(shí)間是有限的，

6、隨著蓄電池容量的逐漸下降，直流負(fù)載停止工作的情況也很快就會(huì)出現(xiàn)。所以，在市電停電時(shí)，發(fā)電機(jī)及時(shí)開(kāi)啟供電是非常重要的。,2024/3/4,7,油機(jī)發(fā)電機(jī)組的作用油機(jī)發(fā)電機(jī)組作為交流電源供給設(shè)備，通常是用來(lái)確保供電允許短時(shí)間中斷的通信設(shè)備正常工作。,圖：6.1 油機(jī)在通信電源系統(tǒng)中的作用,2024/3/4,8,6.1.2 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的組成與分類油機(jī)發(fā)電機(jī)組的組成油機(jī)油機(jī)是將油料燃燒產(chǎn)生的熱能變換為機(jī)械能的一種裝置發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是

7、將機(jī)械能變換為電能的一種裝置 油機(jī)發(fā)電機(jī)組供電框圖,,圖6-2 油機(jī)發(fā)電機(jī)組供電方框圖,2024/3/4,9,發(fā)動(dòng)機(jī)的分類按使用的燃料來(lái)分有：汽油機(jī)、柴油機(jī)和煤氣機(jī)等；按點(diǎn)火方式來(lái)分有：強(qiáng)制點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)；按工作循環(huán)來(lái)分有：二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；按轉(zhuǎn)速來(lái)分有：低速發(fā)動(dòng)機(jī)、中速發(fā)動(dòng)機(jī)和高速發(fā)動(dòng)機(jī)；按氣缸數(shù)目來(lái)分有：?jiǎn)胃装l(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)；按冷卻方式來(lái)分有：風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)和水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)；按混合氣形成方式分：化

8、油器式發(fā)動(dòng)機(jī)和直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)；按是否對(duì)進(jìn)氣增壓來(lái)分有：非增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓式發(fā)動(dòng)機(jī) 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的分類油機(jī)是將汽油或柴油的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種裝置，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)化為電能。,2024/3/4,10,內(nèi)燃機(jī)的編號(hào)規(guī)則《內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品名稱和型號(hào)編制規(guī)則》 即（GB725—82）中對(duì)內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號(hào)作了統(tǒng)一規(guī)定。內(nèi)燃機(jī)的名稱和型號(hào)內(nèi)燃機(jī)名稱均按所使用的主要燃料命名，例如汽油機(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語(yǔ)拼

9、音字母組成內(nèi)燃機(jī)型號(hào)由四部分組成首部：包含產(chǎn)品系列符號(hào)和換代標(biāo)志符號(hào)，由生產(chǎn)廠根據(jù)需要自選相應(yīng)字母表示，但需主管部門核準(zhǔn)；中部：包含缸數(shù)符號(hào)、沖程符號(hào)、氣缸排列形式符號(hào)和缸徑符號(hào)等。后部：包含結(jié)構(gòu)特征和用途特征符號(hào)，用字母表示。尾部：區(qū)分符號(hào)。同一系列產(chǎn)品因改進(jìn)等原因需要區(qū)分時(shí)，由制造廠選用適當(dāng)符號(hào)表示。,2024/3/4,11,內(nèi)燃機(jī)型號(hào)的排列順序及符號(hào)所代表的意義,,圖6.3 內(nèi)燃機(jī)的命名,2024/3/4,12,6.1.

10、3 現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展情況奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)的提出德國(guó)工程師尼古拉斯·奧托（Nikolavs August Otto)和魯?shù)婪?#183;狄塞爾（Rudolf Diesel）提出了奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)，奠定了內(nèi)燃機(jī)的理論基礎(chǔ)，內(nèi)燃機(jī)走進(jìn)了人們的生活 內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展過(guò)程自然循環(huán)（煤氣機(jī)）壓縮循環(huán)（奧托循環(huán)即汽油機(jī)）壓燃循環(huán)（狄塞爾循環(huán)即柴油機(jī)）利用增壓技術(shù)及其他高新技術(shù)，使內(nèi)燃機(jī)熱效率逐步提高。

11、 現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用，內(nèi)燃機(jī)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。,2024/3/4,13,6.2 內(nèi)燃機(jī)的總體結(jié)構(gòu),油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是一種由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。汽油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)組成兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；點(diǎn)火系統(tǒng)；起動(dòng)系統(tǒng)柴油機(jī)由兩大機(jī)構(gòu)和四大系統(tǒng)組成兩大機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起

12、動(dòng)系統(tǒng)組成。,注意：柴油機(jī)采用壓燃方式，所以它不需要點(diǎn)火系統(tǒng)。,2024/3/4,14,6.2.1 曲軸連桿結(jié)構(gòu)曲軸連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件。曲軸連桿機(jī)構(gòu)的組成機(jī)體組活塞連桿組曲軸飛輪組在作功沖程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。在進(jìn)氣、壓縮和排氣沖程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。,2024/3/4,15,機(jī)

13、體組由氣缸體、氣缸套、氣缸墊、氣缸蓋和油底殼等不動(dòng)件組成,,圖6.4 四缸汽油機(jī)機(jī)體,2024/3/4,16,活塞連桿組由活塞和連桿運(yùn)動(dòng)件組成活塞組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷等組成，如圖6.5所示 作用：承受燃燒氣體壓力，并將此力通過(guò)活塞銷傳給連桿以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),,,,（a）活塞組 （b）活塞構(gòu)造 圖6.5 活塞示意圖,2024/3/4,17,

14、連桿組連桿組包括連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承等零件，如圖6.6所示。作用：將活塞與曲軸連接起來(lái)，從而將活塞承受的壓力傳給曲軸，并通過(guò)曲軸把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。,,,（a）連桿構(gòu)造 （b）連桿組件 圖6-6 連桿示意圖,2024/3/4,18,曲

15、軸飛輪組由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減震器等組成曲軸曲軸是引擎的主要旋轉(zhuǎn)機(jī)件，如圖6-7所示。,,圖6-7 曲軸示意圖,曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要的機(jī)件，其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的兩個(gè)重要部位主軸頸：主軸頸被安裝在缸體上連桿：連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu),2024/3/4,19,飛輪飛輪能儲(chǔ)存能量，使活塞的其他沖程能正常工作，并使曲軸旋轉(zhuǎn)均勻。對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，每四個(gè)活塞沖

16、程作功一次，即只有作功沖程作功，而排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)沖程都要消耗功。因此，曲軸對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性變化，曲軸轉(zhuǎn)速也不穩(wěn)定。為了改善這種狀況，在曲軸后端裝置飛輪,圖6.8 活塞、連桿、曲軸與飛輪示意圖,2024/3/4,20,6.2.2 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的功用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過(guò)程，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，即進(jìn)、排氣

17、門置于氣缸蓋內(nèi)，倒掛在氣缸頂上。進(jìn)氣量進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣數(shù)量或稱進(jìn)氣量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響很大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能地多；同時(shí)，廢氣要排除干凈，因?yàn)闅飧變?nèi)殘留的廢氣越多，進(jìn)氣量將會(huì)越少。,2024/3/4,21,配氣機(jī)構(gòu)組成氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動(dòng)形式等有關(guān)。在氣門式配氣機(jī)構(gòu)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)

18、構(gòu)按其功用都可分為氣門組氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧、鎖片等零件。氣門傳動(dòng)組氣門傳動(dòng)組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時(shí)齒輪組成。氣門傳動(dòng)組的組成視配氣機(jī)構(gòu)的形式而有所不同，它的功用是定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門使其開(kāi)閉。,2024/3/4,22,配氣機(jī)構(gòu)的分類根據(jù)配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸位置的不同，配氣機(jī)構(gòu)分為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)，凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)和凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)，如圖6.9所示,,,（a）配氣機(jī)構(gòu)組成

19、 （b）凸輪軸位置圖6-9 配氣機(jī)構(gòu)組成,2024/3/4,23,6.2.3 燃料供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供給系的功用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；柴油機(jī)燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。柴油機(jī)的供油系統(tǒng)柴油機(jī)的供油系統(tǒng)一般由油

20、箱、柴油濾清器、低壓油泵、高壓油泵、噴油嘴等部分組成。柴油機(jī)工作時(shí)，柴油從油箱中流出，經(jīng)粗濾器過(guò)濾，低壓油泵升壓，又經(jīng)細(xì)濾器（也稱精濾器）進(jìn)一步過(guò)濾，高壓油泵升壓后，通過(guò)高壓油管送到噴油嘴，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)通過(guò)噴油嘴將柴油以霧狀噴入氣缸壓燃。,2024/3/4,24,6.2.4 潤(rùn)滑系統(tǒng)油機(jī)工作時(shí)，各部分機(jī)件在運(yùn)動(dòng)中將產(chǎn)生摩擦阻力，為子減輕機(jī)件磨損，延長(zhǎng)使用壽命，必須設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)。潤(rùn)滑系統(tǒng)的功用向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔

21、潤(rùn)滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤(rùn)滑系的組成潤(rùn)滑系通常由潤(rùn)滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成機(jī)油泵的作用通常裝在底部的機(jī)油盤內(nèi)，其作用是提高機(jī)油壓力，從而將機(jī)油源源不斷地送到需要潤(rùn)滑的機(jī)件上。機(jī)油濾清器的作用是濾除機(jī)油中的雜質(zhì)，以減輕機(jī)件摩損并延長(zhǎng)機(jī)油的使用期限。機(jī)油的作用是實(shí)現(xiàn)液體摩擦，對(duì)摩擦表面進(jìn)行清洗和冷卻，同時(shí)提高活塞環(huán)與氣缸的密封性能，防止器件銹蝕。,2

22、024/3/4,25,6.2.5 冷卻系統(tǒng)油機(jī)工作時(shí)，溫度很高（燃燒時(shí)最高溫度可達(dá)2000度），長(zhǎng)時(shí)間工作將使機(jī)件膨脹變形，摩擦力增大。同時(shí)，機(jī)油也可能因溫度過(guò)高而變稀，從而降低潤(rùn)滑效果。為了避免溫度過(guò)高，油機(jī)中通常都裝有水冷卻系統(tǒng)，以保證油機(jī)在適宜的溫度（80～90度）下正常工作。冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系的組成水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系通常由水箱、水管、冷卻水套

23、、水泵、風(fēng)扇、散熱器、節(jié)溫器等組成。循環(huán)途徑冷卻水通過(guò)水泵加壓后在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)，循環(huán)途徑為：水箱→下水管→水泵→氣缸水套→氣缸蓋水套→節(jié)溫器→上水管→水箱。,2024/3/4,26,6.2.6 點(diǎn)火系統(tǒng)在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。點(diǎn)火系統(tǒng)能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)組成蓄電池發(fā)電機(jī)分電器點(diǎn)火線圈火花塞

24、,2024/3/4,27,6.2.7 啟動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)不能從停車狀態(tài)自行轉(zhuǎn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，必須使用外力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使之起動(dòng)。這種產(chǎn)生外力的裝置稱為起動(dòng)系統(tǒng)。啟動(dòng)的兩種方式電起動(dòng)人力起動(dòng) 油機(jī)電啟動(dòng)系統(tǒng)組成蓄電池啟動(dòng)馬達(dá)交流發(fā)電機(jī)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)等組成當(dāng)按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通蓄電池電路的時(shí)候，蓄電池給啟動(dòng)馬達(dá)供電帶動(dòng)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由一個(gè)小的交流發(fā)電機(jī)通過(guò)整流后給蓄電池充電。,2024/3/4,28,輔助啟動(dòng)系統(tǒng)為了保證

25、發(fā)動(dòng)機(jī)在任何溫度條件下都能可靠地啟動(dòng)，特別是柴油機(jī)，我們可借助一些恰當(dāng)?shù)姆椒ê褪侄?，尤其是在環(huán)境溫度較低的情況下都能順利啟動(dòng)。減壓機(jī)構(gòu)減壓機(jī)構(gòu)的作用是在柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)，人為地將配氣機(jī)構(gòu)推桿頂起，使氣門處于開(kāi)啟狀態(tài)，減小啟動(dòng)時(shí)的壓縮阻力，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)速迅速提高。當(dāng)柴油機(jī)曲軸達(dá)到足夠高的轉(zhuǎn)速時(shí)，恢復(fù)氣門正常工作，并利用飛輪慣性幫助柴油機(jī)啟動(dòng) 潤(rùn)滑油預(yù)熱裝置環(huán)境溫度較低時(shí)，潤(rùn)滑油粘度大，阻力大，造成啟動(dòng)困難 進(jìn)氣預(yù)熱裝置電啟動(dòng)柴油機(jī)在

26、進(jìn)氣管中通過(guò)預(yù)熱器加熱進(jìn)氣，改善啟動(dòng)條件。有利于混合氣的形成和燃燒，效果比較明顯，在低溫下，利用它往往能迅速啟動(dòng)柴油機(jī) 冷卻水預(yù)熱裝置,2024/3/4,29,6.3 油機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作原理,6.3.1 油機(jī)工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)及常用術(shù)語(yǔ)(1) 上止點(diǎn)和下止點(diǎn)：活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頂部能到達(dá)的最高位置和最低位置分別叫上止點(diǎn)和下止點(diǎn)， 如圖 6.10 (a)、 (b)所示。,圖 6.10 內(nèi)燃機(jī)常用術(shù)語(yǔ)圖解,2024/

27、3/4,30,(2) 活塞行程(沖程)：活塞由上止點(diǎn)移到下止點(diǎn)所運(yùn)行的距離， 稱為活塞行程。 活塞每運(yùn)行一個(gè)行程， 曲軸旋轉(zhuǎn)半周(180°)(3) 燃燒室容積：活塞位于上止點(diǎn)時(shí)， 其頂部與氣缸、 氣缸蓋之間的空間稱為燃燒室容積。(4) 氣缸工作容積：活塞自上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的空間， 稱為氣缸工作容積。 氣缸工作容積又稱為活塞排量。(5) 氣缸總?cè)莘e：活塞位于下止點(diǎn)時(shí)， 其頂部與氣缸、 氣缸蓋之間的空間， 稱為氣缸總?cè)莘e

28、。 很明顯， 氣缸總?cè)莘e為燃燒室容積與氣缸工作容積之和。(6) 壓縮比：氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比， 稱為壓縮比。 壓縮比用來(lái)衡量氣體在氣缸內(nèi)壓縮的程度。 壓縮比越大， 氣體被壓縮后的密度、 溫度和壓力也越高。 汽油機(jī)的壓縮比一般為 6～8； 柴油機(jī)的壓縮比一般為 17～21。(7) 工作循環(huán)：內(nèi)燃機(jī)每產(chǎn)生一次動(dòng)力， 必須經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、 壓縮、 燃燒膨脹和排氣過(guò)程，該過(guò)程稱為內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)。,2024/3/4,31,油機(jī)是將燃料的化學(xué)

29、能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種機(jī)器。它是通過(guò)在氣缸內(nèi)不斷進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、工作和排氣四個(gè)過(guò)程即一個(gè)工作循環(huán)來(lái)將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，完成能量轉(zhuǎn)換。內(nèi)燃機(jī)的分類內(nèi)燃機(jī)按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的沖程數(shù)可分為二沖程內(nèi)燃機(jī)指活塞在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)各一次，經(jīng)過(guò)二個(gè)沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)一周（360°）來(lái)完成一次工作循環(huán)，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)叫做二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。四沖程內(nèi)燃機(jī)指活塞在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)各兩次，經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周（720°）完成一次工作

30、循環(huán)時(shí)，叫做四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。,2024/3/4,32,四行程汽油機(jī)工作原理四行程汽油機(jī)的工作過(guò)程如圖 6.11 所示。,圖 6.11 四行程汽油機(jī)工作過(guò)程,2024/3/4,33,1. 進(jìn)氣行程進(jìn)氣行程前， 活塞位于上止點(diǎn)， 此時(shí)進(jìn)、 排氣門均關(guān)閉。 曲軸在外力(手搖或電動(dòng))作用下旋轉(zhuǎn)， 通過(guò)連桿使活塞離開(kāi)上止點(diǎn)下行， 氣缸容積增大， 壓力減小， 與外界形成壓力差。 此時(shí)凸輪軸上的凸輪頂開(kāi)進(jìn)氣門(排氣門仍關(guān)閉)， 在壓力差的作用下，

31、 混合氣進(jìn)入氣缸， 如圖 6.11(a)所示。 曲軸旋轉(zhuǎn)半周后， 活塞到達(dá)下止點(diǎn)， 進(jìn)氣門關(guān)閉， 氣缸內(nèi)充滿新鮮混合氣體， 完成了進(jìn)氣行程。 2. 壓縮行程進(jìn)氣行程結(jié)束后， 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 活塞離開(kāi)下止點(diǎn)上行。 由于進(jìn)、 排氣門均關(guān)閉， 活塞上行， 氣缸內(nèi)混合氣被壓縮后， 溫度與壓力不斷升高， 如圖 6.11(b)所示。 曲軸旋轉(zhuǎn)半周后， 活塞到達(dá)上止點(diǎn)， 混合氣被壓縮到燃燒室內(nèi)， 壓縮行程結(jié)束。,2024/3/4,34,3. 燃燒

32、膨脹行程壓縮行程即將結(jié)束的瞬間， 火花塞電極間產(chǎn)生的火花將混合氣點(diǎn)燃。 混合氣燃燒后產(chǎn)生很高的壓力， 該壓力作用在活塞頂上， 迫使活塞下行， 活塞通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)曲軸和飛輪， 使其按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)， 從而帶動(dòng)其他機(jī)器工作， 如圖 6.11(c)所示。 活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)， 曲軸又旋轉(zhuǎn)了半周， 做功行程結(jié)束。4. 排氣行程做功行程結(jié)束后， 氣缸內(nèi)充滿燃燒后的廢氣。 這時(shí)進(jìn)氣門仍關(guān)閉， 排氣門被凸輪頂開(kāi)， 如圖 6.11所示。 在飛輪旋轉(zhuǎn)

33、慣性力的作用下， 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 活塞離開(kāi)下止點(diǎn)上行， 廢氣經(jīng)排氣門排出氣缸。 曲軸旋轉(zhuǎn)半周后， 活塞到達(dá)上止點(diǎn)， 排氣門關(guān)閉， 排氣行程結(jié)束。,2024/3/4,35,四行程柴油機(jī)工作原理由于柴油機(jī)構(gòu)造的特殊性，所以其工作原理與汽油機(jī)也有一定的差異。1. 進(jìn)氣行程開(kāi)始進(jìn)氣前， 活塞位于上止點(diǎn)， 進(jìn)、 排氣門均關(guān)閉。 由于外力的作用， 曲軸按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)， 活塞離開(kāi)上止點(diǎn)下行， 活塞上方的氣缸容積增大， 氣缸內(nèi)壓力降低， 與此同

34、時(shí)， 凸輪軸將進(jìn)氣門打開(kāi)， 外界空氣在壓力差的作用下， 經(jīng)進(jìn)氣門流入氣缸， 如圖 6.12(a)所示。 曲軸旋轉(zhuǎn)半周后， 活塞到達(dá)下止點(diǎn)， 進(jìn)氣門關(guān)閉， 進(jìn)氣行程結(jié)束。2. 壓縮行程曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 活塞離開(kāi)下止點(diǎn)上行， 由于進(jìn)、 排氣門均關(guān)閉， 氣缸內(nèi)的空氣被壓縮， 空氣溫度和壓力升高， 如圖 6.12 (b)所示,2024/3/4,36,圖 6.12 四行程柴油機(jī)工作過(guò)程,2024/3/4,37,3. 燃燒及膨脹行程壓縮行程終了

35、時(shí)，氣體溫度高達(dá) 500～750℃，壓力達(dá) 30～50 kg/cm2。此時(shí)，高壓油泵送來(lái)的柴油經(jīng)噴油嘴后以霧狀微粒噴入燃燒室，霧狀柴油和高溫氣體迅速混合并著火燃燒，釋放出的熱能，使氣缸內(nèi)的氣體溫度和壓力急劇增高。高溫高壓氣體在氣缸內(nèi)迅速膨脹，以巨大的壓力推動(dòng)活塞向下移動(dòng)做功，如圖 6.12 (c)所示。 4. 排氣行程燃燒膨脹行程結(jié)束后， 由于飛輪的慣性作用， 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 活塞離開(kāi)下止點(diǎn)上行。 此時(shí)， 排氣門打開(kāi)， 燃燒后的廢

36、氣經(jīng)排氣門排出缸外， 如圖 6.12 (d)所示。曲軸旋轉(zhuǎn)半周，活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要差別 ① 汽油機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中， 進(jìn)入氣缸的是汽油和空氣組成的可燃混合氣 ② 汽油機(jī)中的可燃混合氣是由火花塞的電火花點(diǎn)燃的。,2024/3/4,38,二行程汽油機(jī)工作原理曲軸箱換氣式二行程汽油機(jī)工作過(guò)程如圖6.13 所示。 二行程汽油機(jī)與四行程汽油機(jī)的主要區(qū)別是沒(méi)有單獨(dú)的配氣機(jī)構(gòu)， 而是在氣缸壁上開(kāi)了 3

37、 個(gè)高度不同的孔： 進(jìn)氣孔、 排氣孔和換氣孔。 進(jìn)氣孔位置最低， 它是新鮮混合氣進(jìn)入的通道； 排氣孔位置最高， 它是廢氣排出的通道； 換氣孔介于二者之間， 曲軸箱內(nèi)的混合氣由此孔進(jìn)入氣缸。,圖 6.13 二行程汽油機(jī)工作過(guò)程,2024/3/4,39,1. 第一行程第一行程開(kāi)始前， 活塞位于下止點(diǎn)， 排氣孔和換氣孔打開(kāi)， 進(jìn)氣孔關(guān)閉， 氣缸中已充滿了在上一循環(huán)中進(jìn)入的混合氣。 曲軸在外力作用下按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)， 活塞離開(kāi)下止點(diǎn)上行，

38、先后將換氣孔和排氣孔關(guān)閉， 氣缸內(nèi)的混合氣被逐漸壓縮， 如圖 6.13(a)所示。 另一方面， 由于活塞上行， 曲軸箱內(nèi)容積增大， 氣體壓力降低。 當(dāng)活塞下部將進(jìn)氣孔打開(kāi)時(shí)， 混合氣便通過(guò)進(jìn)氣孔進(jìn)入曲軸箱， 如圖 6.13(b)所示。 2. 第二行程第一行程結(jié)束時(shí)， 火花塞產(chǎn)生的電火花， 將氣缸內(nèi)的混合氣點(diǎn)燃， 氣體膨脹推動(dòng)活塞離開(kāi)上止點(diǎn)下行， 活塞又通過(guò)連桿將動(dòng)力傳給曲軸， 使曲軸仍按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)， 如圖 6.13(c)所示。

39、活塞下行不久， 進(jìn)氣孔即被關(guān)閉， 曲軸箱內(nèi)的混合氣隨著活塞下行而被壓縮。 當(dāng)活塞把排氣孔打開(kāi)時(shí)， 氣缸內(nèi)的廢氣靠自身的壓力經(jīng)排氣孔排出。 活塞再下行， 換氣孔被打開(kāi)， 經(jīng)過(guò)預(yù)壓的混合氣由曲軸箱經(jīng)換氣孔進(jìn)入氣缸， 并把剩余的大部分廢氣驅(qū)出氣缸， 如圖 6.13(d)所示。,2024/3/4,40,柴油機(jī)的組成柴油機(jī)主要二大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)組成二大機(jī)構(gòu)曲軸連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)燃油系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)。1.曲軸連

40、桿機(jī)構(gòu)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的作用是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能變?yōu)闄C(jī)械能，并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 以帶動(dòng)其他機(jī)械做功。曲軸連桿機(jī)構(gòu)可分為固定機(jī)件和活動(dòng)機(jī)件兩大部分。固定機(jī)件包括：氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊和曲軸箱。運(yùn)動(dòng)機(jī)件包括： 活塞組、連桿組、曲軸和飛輪等。,2024/3/4,41,（1）氣缸：氣缸是燃料燃燒的地方，根據(jù)油機(jī)的功率不同，氣缸的直徑和數(shù)目也不相同 。燃料在氣缸中燃燒時(shí)，溫度可高達(dá)1500～2000℃，因此，油機(jī)中必須

41、采用冷卻水散熱，為此，氣缸壁都做成中空的夾層，兩層之間的空間稱為水套。,氣缸,2024/3/4,42,（2）活塞：油機(jī)在工作時(shí)，活塞既承受很高的溫度，又承受很大的壓力，而且運(yùn)動(dòng)速度極快，慣性很大。因此，活塞必須具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能，并且應(yīng)當(dāng)用質(zhì)量較輕的鋁合金鑄造，以減小慣性。為了使活塞與氣缸之間緊密接觸，活塞的上部還裝有活塞環(huán)，如圖，活塞環(huán)有壓縮環(huán)（氣環(huán)）和油環(huán)兩種，氣環(huán)的作用是防止氣缸漏氣，油環(huán)的作用是防止機(jī)油竄入燃燒室。,活

42、塞,2024/3/4,43,（3）連桿與曲軸：連桿將活塞與曲軸連接起來(lái)，從而將活塞承受的壓力傳給曲軸，并通過(guò)曲軸把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。,連桿,曲軸,2024/3/4,44,2.配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的作用是適時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，將可燃的氣體送入氣缸，并及時(shí)將燃燒后的廢氣排出。配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、凸輪軸、推桿、挺桿和搖臂等部件組成。,配氣機(jī)構(gòu),2024/3/4,45,配氣機(jī)構(gòu)工作原理,2024/3/4,46,3.

43、供油系統(tǒng)柴油機(jī)的供油系統(tǒng)一般由油箱、柴油濾清器、低壓油泵、高壓油泵、噴油嘴等部分組成。,圖示柴油機(jī)工作時(shí)，柴油從機(jī)箱中流出，經(jīng)粗濾器過(guò)濾，低壓油泵升壓，又經(jīng)細(xì)濾器(也稱精濾器)進(jìn)一步過(guò)濾，高壓油泵升壓后，通過(guò)高壓油管送到噴油嘴，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)通過(guò)噴油嘴將柴油以霧狀噴入氣缸壓燃。,2024/3/4,47,4.潤(rùn)滑系統(tǒng)油機(jī)工作時(shí)，各部分機(jī)件在運(yùn)動(dòng)中將產(chǎn)生摩擦阻力。為了減輕機(jī)件摩損，延長(zhǎng)使用壽命，必須采用機(jī)油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑系統(tǒng)通常由機(jī)油泵，機(jī)

44、油濾清器(粗濾和細(xì)濾)等部分組成。如圖所示。機(jī)油泵通常裝在底部的機(jī)油盤內(nèi)，它的作用是提高機(jī)油壓力，從而將機(jī)油源源不斷地送到需要潤(rùn)滑的機(jī)件上。機(jī)油濾清器的作用是濾除機(jī)油中的雜質(zhì)，以減輕機(jī)件摩損并延長(zhǎng)機(jī)油的使用期限。,2024/3/4,48,5.冷卻系統(tǒng)油機(jī)工作時(shí)，溫度很高(燃燒時(shí)最高溫度可達(dá)2000℃)，這樣將使機(jī)件膨脹變形，摩擦力增大。此外，機(jī)油也可能因溫度過(guò)高而變稀，從而降低潤(rùn)滑效果。為了避免溫度過(guò)高，油機(jī)中通常都裝有水冷卻系統(tǒng)，以

45、保證油機(jī)在適宜的溫度(80～90℃)下正常工作。,冷卻系統(tǒng)包括水套、散熱器、水管和水泵等，如圖所示。冷卻水通過(guò)水泵加壓后在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。循環(huán)途徑為：水箱→下水管→水泵→氣缸水套→氣缸蓋水套→節(jié)溫器→上水管→水箱。節(jié)溫器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，以便油機(jī)始終在最適宜的溫度下工作。,2024/3/4,49,6.啟動(dòng)系統(tǒng)油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)大致有蓄電池、起動(dòng)馬達(dá)、交流發(fā)電機(jī)、輔助起動(dòng)系統(tǒng)等組成。如圖所示。當(dāng)按下起動(dòng)開(kāi)關(guān)，接通蓄電池電路的時(shí)候，

46、蓄電池給啟動(dòng)馬達(dá)供電帶動(dòng)內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)，同時(shí)一個(gè)小的交流發(fā)電機(jī)通過(guò)整流后給蓄電池充電。,啟動(dòng)系統(tǒng),2024/3/4,50,輔助起動(dòng)系統(tǒng)為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何溫度條件下都能可靠地起動(dòng)，特別是柴油機(jī)，我們可以借助一些恰當(dāng)?shù)姆椒ê褪侄?，尤其是在環(huán)境溫度較低的情況下都有順利起動(dòng)。（1）減壓機(jī)構(gòu)減壓機(jī)構(gòu)的作用是在柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)，人為地將配氣機(jī)構(gòu)推桿頂起.使氣門處于開(kāi)啟狀態(tài)，減小啟動(dòng)時(shí)的壓縮阻力.使啟動(dòng)轉(zhuǎn)速迅速提高.當(dāng)柴油機(jī)曲軸達(dá)到足夠高的轉(zhuǎn)速時(shí)，恢

47、復(fù)氣門正常工作，并利用飛輪慣性幫助柴油機(jī)啟動(dòng)。（2）潤(rùn)滑油預(yù)熱裝置環(huán)境溫度較低時(shí)，潤(rùn)滑油粘度大，阻力大，造成啟動(dòng)困難。因此，低溫環(huán)境使用的柴油機(jī)的油低殼內(nèi)常設(shè)有機(jī)油加熱裝置.在啟動(dòng)柴油機(jī)時(shí)可先給潤(rùn)滑加熱，以減小啟動(dòng)阻力。,2024/3/4,51,（3）進(jìn)氣預(yù)熱裝置電啟動(dòng)柴油機(jī)常用裝在進(jìn)氣管中的進(jìn)氣預(yù)熱器加熱進(jìn)氣，改善啟動(dòng)條件。這種方法有利于混合氣的形成和燃燒，效果比較明顯，在低溫下，利用它往往能迅速啟動(dòng)柴油機(jī)。（4）冷卻水預(yù)熱裝

48、置專門設(shè)置預(yù)熱冷卻水的裝置，提高水溫，水溫達(dá)到40℃時(shí)，即可啟動(dòng).有的柴油機(jī)則采用綜合起動(dòng)加熱器，同時(shí)加熱進(jìn)氣、冷卻水和油底殼機(jī)油等。,2024/3/4,52,柴油機(jī)供油系統(tǒng) 柴油機(jī)供油系統(tǒng)通常由油箱、 輸油泵(也稱低壓油泵)、 柴油濾清器、 高壓油泵、 高壓油管、 噴油嘴、 調(diào)速器、 空氣濾清器、 進(jìn)、 排氣管和消音器等組成， 如圖 6.14 所示。,2024/3/4,53,1. 高壓油泵1) 高壓油泵的作用高壓油泵的作用是：

49、 把柴油的壓力提高到一定數(shù)值， 并在規(guī)定的時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間內(nèi)， 根據(jù)柴油機(jī)負(fù)載的大小， 將一定數(shù)量的柴油經(jīng)噴油嘴送入燃燒室。 高壓油泵類型很多， 目前應(yīng)用最廣泛的是轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞式高壓油泵。2) 高壓油泵的構(gòu)造柱塞式高壓油泵的基本結(jié)構(gòu)如圖 6.15(a)所示。 由柱塞和柱塞套筒偶件、 出油閥與閥座偶件， 以及傳動(dòng)用的凸輪、 挺柱等組成。 柱塞是一個(gè)圓柱體， 頭部圓柱面上的螺旋斜槽通過(guò)徑向孔和軸向孔與柱塞頂部空腔相通(有的柱塞斜槽是通過(guò)圓柱面

50、上的直槽與柱塞頂部空腔相通)； 柱塞中部切有較淺的環(huán)形小潤(rùn)滑油槽。尾部裝有柱塞轉(zhuǎn)臂(油量調(diào)節(jié)臂)， 它與柱塞套筒組成精密的配合偶件， 不能隨意互換。 柱塞套筒上有進(jìn)油孔和回油孔， 兩者均與泵上體內(nèi)的低壓油腔相通。 柱塞在凸輪和柱塞彈簧的交替作用下， 在柱塞套筒中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)， 也可以在油量調(diào)節(jié)臂的帶動(dòng)下繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。 此外， 柱塞偶件上方裝有出油閥和出油閥座組成的精密偶件， 靠出油閥彈簧的作用， 將出油閥緊密壓在閥座上。 閥座與柱

51、塞套筒頂端配合構(gòu)成柱塞頂部空腔(又稱柱塞上腔)， 柴油就是從這個(gè)空腔經(jīng)出油閥、 高壓油管和噴油嘴壓向燃燒室的,2024/3/4,54,圖6.15 柱塞式高壓油泵,2024/3/4,55,3) 高壓油泵的工作原理當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過(guò)滾輪時(shí)， 柱塞受柱塞彈簧的作用向下移動(dòng)， 柱塞上腔的空間逐漸增大， 從而產(chǎn)生吸力。 同時(shí)柱塞下移使柱塞套筒上的進(jìn)油孔露出時(shí)， 經(jīng)過(guò)濾清的低壓柴油， 即由殼體內(nèi)的進(jìn)油道經(jīng)進(jìn)油孔吸入柱塞上腔內(nèi)， 完成進(jìn)油過(guò)程。

52、凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)到與滾輪接觸時(shí)， 克服柱塞彈簧的彈力推動(dòng)柱塞上移， 柱塞封閉進(jìn)、 回油孔后， 柱塞上腔成為密封空間， 吸入的柴油被柱塞壓縮， 油壓急劇上升。當(dāng)油壓超過(guò)出油閥彈簧的彈力和高壓油管內(nèi)余油壓力時(shí)， 出油閥被頂開(kāi)， 高壓柴油被壓入高壓油管， 向噴油嘴供油。 柱塞繼續(xù)上移， 高壓柴油不斷經(jīng)出油閥泵出， 完成泵油過(guò)程。 柱塞頭部的斜槽邊緣剛與柱塞套筒上的回油孔相通時(shí)， 柱塞上腔內(nèi)的高壓柴油迅速經(jīng)柱塞的軸向孔、 徑向孔(有的柱塞偶件

53、中油是經(jīng)柱塞頭部的直槽)和斜槽， 通過(guò)回油孔流往回油道， 泵內(nèi)油壓驟然下降， 出油閥因被彈簧壓力壓回閥座內(nèi)而關(guān)閉， 供油立即停止， 完成回油過(guò)程。,2024/3/4,56,柱塞在套筒中的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)完成的。 油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有撥叉式和齒條式兩種。 撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如圖 6.16 所示， 由拉桿、 調(diào)節(jié)臂、 調(diào)節(jié)叉等組成。,圖 6.16 撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),2024/3/4,57,齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖 6.17所示。 其油量

54、調(diào)節(jié)是靠齒桿帶動(dòng)齒輪套使柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。,從柱塞上移封閉進(jìn)油孔開(kāi)始， 到其斜槽邊緣與柱塞套筒上的回油孔相通時(shí)為止， 這段柱塞行程稱為供油行程或有效行程。 它與供油延續(xù)時(shí)間相當(dāng)。 供油量取決于供油行程的長(zhǎng)短。 轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞時(shí)， 開(kāi)始供油的時(shí)間不變， 但是柱塞斜槽邊緣與回油孔相通的位置改變了， 因而改變了回油起始時(shí)間與供油行程， 達(dá)到了調(diào)節(jié)供油量的目的。,圖6.17 齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),2024/3/4,58,圖6.18 噴油嘴的構(gòu)造,2.

55、噴油嘴噴油嘴的作用是將來(lái)自高壓油泵的柴油均勻地霧化并噴入氣缸， 和空氣形成可燃混合氣。噴油嘴有開(kāi)式和閉式兩類。 中小型柴油機(jī)都采用閉式噴油嘴， 它的特點(diǎn)是噴油結(jié)束后， 噴油嘴油腔立即封閉而不與燃燒室相通， 高溫燃燒氣體不會(huì)由燃燒室沖入噴油嘴內(nèi)腔使燃油燃燒， 以免因積炭而阻塞噴孔。 按噴孔數(shù)目， 噴油嘴又分為單孔式和多孔式兩種。 噴油嘴的一般構(gòu)造如圖 6.18 所示， 由噴油嘴體、 調(diào)壓彈簧、 挺桿、 調(diào)壓螺釘、 噴頭偶件等組成。,2

56、024/3/4,59,2.2.5 汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 汽油機(jī)工作過(guò)程中，化油器供給氣缸的可燃混合氣，必須用電火花點(diǎn)燃，為此，汽油機(jī)上必須設(shè)置點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)的作用是將低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷?，并適時(shí)地把高電壓引入氣缸使火花塞打火，以點(diǎn)燃被壓縮的混合氣。為了保證可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火，點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)能夠產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間空氣的高電壓，并且點(diǎn)火時(shí)間要準(zhǔn)確，不能過(guò)早或過(guò)晚。1. 蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)由蓄電池、 點(diǎn)火線圈、 分電器、 火花

57、塞等組成， 如圖 6.19所示。(1) 蓄電池一般采用 12 V或 6 V蓄電池作點(diǎn)火電源。 (2)點(diǎn)火線圈實(shí)際上是一個(gè)升壓自耦變壓器， 匝比為 50∶1～70∶1。,2024/3/4,60,圖 6.19 蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng),2024/3/4,61,(3) 分電器分電器的作用是控制低壓電路通斷， 并將高電壓按點(diǎn)火次序分配到各缸火花塞上， 根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的需要， 自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間。 分電器由白金盤、 分電器蓋、 分電器軸、 自動(dòng)提前

58、點(diǎn)火裝置等組成， 如圖 6.20(a) 所示。,圖 6.20 分電器,2024/3/4,62,分電器蓋一般用膠木制成。蓋的中央有總高壓線插孔，該插孔內(nèi)側(cè)有炭精棒和一個(gè)小彈簧。蓋四周有分高壓線插孔，插孔數(shù)目與氣缸數(shù)目相同。插孔內(nèi)側(cè)有導(dǎo)電柱。分火芯也是膠木制成的。上部有一金屬片，金屬片一端始終與總高壓插孔中的導(dǎo)電柱相接觸，分火芯內(nèi)部有一內(nèi)圓，內(nèi)圓的削平面與凸輪軸上的削平面相配合，隨凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪的頂部頂開(kāi)白金接點(diǎn)時(shí)， 分火芯將總高

59、壓線與分高壓線接通，使火花塞點(diǎn)火。白金盤的作用是控制低壓電路通斷。如圖 6.20(b)所示，白金盤底板上裝有白金、 凸輪和電容器等。 ① 固定接點(diǎn)： 由固定螺絲固定在白金盤上并接地， 通過(guò)調(diào)整螺絲可調(diào)整固定接點(diǎn)的位置， 從而改變白金間隙。② 活動(dòng)接點(diǎn)： 通過(guò)彈簧片套在白金盤的銷釘上， 并用膠木套將彈簧片與銷釘隔開(kāi)， 為了防止彈簧片與白金盤短路， 彈簧片裝入白金盤的銷釘時(shí)， 上下部之間必須墊入合適的絕緣墊片， 并將卡簧卡入銷釘?shù)目ɑ刹?/p>

60、中。 裝入彈簧片時(shí)， 應(yīng)調(diào)節(jié)絕緣墊片的厚度， 保證活動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)對(duì)齊。,2024/3/4,63,③ 凸輪：用螺絲固定在分電器軸上，并與軸一起旋轉(zhuǎn)， 控制白金接點(diǎn)的開(kāi)合。④ 電容器：紙質(zhì)電容，容量一般為 0.2 μF左右，外殼固定在白金盤上并接地，另一端經(jīng)導(dǎo)線與白金活動(dòng)接點(diǎn)彈簧片相連。自動(dòng)提前點(diǎn)火裝置的作用是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間。 (4) 火花塞感應(yīng)線圈次級(jí)所產(chǎn)生的高電壓在火花塞電極間形成火花， 點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)被壓

61、縮的混合氣。最常見(jiàn)的火花塞結(jié)構(gòu)如圖 6.21 所示。 中心電極通過(guò)金屬桿、 接線螺母接于高壓線， 金屬桿外面包有絕緣瓷芯， 鋼制外殼位于最外層， 它的下端固定有彎曲的側(cè)電極， 外表面下部制有螺紋， 以便固定在氣缸蓋上， 為了避免火花塞處漏氣， 鋼殼與絕緣瓷芯之間、 鋼殼與氣缸蓋之間都裝有銅質(zhì)墊圈。,2024/3/4,64,圖 6.21 火花塞,2024/3/4,65,點(diǎn)火原理1.蓄電池點(diǎn)火原理蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)簡(jiǎn)化電路如圖 6.22

62、所示。 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S閉合后， 搖轉(zhuǎn)曲軸起動(dòng)機(jī)器時(shí)， 分電器的凸輪將隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 凸輪使白金接點(diǎn)不斷地打開(kāi)和閉合。,圖6.22 蓄電池點(diǎn)火原理電路圖,2024/3/4,66,2. 磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)小型汽油機(jī)通常都采用磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。 在早期的磁電機(jī)中， 都靠白金觸點(diǎn)的通斷來(lái)控制點(diǎn)火時(shí)間。 實(shí)際工作中， 白金觸點(diǎn)存在易燒蝕、 磨損、 松動(dòng)等缺點(diǎn)， 工作不很可靠。 為了消除這些缺點(diǎn)， 目前廣泛采用無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)。 無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)通常分為電容放電

63、點(diǎn)火(CDI)式磁電機(jī)和晶體管控制點(diǎn)火(TCI)磁電機(jī)兩類。 1) 電容放電點(diǎn)火(CDI)式磁電機(jī)國(guó)產(chǎn)電容放電點(diǎn)火式KFCI型無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)， 如圖 6.23 所示。 在旋轉(zhuǎn)的飛輪上， 固定有非對(duì)稱磁極N、 S， 電樞磁盤上裝有充電線圈、 點(diǎn)火線圈。 外附的開(kāi)關(guān)器內(nèi)裝有晶閘管VT、 電阻R1、 整流管VD1、 VD2。,2024/3/4,67,圖 6.23 KFCI電容放電點(diǎn)火式磁電機(jī),2024/3/4,68,飛輪帶著磁極旋轉(zhuǎn)時(shí)，充電

64、線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)VD1給電容器C1充電。汽油機(jī)需要點(diǎn)火時(shí)，由點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組N1送出一個(gè)脈沖電壓， 經(jīng)二極管VD2、電阻R1觸發(fā)晶閘管VT， 使VT導(dǎo)通。電容器C1通過(guò)初級(jí)繞組N1迅速放電，在次級(jí)繞組中便產(chǎn)生高壓。這種點(diǎn)火裝置能在環(huán)境溫度為-40 ℃～65 ℃、 轉(zhuǎn)速為 700～5 000 r/min范圍內(nèi)正常工作。雅馬哈EI1500S的電容放電點(diǎn)火電路如圖 6.24所示。 飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)， 裝在飛輪上的永久磁鐵使充電線圈L3兩

65、端產(chǎn)生 100～400 V交流電壓， 該電壓經(jīng)二極管VD1整流后， 對(duì)電容器C充電。,2024/3/4,69,圖 6.24 雅馬哈EI1500S電容放電點(diǎn)火電路,2024/3/4,70,2) 晶體管控制點(diǎn)火(TCI)磁電機(jī)晶體管控制點(diǎn)火(TCI)磁電機(jī)的電路如圖 6.25 所示。 飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)， 飛輪上的永久磁鐵引起點(diǎn)火線圈鐵芯內(nèi)的磁通變化， 因此點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。 正向電壓通過(guò)電阻R1加到晶體管VT1的基極， 使VT1導(dǎo)

66、通。 初級(jí)繞組感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的電流流過(guò)VT1。,圖 6.25 晶體管控制點(diǎn)火電路,2024/3/4,71,初級(jí)繞組感應(yīng)電勢(shì)升高后，由于R1的限流作用，晶體管VT1并未進(jìn)入飽和狀態(tài)。當(dāng)P點(diǎn)的電壓超過(guò)晶體管VT2基極工作電壓后，晶體管VT2導(dǎo)通，從而使晶體管VT1關(guān)斷，初級(jí)繞組L1中的電流迅速切斷。由于互感作用，次級(jí)繞組兩端將產(chǎn)生 20～30 kV高壓，使火花塞兩電極間產(chǎn)生火花。 開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，初級(jí)繞組被短路，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作。 接入二極

67、管VD1可防止感應(yīng)電壓負(fù)半周擊穿晶體管VT1。 在晶體管控制點(diǎn)火電路中， 初級(jí)繞組通電時(shí)間較長(zhǎng)， 貯存能量較多， 因此， 火花塞放電持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)， 通常適用于大排量發(fā)動(dòng)機(jī)。,2024/3/4,72,2.2.6 潤(rùn)滑系統(tǒng)1. 潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用內(nèi)燃機(jī)零件表面，雖然都經(jīng)過(guò)精密加工，但在放大鏡下仍可看到高低不平的現(xiàn)象。內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有關(guān)機(jī)件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，高低不平的表面互相咬合，互相摩擦，從而引起機(jī)件接觸表面磨損和發(fā)熱，破壞各部分之間的正常配合

68、間隙，也增加了機(jī)件的運(yùn)動(dòng)阻力。 在機(jī)件表面加一層潤(rùn)滑油，將干摩擦變?yōu)橐后w摩擦，就能大大減少機(jī)件的磨損和發(fā)熱。因此，在內(nèi)燃機(jī)上必須設(shè)置潤(rùn)滑系統(tǒng)，其作用是： (1) 潤(rùn)滑把潤(rùn)滑油不斷送到各相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的摩擦表面，減少摩擦阻力和零件的磨損，從而提高內(nèi)燃機(jī)的有效功率并延長(zhǎng)使用壽命。 (2) 冷卻潤(rùn)滑油流過(guò)摩擦表面時(shí)，將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，防止零件過(guò)熱， 保證機(jī)件正常工作。,2024/3/4,73,(3) 清潔和保護(hù)潤(rùn)滑油流過(guò)摩擦表面時(shí)

69、，將磨下來(lái)的金屬屑帶走，可減少磨損。 另一方面，零件表面覆蓋潤(rùn)滑油，可避免機(jī)件表面和空氣、水、 燃燒氣體等直接接觸，從而減少了表面腐蝕和氧化。(4) 密封各機(jī)件摩擦表面的潤(rùn)滑油，可增加活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的密封性， 減少漏氣。2. 潤(rùn)滑方式內(nèi)燃機(jī)常用的潤(rùn)滑方式有：(1) 飛濺式潤(rùn)滑：運(yùn)動(dòng)零件激濺出的油滴和油霧，落到摩擦表面上(如氣缸壁、配氣凸輪等)進(jìn)行潤(rùn)滑。(2) 壓力式潤(rùn)滑：通過(guò)機(jī)油泵將機(jī)油連續(xù)不斷地壓送到承受負(fù)荷較大、