柴油機的基本構(gòu)成

·機體是發(fā)動機的骨架，用于安裝和支撐發(fā)動機各總成零部件，由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。

氣缸體

–水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，挺柱腔、冷卻水套和潤滑油道、水道等。

氣缸套

·機體上部氣缸孔內(nèi)鑲嵌有氣缸套。

·目的：解決成本與壽命之間的矛盾。

·氣缸內(nèi)鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的普通鑄鐵或質(zhì)量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節(jié)省了好材料。

氣缸蓋

作用：密封氣缸的上平面，與活塞頂共同形成燃燒室結(jié)構(gòu)多樣

氣缸墊

1）.作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油 。

2）.材料：有彈性、耐熱性、耐壓性

3）.安裝時注意方向

4）.分類：

油底殼

功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。

構(gòu)造：

（1）用薄鋼板沖壓而成。

（2）儲油、內(nèi)部設(shè)有穩(wěn)油擋板，以防止汽車振動時油底殼油面產(chǎn)生較大的波動。

（3）最低處有放油塞(磁性)。

（4）曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。

曲柄連桿機構(gòu)

曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。

配氣機構(gòu)

進排氣系統(tǒng)

·進排氣系統(tǒng)是柴油機第一重要度的系統(tǒng)，因為充足、清潔的空氣對柴油機的性能影響很大。

·功能：向柴油機各工作氣缸提供新鮮、清潔、密度足夠大的空氣。

空氣濾清器

·空氣濾清器的任務(wù)是確保給發(fā)動機以足夠的保護，以被免在灰塵顆粒條件下的非正常磨損；空氣濾清器須有高的濾清效率和高的儲塵能力（高的使用壽命）。

渦輪增壓系統(tǒng)

·由于柴油機燃燒時，各種情況下都要求過量空氣系數(shù)〉1，從動力性、經(jīng)濟性、排放各方面考慮，也是要求供給足量的空氣， 所以現(xiàn)代柴油機多采用增壓系統(tǒng)，有些則是增壓中冷系統(tǒng)。

燃油供給系統(tǒng)

1． 功用

完成燃料的儲存、濾清和輸送工作，按柴油機各種不同工況的要求，定時、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后使廢氣排入大氣。

(1)在適當?shù)臅r刻，將一定數(shù)量的潔凈燃油增壓后以適當?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。

(2)在每一個工作循環(huán)內(nèi)，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致

(3)根據(jù)柴油機負荷的變化自動調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，尤其是穩(wěn)定怠速，限制超速

(4)儲存一定數(shù)量的燃油，保證汽車的最大里程。

燃油供給系統(tǒng)必須滿足柴油的燃燒理論。

燃燒理論

·滯燃期：噴入氣缸的燃料經(jīng)理一系列的物理化學的變化過程，包括，燃料的霧化，加熱，蒸發(fā)、與空氣混合等準備階段，雖然時間比較短，但對于整個燃燒過程的影響很大

·急燃期：燃料快速燃燒，氣缸壓力急劇增加。壓力的升高速度決定了柴油機運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，如果壓力升高速度太大，則柴油機工作粗暴，運動零件受到很大負荷。為了保證平穩(wěn)性，壓力升高比不超過0.4兆帕/曲軸轉(zhuǎn)角

·緩燃期:在氣體工作容積不斷增加的時候開始，如果能夠保持燃燒的快速性，才能使氣缸內(nèi)的壓力保持不變或稍有上升。所以，只有在緩燃期加速空氣混合，才能使燃料迅速燃燒

·后燃期：后燃期的能量對發(fā)動機的做工作用不大，但增加零件的熱負荷，燃燒情況不好，排放惡化。因此，盡量減少過后燃燒。

冷卻系統(tǒng)

一、冷卻系統(tǒng)的作用：

保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。

發(fā)動機工作時，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度高達2200K~2800K，大約1/3做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，其余大部分隨 廢氣排出，其余則被發(fā)動機零件吸收，使發(fā)動機零部件溫度升高，特別是直接與高溫氣體接觸的零件，若不及時冷卻，則難以保證發(fā)動機正常工作。

二、發(fā)動機過熱或過冷的危害

1.發(fā)動機過熱的危害

1)降低充氣效率，使發(fā)動機功率下降；

2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負荷而造成早期損壞；

3)運動件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運動阻滯，磨損加劇，甚至損壞；

4)潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；

5)零件的機械性能降低，導致變形或損壞。

2.發(fā)動機過冷的危害

1)進入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差（霧化差），使點火困難或燃燒遲緩，導致發(fā)動機功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過多，燃油凝結(jié)流進曲軸箱）。

2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸類，加重了對機體和零件的侵蝕作用；

3)未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、活塞、活塞環(huán)等)上的油膜，使零件磨損加劇。

4)潤滑油黏度增大，流動性差，造成潤滑不良，加劇機件磨損，增大功率消耗

可見，發(fā)動機正常的工作溫度是保證發(fā)動機良好的工作性能及其使用壽命的一個重要條件。

潤滑系統(tǒng)

發(fā)動機的潤滑方式

1 、壓力潤滑：利用機油泵，將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。例如，曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受的載荷及相對運動速度較大，需要以一定壓力將機油輸送到摩擦面的間隙中，方能形成油膜以保證潤滑。這種潤滑方式稱為壓力潤滑。

2 、飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面的潤滑方式稱為飛濺潤滑。這種潤滑方式可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁，相對滑動速度較小的活塞銷，以及配氣機構(gòu)的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。

3、定期潤滑：發(fā)動機輔助系統(tǒng)中有些零件則只需定期加注潤滑脂（黃油）進行潤滑，例如水泵及發(fā)電機軸承就是采用這種方式定期潤滑。近年來在發(fā)動機上采用含有耐磨潤滑材料（如尼龍、二硫化鉬等）的軸承來代替加注潤滑脂的軸承。

潤滑系統(tǒng)的作用

·發(fā)動機工作時，傳力零件相對運動表面之間不能直接接觸。因為，任何零件的工作表面，即使經(jīng)過極為精密的加工，也難免存在一定程度的表面粗糙度。在它們接觸且相對運動時，必然產(chǎn)生摩擦和磨損。而摩擦產(chǎn)生的阻力，既要消耗動力，阻礙零件的運動，又使零件發(fā)熱，甚至導致工作表面燒損。因此，必須進行潤滑。即在兩零件的工作表面之間加入一層潤滑油使其形成油膜，將零件完全隔開，處于完全的液體摩擦狀態(tài)，這樣，功率消耗和磨損就會大為減少。

1.潤滑：

將潤滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤滑油膜，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。

2.清潔 ：

發(fā)動機工作時，不可避免地要產(chǎn)生金屬磨屑，空氣所帶入的塵埃及燃燒所產(chǎn)生的固體雜質(zhì)等。這些顆粒若進入零件的工作表面，就會形成磨料，大大加劇零件的磨損。而潤滑系通過潤滑油的流動將這些磨料從零件表面沖洗下來，帶回到曲軸箱。在這里，大的顆粒沉到油底殼底部，小的顆粒被機油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。

3.冷卻 ：

由于運動零件的摩擦和混合氣的燃燒，使某些零件產(chǎn)生較高的溫度。而潤滑油流經(jīng)零件表面時可吸收其熱量并將部分熱量帶回到油底殼散入大氣中，起到冷卻作用。

4.密封

發(fā)動機氣缸壁與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽之間間隙中的油膜，減少了氣體的泄漏，保證氣缸的應(yīng)有壓力，起到了密封作用。

5.防蝕

由于潤滑油粘附在零件表面上，避免了零件與水、空氣、燃氣等的直接接觸，起到了防止或減輕零件銹蝕和化學腐蝕的作用。

6.減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩沖作用。

組成：由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、油底殼、機油集濾器、潤滑油道和一些閥門等組成

起動系統(tǒng)

要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。

起動機結(jié)構(gòu)