兰州交通大学博文学院毕业设计目录目录- 1 -第一章 绪论- 3 -第一节 概述- 3 -第二节 柴油机的特点- 3 -第二章 柴油机- 5 -第一节 柴油机的基本概念- 5 -第二节 柴油机常用名词解释- 5 -第三节 柴油机的分类- 7 -第四节 柴油机的工作原理- 8 -第三章 固定件- 12 -第一节 机体- 12 -第二节 主轴承- 14 -第三节 气缸- 16 -第四节 气缸盖- 17 -二、气缸压缩间隙的调整与检查- 18 -第三章 运动件- 19 -第一节 活塞组- 19 -第四章 配气机构- 25 -第五章 进.排气系统- 26 -第一节 概述- 26 -第二节 空气滤清器- 27 -第三节 涡轮增压器- 27 -第四节 空气中间冷却器- 29 -第六章 燃油系统- 31 -第一节 概述- 31 -第二节 燃油泵- 31 -第三节 燃油滤清器- 32 -第四节 喷油器- 32 -第七章 冷却水系统与预热装置- 33 -第一节 冷却水管路- 33 -第二节 冷却水泵- 36 -第三节 冷却室及散热器- 37 -第四节 预热系统- 39 -第五节 柴油机冷却水- 44 -第八章 柴油机排气冒白烟故障诊断技巧与思路- 46 -第一节 概述- 46 -第二节 穴蚀- 47 -第三节 判断及处理- 51 -结论- 53 -致 谢- 54 -参考文献- 55 -第一章 绪论第一节 概述内燃机是指燃料直接在气缸内燃烧并能产生动力的发动机。自1897年法国德裔工程师狄塞尔发明四冲程柴油机以来，由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视，柴油机已经历多次重大的变革，在技术上已达到相当完善的程度，因而在农业机械、工程机械、交通运输、铁路机车牵引、坦克、舰艇及渔船等动力装置方面得到广泛的应用。然而世界上第一台燃油机车可追溯到1894年，由德国威廉登特普里斯曼设计的22KW，那时只能装两缸直立柴油机的齿轮来传动机车。我国内燃机车则是从1957年开始研制，距今已有50多年历史。中国第一台自己制造的内燃机车是1958年大连机车车辆工厂仿照前苏联3型电传动内燃机车试制成功的。它就是“巨龙”号电传动内燃机车，后经过改进设计定型，命名为东风型并成批生产。到目前我国已经拥有了以东风系列为主的准高速客运机车、大功率货运机车和灵活的调车机车等不同类别的内燃机车。第二节 柴油机的特点柴油机与其它型式的热机相比有以下主要特点：1. 工作时热效率高，具有显著的节能效果。柴油机的工作热效率通常可达3641%，高者还可达46%以上。在热机中以柴油机的工作经济性为最佳，其它热机的效率都不如它。作为铁路牵引用的机车，机车的总效率代表了机车的设计与制造的综合水平，它是在热机工作热效率的基础上打一个传动效率的折扣，例如蒸汽机车的总效率为69%，内燃机车为2735%，后者为前者的4倍多，而且在机车起动前及停车后可以做到不消耗燃料。实践的结果表明：在交通运输的动力装置中以内燃机车的工作经济性为最好。2. 功率和转速范围宽广，能适应各种不同用途。现代柴油机的输出功率大约在0.59kW到40440kW之间。大型低速船用柴油机的转速仅为每分钟几十转到每分一、二百转，而机车用柴油机的标定转速在8501600r/min范围内。柴油机的品种规格繁多，能适应多种用途的需要。3. 结构紧凑和轻巧，适合作水、陆交通工具的动力装置。以每单位输出额定功率所耗用的材料质量及每公升气缸容积的额定输出功率的指标来衡量柴油机结构的紧凑性和轻巧性。铁路机车用动力装置要求输出功率大和机组空间体积小，以满足在机车轴重限度内将它安置于车体内，并且还要兼顾到车体内进行检修工作的空间要求，这对有些动力装置来说相当困难，而柴油机能满足以上要求。对中等以上功率的机车柴油机来说，单位功率所耗用的材料质量一般在58kg/kW,有的还可降低到4kg/kW以下，单位气缸容积所输出的功率一般为1317kW/1，柴油机的最大宽度不超过1.8m，最大高度不超过3m。4. 启动迅速，操纵简便。柴油机启动前的准备时间短，启动时间一般只要几秒钟，并能较快地达到全负荷运转。操作简便，柴油机能自动遥控，并设有多种安全保护装置。5. 燃料、机油和冷却水的消耗量少。内燃机车不需带几十吨燃料的专用车厢，通常只附挂611m3的燃油箱。加满一箱燃油时一般可供机车全功率运转600800km。机油和水的损耗量不大，机油的损耗量为1.55g/kW.h，机车换油里程通常在（515）104km之间；冷却水循环使用，所以对缺水和水质不良的地区特别适用。6. 使用可靠，有较长的工作寿命。柴油机的工作寿命系指两次大修间的工作时间或折合成机车行车里程数，机车柴油机的工作寿命一般为1500035000h或（60120）104km，少数能达（140160）104km。机车柴油机当前仍在不断地采用新技术、新工艺、新材料及微电脑控制等技术，自动检测柴油机的工作状态，对故障预报，这一方面减少了检修工作量，另一方面还能进一步提高使用可靠性和延长大修里程数。7. 对燃料的要求较蒸汽机、蒸汽轮机及燃气轮机为高，所排出的废气和传播的噪声对环境起污染作用。8. 结构复杂，对零件部的加工、装配、运用及维修保养等技术要求甚高。第二章 柴油机第一节 柴油机的基本概念关于柴油机的工作原理，简单地说是燃油在气缸内燃烧产生热能，通过活塞.连杆和曲轴转变为机械能而输送出去。然而燃油燃烧放热作功是一个复杂的过程。燃油燃烧必须有足够的空气，空气和燃油混合后，如果没有一定的温度，也是不能进行着火燃烧的。如果没有一定的温度，也是不能进行着火燃烧的因此在将柴油喷入气缸之前，必须使气缸内的空气温度升高，使喷入的柴油能自行着火燃烧。柴油机是采用压缩的方法，使气缸内空气温度升高，为燃油的燃烧准备条件。燃油燃烧后放出的热量，使燃烧温度升得更高，利用高温高压燃气的膨胀而作功。作功以后的废气，必须及时排出。然后再将新鲜空气和燃油供入汽缸，进行下一次工作循环，使柴油机连续作功。由此可见柴油机完成一次热工转换（即工作循环），它的气缸内一般要经过四个过程，即进气.压缩.燃烧膨胀作功和排气。活塞在气缸内上、下往复作功，并通过连杆与曲轴相连接。在气缸盖上装有进气门、喷油器和排气门，并在气缸盖内部设有进.排气门由配气机构控制，而喷油器则与喷油泵，高压油管等共同组成高压供油系统，并按照规定的供油规律，定时、定量地向气缸内供应燃油。第二节 柴油机常用名词解释为了进一步了解柴油机的工作过程，现将柴油机主要的常用名词解释如下:(一) 上止点（又称上死点）活塞在气缸中作往复运动所能达到的最上方的位置称为上止点；(二) 下止点（又称下死点）活塞在气缸中作往复运动所能达到的最下方的位置称为下止点；(三) 活塞行程（又称活塞冲程）活塞从上止点运动到下止点，或由下止点运动到上止点所经过的距离（即上.下止点之间的距离）称为活塞行程，也称活塞冲程，通常以S表示。(四) 燃烧室容积活塞位于上止点时，由活塞.气缸以及气缸盖所包围的空间，称为燃烧室容积，以Ve表示。(五) 气缸工作容积活塞从上止点移动到下止点所扫过的容积，称为气缸工作容积，又称活塞排量，以Vh表示。气缸工作容积可用下式计算: Vh=D24S1000L (2-1)式中D气缸直径，m； S冲程，m;多缸柴油机如果有i个气缸，则各气缸工作容积之和，称为柴油机气缸工作容积或称活塞总排量，如下式所示： Vhi=D2S10004i（L） (2-2)(六) 气缸总容积当活塞位于下止点时，活塞顶以上的全部气缸空间，称为气缸总容积。它是气缸工作统计Vh与燃烧室容积Vc之和，用Va表示： Va=Vh+Vc(L) (2-3)(七) 压缩比气缸总容积Va与燃烧室容积Ve的比值称为压缩比，以表示： =VaVe=Vh+VeVe=VhVe+1压缩比表明进入气缸的空气被压缩的程度。压缩比如果大一些，压缩终了的压力和温度就会高一些，柴油机的起动就容易，柴油机的热量利用程度也就更高。但压缩比过高，就会导致机件易于损坏和磨耗，柴油机的工作就会粗暴。压缩比如果太小，压缩终了的压力和温度就低，柴油机起动就困难，热量利用程度也低。所以机车柴油机的压缩比，一般规定为非增压柴油机 增压柴油机 我国一些机车柴油机的压缩比分别为：16240ZB型柴油机；12240Z型柴油机；12180Z型柴油机。第三节 柴油机的分类由于柴油机有很多优越性，所以在国民经济的许多部门被广泛应用。在工业上，柴油机可应用在柴油发电站、矿山掘进机械、建筑工程机械、装卸起重机械、船舶运输、铁路运输、汽车运输等动力机械中。在农业上，柴油机可以应用在拖拉机、排灌机械、农副产品加工等动力机械中。在国防上，柴油机应用在坦克.装甲车.各种军舰等动力机械中。为满足工农业生产.交通运输.国防工业的等各方面的不同要求，而有各种类型的柴油机。常用的分类方法有以下几种：(一) 根据完成一个工作循环的冲程数，可分为四冲程柴油机和二冲程柴油机。(二) 根据进入气缸的空气压力可分为：1. 非增压柴油机。从大气中直接吸入新鲜空气到气缸；或空气虽然经压缩进入气缸，但压力较低，只是为了扫除废气，这种柴油机称为非增压柴油机。2. 增压柴油机。是新鲜空气先惊醒压缩，提高压力后再进入气缸，这种柴油机称为增压柴油机。目前机车用柴油机几乎全部采用增压柴油机。(三) 根据柴油机的转速，可分为低速、中速和高速三种。(四) 根据气缸的布置形式可分为：1. 立式柴油机 气缸中心线垂直布置。2. 对置活塞式柴油机 在同一气缸中设有两个活塞作相对运动。3. V形柴油机 气缸中心线排列成V形。4. 其他类型柴油机 有卧式、H形、W形、X形、形等各种形式的柴油机。(五) 根据柴油机的用途可分为：1. 固定式柴油机 主要应用在发电站或与抽水泵.空气压缩机相配套，作为动力装置。2. 船舶柴油机 应用在船舰方面。3. 机车柴油机 应用在机车上作发动机用。4. 汽车拖拉机用柴油机 应用在汽车、拖拉机上。第四节 柴油机的工作原理柴油机的工作循环包括有进气、压缩、燃烧-膨胀及排气等几个过程，这些过程相互衔接，前后交错。(一) 四冲程柴油机的工作原理 进气过程柴油机气缸内的燃烧就是燃油与氧化合的放热过程，因此首先要使新鲜空气充入（吸入）气缸，这是工作循环必须的第一步。当活塞由上止点附近逐渐转而向下止点方向运动时，进气门也逐渐由小到大开，由于气缸容积的不断扩大而造成缸内低压状态，外界的新鲜空气源源不断地经进气门吸入缸内，此进气过程一直要延续到活塞过下止点之后进气门全闭而结束。在进气过程中，新鲜空气以较高的速度流经管道及气门处而产生阻力，因此充入缸内的气压总是低于缸外气源的气压值。气门的启、闭从开始到全开或全闭有一个时间过程。为使气缸内尽可能地多充气，使一开始充气时能减少活塞运动的阻力，在活塞开始下行时减少气流进