柴油发动机原理柴油发动机原理发动机：汽车动力来源。一部转换能量的机器:某种能量机械能热机:热能机械能内燃机：燃料与空气混合后在机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机械能。往复活塞式内燃机发动机的定义车用内燃机车用内燃机车用内燃机车用内燃机水冷发动机水冷发动机风冷发动机风冷发动机农用内燃机农用内燃机发电内燃机发电内燃机工程机械内工程机械内燃机燃机四冲程发动机四冲程发动机二冲程发动机二冲程发动机燃气发动机燃气发动机柴油发动机柴油发动机单缸发动机单缸发动机多缸发动机多缸发动机LPG发动机发动机CNG发动机发动机特殊用途内特殊用途内燃机燃机直列式发动机直列式发动机它排列形式它排列形式按照所用燃料分类按照所用燃料分类按照所用燃料分类按照所用燃料分类 内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机( (图图图图1-1)1-1)。使用汽油为燃料。使用汽油为燃料。使用汽油为燃料。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。 柴油机与汽油机比较，柴油机的压缩比高，热效率高，燃油消耗率低，同时柴油价格较低，因此，柴油机的燃料经济性能好，而且柴油机的排气污染少，排放性能较好。但它的主要缺点是转速低，质量大，噪声大，振动大，制造和维修费用高。柴油机的分类 柴油机按照行程分类柴油机按照行程分类柴油机按照行程分类柴油机按照行程分类 内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机程内燃机程内燃机程内燃机( (图图图图1-2)1-2)。把曲轴转两圈。把曲轴转两圈。把曲轴转两圈。把曲轴转两圈(720)(720)，活塞在气缸内上下往复运动四，活塞在气缸内上下往复运动四，活塞在气缸内上下往复运动四，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈圈圈圈(360)(360)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。 四冲程二冲程按照冷却方式分类按照冷却方式分类按照冷却方式分类按照冷却方式分类 内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机( (图图图图1-3)1-3)。水。水。水。水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。水冷发动机冷却均匀，工作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。作可靠，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。 按照气缸数目分类按照气缸数目分类按照气缸数目分类按照气缸数目分类 内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机( (图图图图1-4)1-4)。仅有一个气。仅有一个气。仅有一个气。仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。采用四缸、六缸、八缸发动机。采用四缸、六缸、八缸发动机。采用四缸、六缸、八缸发动机。 柴油机按照气缸排列方式分类柴油机按照气缸排列方式分类柴油机按照气缸排列方式分类柴油机按照气缸排列方式分类 内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式( (图图图图1-5)1-5)。单列式。单列式。单列式。单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角两列之间的夹角两列之间的夹角两列之间的夹角180(180(一般为一般为一般为一般为90)90)称为称为称为称为V V型发动机，若两列之间的夹角型发动机，若两列之间的夹角型发动机，若两列之间的夹角型发动机，若两列之间的夹角=180=180称为对置式发动机。称为对置式发动机。称为对置式发动机。称为对置式发动机。按照进气系统是否采用增压方式分类按照进气系统是否采用增压方式分类按照进气系统是否采用增压方式分类按照进气系统是否采用增压方式分类 内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气( (非增压非增压非增压非增压) )式发动式发动式发动式发动机和强制进气机和强制进气机和强制进气机和强制进气( (增压式增压式增压式增压式) )发动机发动机发动机发动机( (图图图图1-6)1-6)。汽油机常采用自然吸气式；柴油。汽油机常采用自然吸气式；柴油。汽油机常采用自然吸气式；柴油。汽油机常采用自然吸气式；柴油机为了提高功率有采用增压式的。机为了提高功率有采用增压式的。机为了提高功率有采用增压式的。机为了提高功率有采用增压式的。 单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图单缸发动机结构示意图 发动机基本组成和常用术语发动机基本组成和常用术语发动机基本组成和常用术语发动机基本组成和常用术语基本术语基本术语基本术语基本术语1.1.上止点：活塞离曲轴回转中心最远上止点：活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置。处，通常指活塞上行到最高位置。 2.2.下止点：活塞离曲轴回转中心最近下止点：活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。处，通常指活塞下行到最低位置。 3.3.活塞行程活塞行程(S)(S)：上、下两止点间的：上、下两止点间的距离距离(mm)(mm)。 4.4.曲柄半径曲柄半径(R)(R)：与连杆下端：与连杆下端( (即连杆即连杆大头大头) )相连的曲柄销中心到曲轴回转相连的曲柄销中心到曲轴回转中心的距离中心的距离(mm)(mm)。 曲轴每转一转，活塞移动两个行程。曲轴每转一转，活塞移动两个行程。 5.5.气缸工作容积气缸工作容积(h)(h)：活塞从上止：活塞从上止点到下止点所让出的空间容积点到下止点所让出的空间容积(L)(L)。 h h =D=D2 2S/(410S/(4106 6) (L) ) (L) 式中：式中：DD气缸直径气缸直径(mm)(mm)。 6.6.发动机排量发动机排量(L)(L)：发动机所有气：发动机所有气缸工作容积之和缸工作容积之和(L)(L)。设发动机的气。设发动机的气缸数为缸数为i i，则，则 L L =h h i (L) i (L) 7.7.燃烧室容积燃烧室容积(C C) )：活塞在上止点：活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积容积叫燃烧室容积(L)(L)。 8.8.气缸总容积气缸总容积(a)(a)：活塞在下止点：活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和，即容积之和，即 a =a =h h +C +C 9.9.压缩比压缩比()()：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即：气缸总容积与燃烧室容积的比值，即 =a/a/C=(C=(h+h+C)/C)/C=1+C=1+h/h/CC它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为度就越高。一般车用汽油机的压缩比为610610，柴油机的压，柴油机的压缩比为缩比为15221522。 10.10.发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃发动机的工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程烧的热能转化为机械能的一系列连续过程( (进气、压缩、进气、压缩、作功和排气作功和排气) )称发动机的工作循环。称发动机的工作循环。 11.11.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。的称为二冲程发动机。 12.12.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。的称为四冲程发动机。 四冲程发动机的工作原理四冲程发动机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理一、四冲程汽油机的工作原理1 1、进气行程、进气行程、进气行程、进气行程2 2、压缩行程、压缩行程、压缩行程、压缩行程3 3、作功行程、作功行程、作功行程、作功行程4 4、排气行程、排气行程、排气行程、排气行程单缸四冲程汽油机的工作过程单缸四冲程汽油机的工作过程进气行程进气行程排气门关闭排气门关闭进气门开启进气门开启活塞温度温度370400 K， 压力压力0.070.09MPa大气压力线大气压力线PVra示功图上止点下止点示功图：表示活塞在不同位置时气缸内气体压力的变化情况。压缩行程压缩行程进气门关闭排气门关闭活塞压缩比：=Va/VcPVra示功图大气压力线大气压力线c上止点下止点温度600700K， 压力0.61.5 MPa作功行程作功行程进气门关闭排气门关闭活塞PVra示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点瞬时最高：温度22002800 K， 压力35MPa作功终了：温度13001600 K， 压力0.30.5 MPa 排气行程排气行程进气门关闭排气门打开活塞PVr示功图大气压力线大气压力线cZb上止点下止点温度9001200 K 压力0.1050.115 MPa残余废气二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理二、四冲程柴油机的工作原理喷喷油油器器排气行程排气行程进进 气气 门门排排气气门门纯纯 空空 气气温度温度300-370K300-370K压力压力0.07850.0932MPa 温度温度750-1000K750-1000K压力压力3-5 3-5 MPaMPa瞬时：温度瞬时：温度2000-2000-2500K2500K压力压力6-9 6-9 MPaMPa温度温度800-1000K800-1000K压力压力0.105-0.105-0.125M0.125MPaPa终了：温度终了：温度12001500k压压力力0.2-0.4MPa0.2-0.4MPa吸气行程吸气行程压缩行程压缩行程作功行程作功行程二、二冲程柴油机工作原理二、二冲程柴油机工作原理换气换气燃烧燃烧排气压缩喷油器空空气气扫气泵废废气气排气门排气门1.四冲程发动机的进、排气是两个分开的专门过程，而二冲程发动机单纯的排气(或进气)时间极短，主要是一个几乎完全重叠的，以新鲜气体清扫废气的换气过程。这样的换气过程不可避免地会发生新鲜气体和废气混合，造成废气难以排净和新鲜气体随废气排出的后果。2.完成一个工作循环，二冲程发动机只需转一转，而四冲程发动机需要转两转。因此，当发动机工作容积、压缩比和转速相等时，从理论上讲，二冲程发动机的功率应为四冲程发动机功率的两倍，但实际上，只有1.51.6倍，这是由于二冲程发动机难以将废气排净，以及为了安排换气过程而较多地损失了高压气体的作功能力，另外还有可燃混合气随废气排出等所致。3.当转速相同时，二冲程发动机的作功次数较四冲程发动机多一倍。因此，二冲程发动机运转较平稳，这对单缸发动机来说更为明显。4.由于没有气门或只有排气门，也就省去了配气机构或使配气机构较为简单，简化了发动机的结构。易受磨损和经常需要修理的运动部件数量较少。由于二冲程汽油机有混合气损失，故经济性差，在大中型汽车上的应用受到了限制。但由于它结构简单、重量轻、制造成本低等优点，轻便摩托车和微型汽车的小排量发动机广泛采用。二冲程柴油机由于换气时进入气缸的是纯空气，没有燃料损失，为某些汽车所采用。 二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？二冲程发动机与四冲程发动机相比，有何优点？ 从各单缸发动机工作原理可知，只有作功行程产从各单缸发动机工作原理可知，只有作功行程产生动力，其它三个行程都要消耗动力。为了维持运动，生动力，其它三个行程都要消耗动力。为了维持运动，单缸发动机必须有一个贮备能量较大的飞轮。即使如单缸发动机必须有一个贮备能量较大的飞轮。即使如此，发动机运转仍然是不平稳的，作功行程快，其它此，发动机运转仍然是不平稳的，作功行程快，其它行程慢。行程慢。 汽车上实际应用的是多缸发动机，它是由若汽车上实际应用的是多缸发动机，它是由若干个相同的单缸排列在一个机体上共用一根曲轴输出干个相同的单缸排列在一个机体上共用一根曲轴输出动力所组成。现代汽车上用的较多是四缸、六缸、八动力所组成。现代汽车上用的较多是四缸、六缸、八缸发动机。缸发动机。多缸四冲程发动机的工作顺序多缸四冲程发动机的工作顺序 多缸发动机是在曲轴转角多缸发动机是在曲轴转角720720内内( (四冲程四冲程) )或曲轴转角或曲轴转角360360内内( (二冲程二冲程) )，各缸都要象单缸发动机一样完成一个，各缸都要象单缸发动机一样完成一个工作循环。为了使发动机运转平稳，各缸作功间隔角大都工作循环。为了使发动机运转平稳，各缸作功间隔角大都均等。如四冲程六缸发动机各缸作功间隔角为均等。如四冲程六缸发动机各缸作功间隔角为=720/6=120=720/6=120即曲轴每转即曲轴每转1201200 0就有一个缸作功，各缸就有一个缸作功，各缸作功行程略有搭接，这样发动机运转较单缸发动机平稳得作功行程略有搭接，这样发动机运转较单缸发动机平稳得多。另外，由于各缸的作功行程为其它缸的准备行程提供多。另外，由于各缸的作功行程为其它缸的准备行程提供动力，所以贮存能量的飞轮也较单缸发动机小得多。四缸动力，所以贮存能量的飞轮也较单缸发动机小得多。四缸发动机从理论上讲作功冲程就已连续，而六、八缸发动机发动机从理论上讲作功冲程就已连续，而六、八缸发动机都有作功重叠，且缸数越多、重叠得就越大，发动机运转都有作功重叠，且缸数越多、重叠得就越大，发动机运转得就越平稳。得就越平稳。 各缸做功行程顺序（据机器平衡性及各缸机械负荷和各缸做功行程顺序（据机器平衡性及各缸机械负荷和热负荷的均匀性）：热负荷的均匀性）： 直列四缸：直列四缸：1-3-4-21-3-4-2；1-2-4-31-2-4-3 直列六缸：直列六缸：1-5-3-6-2-4 1-5-3-6-2-4 1.5 发动机的总体构造发动机的总体构造两大机构两大机构两大机构两大机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构配气机构配气机构配气机构配气机构五大系统五大系统五大系统五大系统燃油供给系燃油供给系燃油供给系燃油供给系点火系点火系点火系点火系(injection)(injection)冷却系冷却系冷却系冷却系润滑系润滑系润滑系润滑系起动系起动系起动系起动系连杆飞轮曲轴活塞排气门推杆挺柱正时齿轮配气机构配气机构曲柄连杆曲柄连杆机构机构进气门制作：刘艳旺制作：刘艳旺EmailEmail：lywzjtsohu.comlywzjtsohu.com摇臂凸轮轴凸轮轴11曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构曲柄连杆机构) )曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。22配气机构配气机构配气机构配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。门组、气门传动组和气门驱动组组成。门组、气门传动组和气门驱动组组成。门组、气门传动组和气门驱动组组成。33燃料供给系统燃料供给系统燃料供给系统燃料供给系统柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 强制循环式水冷却系示意图强制循环式水冷却系示意图强制循环式水冷却系示意图强制循环式水冷却系示意图 1-1-百叶窗；百叶窗；百叶窗；百叶窗；2-2-散热器；散热器；散热器；散热器；3-3-散热器盖；散热器盖；散热器盖；散热器盖；4-4-风扇；风扇；风扇；风扇；5-5-小循环水管；小循环水管；小循环水管；小循环水管；6-6-水泵；水泵；水泵；水泵；7-7-节温器；节温器；节温器；节温器；8-8-出水管；出水管；出水管；出水管；9-9-水套；水套；水套；水套；10-10-水温表和传感器；水温表和传感器；水温表和传感器；水温表和传感器；11-11-水套放水开水套放水开水套放水开水套放水开关；关；关；关；12-12-散热器放水开关散热器放水开关散热器放水开关散热器放水开关 44冷却系统冷却系统冷却系统冷却系统冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 55润滑系统润滑系统润滑系统润滑系统润滑系的功用是向作相润滑系的功用是向作相润滑系的功用是向作相润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送对运动的零件表面输送对运动的零件表面输送对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以定量的清洁润滑油，以定量的清洁润滑油，以定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩实现液体摩擦，减小摩实现液体摩擦，减小摩实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨擦阻力，减轻机件的磨擦阻力，减轻机件的磨擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行损。并对零件表面进行损。并对零件表面进行损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通清洗和冷却。润滑系通清洗和冷却。润滑系通清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、常由润滑油道、机油泵、常由润滑油道、机油泵、常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门机油滤清器和一些阀门机油滤清器和一些阀门机油滤清器和一些阀门等组成。等组成。等组成。等组成。66起动系统起动系统起动系统起动系统要使发动机由静止状态过渡到要使发动机由静止状态过渡到要使发动机由静止状态过渡到要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动工作状态，必须先用外力转动工作状态，必须先用外力转动工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复发动机的曲轴，使活塞作往复发动机的曲轴，使活塞作往复发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃运动，气缸内的可燃混合气燃运动，气缸内的可燃混合气燃运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运烧膨胀作功，推动活塞向下运烧膨胀作功，推动活塞向下运烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自动使曲轴旋转。发动机才能自动使曲轴旋转。发动机才能自动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行运转，工作循环才能自动进行运转，工作循环才能自动进行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下行。因此，曲轴在外力作用下行。因此，曲轴在外力作用下行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地开始转动到发动机开始自动地开始转动到发动机开始自动地开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动怠速运转的全过程，称为发动怠速运转的全过程，称为发动怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需机的起动。完成起动过程所需机的起动。完成起动过程所需机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。的装置，称为发动机的起动系。的装置，称为发动机的起动系。的装置，称为发动机的起动系。 为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准为了便于内燃机的生产管理和使用，国家标准(GB725(GB72582)82)内燃机产品名称和型号编制规则中对内燃机的名内燃机产品名称和型号编制规则中对内燃机的名内燃机产品名称和型号编制规则中对内燃机的名内燃机产品名称和型号编制规则中对内燃机的名称和型号作了统一规定。称和型号作了统一规定。称和型号作了统一规定。称和型号作了统一规定。1.1.内燃机的名称和型号内燃机的名称和型号内燃机的名称和型号内燃机的名称和型号 内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴内燃机名称均按所使用的主要燃料命名，例如汽油机、柴油机、煤气机等。油机、煤气机等。油机、煤气机等。油机、煤气机等。 内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。内燃机型号由阿拉伯数字和汉语拼音字母组成。 内燃机型号由以下四部分组成：内燃机型号由以下四部分组成：内燃机型号由以下四部分组成：内燃机型号由以下四部分组成： 首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需首部：为产品系列符号和换代标志符号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。要自选相应字母表示，但需主管部门核准。要自选相应字母表示，但需主管部门核准。要自选相应字母表示，但需主管部门核准。 中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径中部：由缸数符号、冲程符号、气缸排列形式符号和缸径符号等组成。符号等组成。符号等组成。符号等组成。 后部：结构特征和用途特征符号，以字母表后部：结构特征和用途特征符号，以字母表后部：结构特征和用途特征符号，以字母表后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。示。示。示。 尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。由制造厂选用适当符号表示。由制造厂选用适当符号表示。由制造厂选用适当符号表示。柴油机产品的名称及型号编制柴油机产品的名称及型号编制规则规则2.2.内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义 内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下：内燃机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下： 3.3.型号编制举例型号编制举例型号编制举例型号编制举例 (1)(1)汽油机汽油机汽油机汽油机 1E65F1E65F： 表示单缸，二行程，缸径表示单缸，二行程，缸径表示单缸，二行程，缸径表示单缸，二行程，缸径65mm65mm，风冷通用型，风冷通用型，风冷通用型，风冷通用型 4100Q4100Q： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径100mm100mm，水冷车用，水冷车用，水冷车用，水冷车用 4100Q-44100Q-4： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径100mm100mm，水冷车用，第四种变型产品，水冷车用，第四种变型产品，水冷车用，第四种变型产品，水冷车用，第四种变型产品 CA6102CA6102： 表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径102mm102mm，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，CACA表示系列符号表示系列符号表示系列符号表示系列符号 8V1008V100： 表示八缸，四行程、缸径表示八缸，四行程、缸径表示八缸，四行程、缸径表示八缸，四行程、缸径100mm100mm，V V型，水冷通用型型，水冷通用型型，水冷通用型型，水冷通用型 TJ376QTJ376Q： 表示三缸，四行程，缸径表示三缸，四行程，缸径表示三缸，四行程，缸径表示三缸，四行程，缸径76mm76mm，水冷车用，水冷车用，水冷车用，水冷车用，TJTJ表示系列符号表示系列符号表示系列符号表示系列符号 CA488CA488： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径88mm88mm，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，CACA表示系列符号表示系列符号表示系列符号表示系列符号 (2)(2)柴油机柴油机柴油机柴油机 195195： 表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径95mm95mm，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型 165F165F： 表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径表示单缸，四行程，缸径65mm65mm，风冷通用型，风冷通用型，风冷通用型，风冷通用型 495Q495Q： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径95mm95mm，水冷车用，水冷车用，水冷车用，水冷车用 6135Q6135Q： 表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径表示六缸，四行程，缸径135mm135mm，水冷车用，水冷车用，水冷车用，水冷车用 X4105X4105： 表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径表示四缸，四行程，缸径105mm105mm，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，水冷通用型，X X表示系列代号表示系列代号表示系列代号表示系列代号 国外柴油机名称及型号编制规则国外柴油机名称及型号编制规则CUMMINS6BT,6CT,NT855,K19DEUTZBF6L913C,F4L413F(R)PERKINS1004,1006,3.152,4.236,6.354ISUZU4JB1T,4BD1T,4HF1,6HE1,6HH1KOMATSU4D95,6D105,6D125柴油机工作时各行程状态参数柴油机工作时各行程状态参数 状态状态状态状态行程行程行程行程温度温度温度温度(K)(K)压力压力压力压力进气行程进气行程进气行程进气行程320350320350800900 kPa800900 kPa压缩行程压缩行程压缩行程压缩行程8001000800100035MPa35MPa作功行程作功行程作功行程作功行程2200280022002800( (瞬时最高瞬时最高瞬时最高瞬时最高) )15001700(15001700(作功终了作功终了作功终了作功终了) )35MPa (35MPa (瞬时最高瞬时最高瞬时最高瞬时最高) )300500 kPa (300500 kPa (作功终了作功终了作功终了作功终了) )排气行程排气行程排气行程排气行程80010008001000105125 kPa105125 kPa国外发动机制造厂商BEDFORDBEDFORDCATCATCHEVROLETCHEVROLETCUMMINGSCUMMINGSDAFDAFDAEWOODAEWOODAIHATSUDAIHATSUDETROITDETROITDEUTZDEUTZFIATIVECOFIATIVECOFORDFORDGMGMHINOHINOHYUNDAIHYUNDAIINTERNATIONALINTERNATIONAL国外发动机制造厂商ISUZUISUZUJOHNDEEREJOHNDEEREKAMAZKAMAZKOMATSUKOMATSUKUBOTAKUBOTALADALADALISTERLISTERMANMANMAZDAMAZDAMERCEDESMERCEDESMITSUBISHIMITSUBISHIMWMMWMNISSANNISSANPERKINSPERKINSPETTERPETTERPEUGEOTPEUGEOT国外发动机制造厂商RENAULTSCANIASTEYRSUZUKITOYOTAVOLKSWAGENVOLVOYANMAR国内柴油机现状1）产品生产理念相差甚远2）生产质量，指的是机加工质量还有一点差距。3）材质和热处理这是最大的差距，决定产品寿命。4）设计水平与人家还有不少距离。5）装配工艺水平，距离世界先进水平差距还很大。国内发动机现状玉柴机器玉柴机器潍柴潍柴康明斯康明斯CUMMINSCUMMINS东风东风 福田福田 重康重康 卡特皮勒卡特皮勒CATERPILLARCATERPILLAR上柴上柴大柴大柴 朝柴朝柴ISUZUISUZU拷贝拷贝锡柴锡柴道依茨道依茨DEUTZDEUTZ北内北内石建石建华柴，北方动力华柴，北方动力天津雷沃天津雷沃PERKINSPERKINS南京依维柯南京依维柯IVECOIVECO北汽福田北汽福田ISUZU4JB1TISUZU4JB1T江西五十铃江西五十铃重庆五十铃重庆五十铃4HK1-TC4HK1-TC，4KH1-TC4KH1-TC，4ZE3-MP14ZE3-MP1，6HK1-TC6HK1-TC，6HH16HH1，6UE1-TC6UE1-TC国内发动机现状江淮动力江淮动力云内云内绵阳新晨绵阳新晨洛拖洛拖潍柴华丰动力潍柴华丰动力无锡凯马无锡凯马无锡开普无锡开普安徽全柴动力安徽全柴动力常柴常柴莱动莱动柳发股份柳发股份福建力佳福建力佳柳州五菱柳机动力柳州五菱柳机动力国内发动机现状镇江船用柴油机镇江船用柴油机MANB&WMANB&W广州柴油机厂广州柴油机厂MAKMAK河柴河柴MWMMWM山西柴油机厂山西柴油机厂MTUMTU陕西柴油机厂陕西柴油机厂MTU956MTU956，11631163，PielstickPielstick瓦锡兰瓦锡兰WartsilaWartsila资阳机车厂资阳机车厂CAT3600CAT3600系列系列济柴济柴淄博柴油机淄博柴油机未来柴油机发展方向一、应用现代设计技术和现代设计手段，缩短产品开发周期。提高产一、应用现代设计技术和现代设计手段，缩短产品开发周期。提高产品智能化水平，改善综合性能。品智能化水平，改善综合性能。二、不断降低有害排放物和噪声，满足起来越严格的环保要来。车用二、不断降低有害排放物和噪声，满足起来越严格的环保要来。车用柴油机的有害排放物包括柴油机的有害排放物包括COCO、HCHC、NOxNOx及颗粒物等，汽油机主要是及颗粒物等，汽油机主要是COCO和和HCHC，柴油机主要是，柴油机主要是NOxNOx及颗粒物。现在欧洲各国实施欧洲及颗粒物。现在欧洲各国实施欧洲号号排放法规，美国加利福利亚洲排放法规是世界上最严格的排放法规，排放法规，美国加利福利亚洲排放法规是世界上最严格的排放法规，日本排放法规与欧洲法规大致相当。排放法规将进一步强化，需要采日本排放法规与欧洲法规大致相当。排放法规将进一步强化，需要采取更先进的机内和机外净化措施。噪声法规也将进一步强化，需要从取更先进的机内和机外净化措施。噪声法规也将进一步强化，需要从结构设计、材料选用和加工工艺上采取措施才能达到法规要求。结构设计、材料选用和加工工艺上采取措施才能达到法规要求。三、开发全电控车用柴油机产品。利用微电子技术的成果对内燃机燃三、开发全电控车用柴油机产品。利用微电子技术的成果对内燃机燃油、进气、排气、冷却等系统进行控制，并对环境、工况和故障等作油、进气、排气、冷却等系统进行控制，并对环境、工况和故障等作出反应，实施全自动的管理。也是车用柴油机达到排放法规必要的技出反应，实施全自动的管理。也是车用柴油机达到排放法规必要的技术措施。术措施。未来柴油机发展方向四、进一步发展高效率、高压比涡轮增压系统及中冷技术。增压和中四、进一步发展高效率、高压比涡轮增压系统及中冷技术。增压和中冷技术已在多缸机上普遍采用，并成为满足现代排放法规和噪声法规冷技术已在多缸机上普遍采用，并成为满足现代排放法规和噪声法规必须的技术措施之一。必须的技术措施之一。五、开发高速小型直喷燃烧系统柴油机。由于在喷燃烧系统能够降五、开发高速小型直喷燃烧系统柴油机。由于在喷燃烧系统能够降低低1010左右的燃油耗，并降低气缸盖的热负荷，所以在大中型柴油机左右的燃油耗，并降低气缸盖的热负荷，所以在大中型柴油机上全部采用。在小型高速轿车柴油机上也更多的采用，目前欧洲和美上全部采用。在小型高速轿车柴油机上也更多的采用，目前欧洲和美国研制开发中的国研制开发中的3L3L（100km100km油耗）车，就是首选小型直喷柴油机。油耗）车，就是首选小型直喷柴油机。六、采用先进技术，进一步降低车用柴油机产品能耗。提高内燃机六、采用先进技术，进一步降低车用柴油机产品能耗。提高内燃机的效率，降低内燃机能耗的研究工作，是内燃机永恒的主题。目前，的效率，降低内燃机能耗的研究工作，是内燃机永恒的主题。目前，大型柴油机的有效效率已近大型柴油机的有效效率已近5050。车用汽油机燃油耗为。车用汽油机燃油耗为260260340g340gkwhkwh，车用柴油机为，车用柴油机为200200270g270gkwhkwh。要进一步改善车用柴油机的。要进一步改善车用柴油机的能耗，需要采取更先进的技术，提高燃烧效率和机械效率。能耗，需要采取更先进的技术，提高燃烧效率和机械效率。未来柴油机发展方向七、发展新型喷油系统，提高喷油系统的喷射压力。这是七、发展新型喷油系统，提高喷油系统的喷射压力。这是改进燃烧过程，降低燃油消耗、减少废气排放和降低噪声改进燃烧过程，降低燃油消耗、减少废气排放和降低噪声的有效措施。目前，开发应用的有可调预行程泵、电控泵的有效措施。目前，开发应用的有可调预行程泵、电控泵喷嘴及共轨喷油系统等。喷嘴及共轨喷油系统等。八、发展排气后处理技术。当排放法规进一步强化到欧八、发展排气后处理技术。当排放法规进一步强化到欧洲洲II II号法规水平以后，就需要采用机外净化措施，包括废号法规水平以后，就需要采用机外净化措施，包括废气再循环、氧化催化技术、脱气再循环、氧化催化技术、脱NOXNOX催化剂等。催化剂等。九、推广应用汽油机缸内喷射技术。汽油缸内喷射是大九、推广应用汽油机缸内喷射技术。汽油缸内喷射是大幅度提高汽油机燃油经济性、减少有害气体排放的有效措幅度提高汽油机燃油经济性、减少有害气体排放的有效措施。目前，日本已有产品问世。施。目前，日本已有产品问世。未来柴油机发展方向十.推广应用清洁能源内燃机（LPG、CNG等替代燃料发动机）。汽车是城市大气污染的主要污染源，除了不断强化内燃机汽车的排放法规，尽可能减少其有害排放物外，采用清洁燃料也是一种有效的措施，可以使主要排放物减少3090。目前，国外已有600万辆左右的气体燃料（LPG、CNG）汽车。