柴油机基本原理讲座.doc

柴油机基本原理讲座一、 内燃机简介热机： 凡是利用燃料燃烧后产生的热能转化为机械能，来对外做功的机械叫做热机。 热机又分为内燃机和外燃机两大类。我们把“热变功”的过程在发动机内部进行的原动机，如柴油机、汽油机、煤气机、燃气轮机等等，统统叫做内燃机。 在柴油机中，由于柴油的燃烧，把燃料的化学能转化为热能，再通过燃烧气体的膨胀变成一定机构的机械运动，把热能转化为我们所需要的机械能，这种能量的转化完全是在柴油机的气缸内部进行的，所以是内燃机。 在蒸汽机中，燃料的燃烧放热则是在发动机外部（专门的锅炉内）进行的，所以是外燃机。1、内燃机定义： 内燃机是将燃料燃烧释放出来的热能转变为有用机械能的一种能量转换装置。 在内燃机中燃料与空气混合、燃烧，产生高温、高压的工作气体，它作为热能的载体推动活塞，通过连杆、曲轴向外输出机械功。由于这一能量转变过程完全是在发动机的内部完成的，所以称为内燃机。2、分类：根据着火方式、燃料类别、冲程数和进气状态等 的不同，内燃机又常常分为各种不同的类型。按着火方式可分为压燃式与点燃式内燃机； 按使用燃料的不同又分为汽油机、柴油机、煤气 机、多种燃料发动机等； 按冲程数分有四冲程内燃机和二冲程内燃机之 别； 按进气状态的不同分为增压内燃机和非增压（自 然吸气式）内燃机等。 不过无论哪一种类型的内燃机，其基本工作原理 都是一致的。3、内燃机的特点： 内燃机是量大、面广、热效率高的动力机械。 现代内燃机无论是在结构还是性能方面都已今非昔 比，成为当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的最重要的热能机械，是人们赖以生活和生产的重要的动力装备，在国民经济、国防建设和人们生活中发挥着重要的作用。现代高性能车用柴油机的循环热效率已达到40%以上，超长行程二冲程船用柴油机的循环热效率甚至可高达50%以上，车用汽油机的有效热效率也达33%左右，与其他热机相比是热效率最高的动力机械。正因为这一优势，所以使内燃机的应用在所有热机中一直居于领先地位，过去、现在和将来，内燃机都是应用最为广泛的动力机械。此外，由于功率覆盖面大，转速范围宽，单机功率从小于1KW的汽油机到410000KW以上的船用柴油机,功率档次比较齐全；从转速只有70r/min低速船用柴油机,到9000r/min的高速赛车汽油机,车用柴油机的转速也可高达5000r/min(轿车柴油机),能满足各种配套机具的需要.功率覆盖面如此之大,转速范围如此之宽,也没有任何一种热机可以与之相媲美.二、 柴油机1、 柴油机简介：柴油机是内燃机的一种。自然界存在着许多运动形式如机械运动、电 流、发热、发光、化合、分解等等，它们在一定条件下可以互相转化，人类为了改造自然，往往利用物质运动形式的转化而释放的能量做为动力。2、 分类：柴油机分二冲种和四冲程柴油机活塞行程（冲程）：是指活塞沿气缸中心线运动时它在上、下止点间所走过的路程。 二冲程柴油机是指活塞运动两个冲程（曲轴相应地转过一圈）完成一个工作循环的柴油机 四冲程柴油机是指活塞运动四个冲程（曲轴相应地转过两圈）完成一个工作循 环的柴油机3、柴油机工作原理简介二冲程柴油机工作原理： 二冲程柴油柴油机中，活塞只要往复运动两个冲程，即曲轴正好旋转一圈就能完成一个工作循环。在结构方面，这类柴油机没进气门，而在气缸套上设有进气孔，进气由活塞在气缸内运动时开启或盖住气孔的办法来实现。它的排气有两种办法，一种和四冲程柴油机一样，利用装在气缸盖上的排气门排气，另外一种则是在气缸套上做有专门的排气孔，同样也是利用活塞在气缸里的往复移动来完成排气。其具体工作过程如下： 第一冲程 活塞从下止点向上止点移动，渐渐将气缸套上的进气孔关闭，气缸盖上的排气门也被关闭。所以，已进入气缸内的空气便受到压缩。当活塞到达上止点即压缩终了时，空气的温度和压力都大大提高。 第二冲程 当活塞到达上止点前某角度，燃油以雾状喷入气缸，与高温高压的空气混合后迅速点火燃烧，由于气体膨胀，推动活塞向下移动而做功。活塞向下运动到设计位置时排气门打开，气缸套上的进气孔也开启，由专门的扫气泵压送来的新鲜空气进入气缸内，废气则经排气门排入大气。当活塞继续下行到达下止点时，气缸内恢复到第一冲程开始的状态，柴油机又开始下一个工作循环。（目前，我国的常规潜艇以及许多万吨轮船仍使用二冲程柴油机作动力）四冲程柴油机的工作原理活塞行程（冲程）：是指活塞沿气缸中心线运动时它在上、下止点间所走过的路程。 四冲程柴油机是指活塞运动四个冲程（曲轴相应地转过两圈）完成一个工作循环的柴油机。 工作循环：进气、压缩、燃烧、排气四个过程 进气冲程：在此冲程中，新鲜空气进入气缸。当活塞由上止点向下止点运动时，进气门打开，活塞顶上逐渐增大，使气缸内的压力低于大气压力， 空气便被吸入气缸。 压缩冲程：当活塞到达下止点并转而向上运动时，进排气门都关闭，在活塞上部形成了一个密闭的空间，活塞上行时，这个空间不断变小，进入气缸的空气即爱到压缩，温度和压力迅速升高，为燃料的燃烧及做力创造了必要的条件。（压缩终了气缸内空气的温度可达600以上，而柴油的自燃温度则不超过300） 作功冲程：当活塞到达上止点前，即压缩冲程接近终了，柴油经过喷油泵和喷油器以雾状喷入气缸。燃料雾滴和气缸里高温的热空气混合后，迅速着火燃烧，释放出大量的热能，使气体的温度和压力急剧升高，于是高温高压的气体急剧膨胀，发出爆炸似的响声，并以相当大的压力猛烈冲击活塞，迫使活塞向下运动而作功。 排气冲程：在作功冲程接近张了，活塞快到下止点时，排气门打开。当活塞再次向上运动时，即为排气冲程，膨胀作功后的废气便被排入大气。这时气缸内又恢复到进气冲程开始的状态，以便重新吸入新鲜空气开始新的工作过程，并且周而复始地循环。三、 三菱发电机的介绍A、示图简介520控制模块接线1）测量控制箱的接线端电阻标准值:X1测速 122 1.3K 123 两线不分正负 X2 执行器 119 30（0-200mA） 120 BLACK黑+ RED红-X3励磁 视现场情况采用并联或串联接法 并联（励磁电压为50V 电流5A 时采用并联接法）串联（励磁电压为70V 电流为2.5A时采用串联接法） 134 13.3 135 136 13.3 137 + - + -X4 DC24控制电源 167 133.3 168 BLUE蓝+ RED红- 注意:a、启动电源箱内168端口结点接地；b、X1、X2尽量使用屏蔽线。且121、124接 屏蔽线金属网（接地）。c、接完后再测量各参数。 B、系统介绍燃油系统：燃油日用油箱-燃油粗滤器-燃油输送泵-燃油双联精滤器-高压油泵-喷油器-气缸 （多余燃油沿回油管返回燃油日用油箱）滑油系统： 油底壳吸油盘-滑油泵-（滑油调压阀0.510.02MPa）-衡温阀(80-84)-滑油冷却器、滑油滤器-进入各工作点冷却润滑-回油底壳进气系统：空气滤清器-压气端涡轮-空气冷却器-进入各缸起动空气系统：空气瓶（0.8MPa-1.0MPa）-空气过滤器-空气主起动阀-空气气动马达（润滑油杯） 润滑油由于空气流动形成负压，使滑油于空气混合共同进入气动马达润滑转子，同空气消声器排出马达高温水系统：水箱-水泵-同时进入空气冷却器、滑油冷却器、机身冷却水腔-出水总管-衡温阀(712)-水泵前、水箱C、 运行前后的准备及检察1、 动机前检查：（1）外观巡视、检查。查看是否有漏油、漏水；各部件有无松动等，特别 要留意水箱在固定支架螺钉有无松动，是否装有弹簧垫。 （2）检查油位、水位是否足够。 （3）盘车检查。观察盘车是否灵活. （4）用机带手压燃油泵泵油放气。2、 起动： （1）第一次开机脱开执行器信号接头，打开起动空气阀。使其运转，观察是否 运转灵活及有无异常杂声。 （2）一切正常后。再次起动，利用手动控制供油拉杆令机组起动，在低转速情况下（500700rpm）进一步观察设备运行情况是否正常。 （3）一切正常后，则可将执行器信号接头接入，利用程序起动发电机组（机组起动后，即关闭空气阀）。 （4）此时需要巡视检查是否有部件松动；有无异常声音；并观察各项指标参数是否正常。（5）运行参数如下：转速rpm滑油压力Mpa滑油温度冷却水温度进气压力Kpa15000.490.64701107090131(100%负荷)若不是第一次或维修后第一次起动，则适情况而定。3、报警设置： （1）报警值设定滑油低压停机：1.50.2kgf/cm2 水温高停机： 1012 超速停机: 16801725rpm(额定转速的12%15%范围) （2）报警试验点 水温- 仪表： 054A 055A 保护： 020A 021A 滑油- 仪表： 052A 053A 保护： 018A 019A 作高水温、低油压报警试验时，只要将保护的两个结点短接，看是否能停机即可，若能停机说明正常。B、 注意：（1）空气马达起动的发电机，每过50小时或一星期打开空气罐排水； （2） 暖机时间不宜过长。这样会导致燃烧不充分。在低怠速的状态下暖机510 分钟。 （3）若在5以下启动发动机，就利用加热设备让冷却液水温达到水温达40以 上。C、 其他水、滑油、燃料油规格（1）冷却水、滑油容量 名称MOG1200MOG1500滑油180L230L冷却水390L540L机组重量9800kg12200kg 冷却水不包括水箱（2）冷却水添加剂推荐使用的LLC浓度环境温度（）-10 （14）-20 （-4）-30 （-22）-45 （-49）LLC浓度%30405060*水必须是纯净的水（软水，或不会产生水垢的水）（3）滑油 CF级 SAE 15W40（4）燃油 视自然温度而定可选用0#、-10#、-20#等略语和规格等API=美国石油协会ASTM=美国材料试验