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2009上海大众斯柯达昊锐技术培训手册（上册）.pdf 139页
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锐发动机维修技术培训
写：姜希顺
1.8TSI/2.0TSI发动机简要介绍
链条驱动系统
涡轮增压器
专用工具使用
后服务技术培训股
1.8TSI/2.0TSI技术特点
灰铸铁气缸体
内置平衡轴的发动机缸体
链条驱动机油泵
可调进气凸轮轴
进气可调的进气歧管
多点高压喷射单元
带有废气涡轮增压器的排气歧管
均质混合气模式
后服务技术培训股
技术参数（1.8TSI）
发动机标示代码:
单缸气门数量:
118 kW /5000 - 6200 rpm
250 Nm / 1500 - 4200 rpm
Bosch Motronic MED 17.5
95号无铅汽油
后服务技术培训股
技术参数（2.0TSI）
发动机标示代码:
单缸气门数量:
正在加载中，请稍后...gy6机油泵箭头向上还是向下?
gy6机油泵箭头向上还是向下?
你好，这个需要专业的工具、场地、设备，建议找专业维修店或4S进行确认
全能型汽车技术专家
现代汽车技术专家
轮胎技术专家
全能型汽车技术专家
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长安CB10发动机机械维修手册（可编辑）.doc 46页
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长安CB10发动机机械维修手册（可编辑）
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长安CB10发动机机械维修手册
凸轮轴 303-01A-13
气门和气缸盖 303-01A-16
气缸垫安装 303-01A-22
节气门体和进气歧管 303-01A-23
活塞活塞环连杆和气缸 303-01A-23
大修 303-01A-29
发动机总成 303-01A-30
主轴瓦曲轴和缸体 303-01A-31
拧紧扭矩 303-01A-36
专用工具 303-01A-68
所需要的维修材料 303-01A-69
发动机介绍
　C系列发动机是一款升功率大于50KW的发动机即C10发动机输出功率达到51KW比JL465Q发动机大12KW提高效率近30真正做到了低油耗高功率同时排放完全达到国四排放法规要求CB10发动机是长安公司与德国FEV公司联合设计开发历时3年研制而成拥有36项技术专利
本发动机采用了诸如双顶置凸轮轴DOHC16气门无间隙斜齿轮全平衡式曲轴享有的波浪形水套等技术这些新技术的应用使该发动机在较小排量的情况下能获得较高的能量输出大大节省了燃油的消耗同时提高了发动机的耐用性能该发动机经过了严格的台架试验和装车试验经过了5轮连续3万公里的高强度道路试验以及高温高寒高原极限条件的试验保证了产品的质量
本发动机采用的16气门和双顶置凸轮轴具有以下的优势
采用DOHC双顶置凸轮轴可以减少发动机零部件运动摩擦又可以精准的控制发动机气门的工作使动力损失少
可以更好的支持每缸4气门的高速运动减少油耗损失
16V技术有效提高动力性能和经济性能
16V技术采用每缸2个进气门2个排气门方式使进排气量都增大每个汽缸内燃油燃烧更加充分既可以得到更大的动力又可以减少汽油消耗
CB10发动机火花塞布置在4个气门的中心火花塞的点火效率提高燃烧更加充分进一步降低油耗
同时该发动机具有和高档轿车发动机相同的低转速高扭矩特性在车辆日常使用最频繁的转区间时就能达到最大扭矩的80
发动机的润滑
油泵为旋轮线式安装在曲轴上曲轴皮带轮一侧机油经过油泵滤网后进入机油滤清器过滤后的机油在气缸体内分成两条油路一条油路使机油到达曲轴轴颈轴承从曲轴轴颈轴承流出的机油通过曲轴上钻的斜通道将油供给连杆轴承通过连杆大端的小孔喷出以润滑活塞活塞环和气缸壁另一条油路使机油进入气缸盖通过轴盖润滑凸轮轴轴颈在通过中空油孔润滑各凸轮轴轴径和轴盖等机油泵上装有安全阀当压力超过2746kPa时安全阀开始卸压卸压的机油流回到机油盘
如下检查4个气缸的压缩压力
1发动机预热
2预热后关闭发动机
发动机预热后将变速器换档杆置于空档位置并固定停车制动器和顶住驱动轮
3断开燃油喷射器的线束接头
4取下点火线圈总成及全部火花塞
5将专用工具压缩压力表装入火花塞孔
6踩下离合器减轻发动机的起动负荷将油门踏板
向下压到最大限度使节气门完全打开
7用充足电的蓄电池起动发动机并在压缩压力表上读出最高压力
为了测量压缩压力用充足电的蓄电池起动发动机至少达250转分
标准 1450kpa
极限 1250kPa
两气缸之间的最大压差 100kPa
8对每个气缸按步骤5到7进行操作获得4个读数
9检查后装上火花塞和点火线圈总成并连接好喷油器线束接头
机油压力检查
检查机油压力前应首先检查以下几项
●机油盘中的油位
　如果油位低加油至油标尺上的满油位标记处
●机油的质量
　如果机油变色或变质应更换
　如发现漏油应修理
1拆下机油压力传感器
2将专用工具油压表装人到空出来的螺纹孔内
3固定好发动机转速表
4起动发动机并预热到正常工作温度
5预热后将发动机的转速提高到3000转分并测量油压
260-380kPa在3000rmin
6检查油压后关闭发动机并取下油压表
7重新安装机油压力传感器前记住在开关螺纹处缠上密封胶带并按规定的扭矩拧紧开关
如果密封胶带的边缘从开关螺纹处凸出应切平
8起动发动机并检查油压开关是否漏油
9关闭发动机将端子与压力开关端子相连并用护罩将油压开关罩好
1断开蓄电池的负极电线
2取下气缸盖罩
3观察曲轴皮带轮的正时标记点顺时针方向转动曲轴从曲轴皮带轮侧观察使曲轴正时皮带轮的正时标记与后罩壳上的曲轴正时皮带轮的正时标记对齐且曲轴正时皮带轮的正时标记点朝向缸盖同时凸轮轴正时皮带轮的正时标记与后罩壳上的凸轮轴正时标记对齐且凸轮轴正时标记点朝向缸罩这时可用塞尺测量排气侧的13缸进气侧的12缸
4顺时针方向转动曲轴使凸轮轴正时标记·与缸盖顶面齐平这时可分别依次使用塞尺测
正在加载中，请稍后...装载机培训教材（2014 年 3 月）目第一章录动力系统…………………………………...………………………...2 第一节 柴油机概述……………………………………………………………...2 第二节 机体组件…………………………………………………………………………6 第三节 曲柄连杆机构.…………………………………………………………………...9 第四节 配气机构…………………………………………………………………………12 第五节 燃油供给系………………………………………………………………………18 第六节 润滑系……………………………………………………………………………26 第七节 冷却系……………………………………………………………………………29 第八节 柴油机的使用维护保养…………………………………………………………33 第二章 传动系统……………………………………………………………..37 第一节 传动系统概述………………………………………….………………..37 第二节 变矩器……………………………………………………………………………40 第三节 变速箱……………………………………………………………………………45 第四节 变速箱-变矩器的供油系统………………………….………………..…………52 第五节 传动轴与驱动桥…………………………………………………………………57 第六节 传动系统的使用维护保养………………………………………………………64 第三章 液压系统……………………………………………………………………...68 第一节 液压系统概述……………………………………………………………………68 第二节 装载机液压系统常用的液压元件………………………………………………72 第三节 装载机液压系统…………………………………………………………………84 第四节 装载机液压系统的使用维护保养………………………………………………101 第四章 制动系统……………………………………………………………………...104 第一节 行车制动系统的组成及工作……………………………………………………104 第二节 行车制动系统的主要部件………………………………………………………105 第三节 紧急制动和停车制动……………………………………………………………111 第四节 制动系统的使用维护保养………………………………………………………118 第五章 电气系统……………………………………………………………………...120 第一节 电工基本知识……………………………………………………………………120 第二节 电路图的读图……………………………………………………………………123 第三节 装载机电气系统的主要构成……………………………………………………131 第四节 装载机电气系统的主要元件……………………………………………………135 第五节 几种型号的装载机的电路图……………………………………………………147 第六节 电气系统的使用维护保养………………………………………………………154 第六章 装载机定期检查维护保养及常见故障排除……………………...……155 第一节 装载机的定期检查维护保养……………………………………………………155 第二节 装载机常见的故障排除…………………………………………………………156 附：特约维修站服务人员优秀故障案例分析……………………………………………1851轮式装载机一般由动力系统（柴油机） 、传动系统（变矩器、变速箱、传动轴、驱动 桥、驱动轮） 、液压系统（转向、工作、先导） 、制动系统、电器系统、工作装置、车架、 机罩和驾驶室等组成。第一章第一节动力系统柴油机概述轮式装载机动力系统一般包括柴油机、 空气滤清器、消声器、散热器组、油门操纵杆 系、 停车（或称熄火）装置以及燃油箱、燃油滤清器、输油管路等。一、 柴油机类型 柴油机是装载机工作的动力源，按柴油机每循环冲程数（行程）可分为二冲程柴油机 和四冲程柴油机。二冲程柴油机是指活塞连续运行二个冲程（即曲轴旋转一圈）完成一个 工作循环的柴油机称为二冲程柴油机；四冲程柴油机是指活塞连续运行四个冲程（即曲轴 旋转两圈）完成一个工作循环的称为四冲程柴油机。柴油机还可以按进气方式、冷却方式、 转速高低、汽缸数等进行分类。轮式装载机一般采用的是四冲程、水冷、多缸、高速柴油 机。WD615 型柴油机外形图 二、柴油机的基本名词定义 (1) 上止点--活塞离曲轴旋转中心最远的位置。 (2) 下止点--活塞离曲轴旋转中心最近的位置。 (3) 活塞行程--上、下止点之间的距离，用符号 s 表示，单位为 mm。 (4) 曲柄半径--曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号 r 表示，单位为 mm，则 s=2r2(5)气缸工作容积 活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积， 用符号VS表示，单位为L，则 VS＝（π /4）· d2· s· 10-8 式中 d—气缸直径,单位为mm。 S—活塞行程， 单位为mm。 (6)燃烧室容积(余隙容积) 活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号VC表示。 (7)气缸最大容积 活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积， 用符号Vt表示，则： Vt＝VS十VC (8)内燃机排量 气缸工作容积VS与内燃机 气缸数i的乘积，用符号VSt表示，则 VSt＝i· VS＝i· （π /4）· d 2· s· 10-8 (9)压缩比 气缸最大容积Vt与燃烧室存积VC之比，用符号ε 则ε C=Vt/VC=1+VS/VCC表示，柴油机的四个工作过程 四冲程柴油机工作循环如图所示，由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成 一个工作循环。 第一冲程 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内 0°转到 180°(活塞位于第 一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为 0°)。在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸 入气缸。因此，第一冲程又称为进气冲程。 第二冲程 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由 180°转到 360°。在这个冲程中， 气缸内的气体被压缩，故称为压缩冲程。3第三冲程 活塞再由上止点移动到下止点， 即曲柄由 360°转到 540°。 在这个冲程中 燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲程。 第四冲程 活塞再由下止点移动到上止点， 即曲柄由 540°转到 720°。 在这个冲程中 排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸，又称为排气冲程。 四冲程柴油由上述四个冲程组成了一个工作循环， 为了便于讲解， 现对四冲程柴机 （自 然吸气）的四个工作过程分别进行阐述。1．进气过程 进气过程是由进气门开始开启到进气门关闭为止。为了获得较多的进气量，活塞到达 上止点前进气门就开始开启。当活塞到达上止点时，进气门和进气门座之间已有一定的通 道面积。活塞由上止点下行不久，气缸内的压力很快低于大气压力，形成了真空，空气在 大气压力作用下经空气滤清器、进气管道、进气门充入气缸。当活塞到达下止点时，空气 还具有较大的流动惯性继续向气缸内充气，为了充分利用气体流动的动量，使更多的空气 充入气缸，进气门在下止点之后才关闭。 在进气门关闭之前，由于气体流动惯性的作用使气缸内的气体压力有所回升，但由于 气体流动的节流损失，气缸内的压力仍低于外界大气压力 Pa，进气终点压力 Ps 约为(0.8 —0.95)Pa。充入气缸的空气与燃烧室壁及活塞顶等高温机件的接触，以及与上一循环没有 排净而留在气缸内残余废气的混合，使进气温度升高。进气终点温度 Ts 可达 30 一 65℃。 2．压缩过程 当进气行程终了时，活塞继续在曲轴的推动下越过下止点而向上止点移动。由于此时 进气门和排气门都关闭，所以活塞上移时气缸容积逐渐减小，缸内空气逐渐被压缩，其压 力和温度也随之逐渐升高直至活塞到达上止点时，空气完全被压缩至燃烧室内，此时压力 可达 30—50 Kg.f/cm2，温度可达 680—730℃，这就为柴油喷入气缸后的着火燃烧和充分 膨胀创造了必要条件。柴油的自燃温度约在 300℃左右，为保证柴油喷入气缸后能及时迅 速燃烧和冷启动时可靠着火，其压缩终点温度应高出于柴油自燃温度的一倍左右。压缩终 了的状态参数主要决定于空气的压缩程度，也就是压缩前活塞处于下止点时气缸中气体所4占有的容积(即气缸总容积 Vt)与压缩后活塞处于上止点时气体所占有的容积 (即燃烧室容 积 Vc)之比，此比值称为压缩比，以符号ε C 表示。ε C=Vt/VC=1+VS/VC 3．做功行程(膨胀行程) 在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油开始(并经历一小段时间) 从喷油嘴以高压喷入燃烧室而形成油雾状，并在高温压缩空气中迅速蒸发而混合成可燃混 合气(这种在气缸内部形成可燃混合气的方式称为“内混合”)，随后便自行着火燃烧放出 大量热量，使气缸中的气体温度和压力急剧升高，最高温度可达 2000℃左右，最高爆发压 力可达 60 一 90 Kg.f/cm2 (随燃烧室的结构型式不同而有所差异， 增压及增压中冷柴油机此 数值还要更高)。由于此时进气门和排气门是关闭着的，所以高温高压气体便膨胀而推动活 塞内上止点迅速向下止点移动，并通过连杆的传递而迫使曲轴旋转对外输出动力。这样， 热能便转化成了机械功。随着活塞的下移，气缸内的气体压力和温度也随之逐渐降低，待 活塞接近下止点时，做功行程便告终了，此时缸内压力降到 3—4 Kg.f/cm2。 ，而温度降到 800 一 900℃。 4．排气行程 做功行程终了， 曲轴靠飞轮的转动惯性继续旋转， 推动活塞越过下止点向上止点移动。 这时排气门开启，进气门仍关闭。由于膨胀后的废气压力仍高于外界大气压力，所以废气 在此压差作用下，以及受活塞的排挤作用下，迅速从排气门排出。出于受到排气系统的阻 力作用，因此排气终了时的缸内废气压力仍略高于大气压力，约为 1.05—1.25Kg.f/cm2．温 度约为 300 一 700℃(在排气门附近)。 由于燃烧室占有一定的容积，以及上述排气阻力的影响，因此废气不可能完全排出， 留下的残余废气在下一工作循环进气时与新鲜空气混合而成为工作混合气。 残余废气愈多， 对下一工作循环的不良影响愈大，因此希望废气排得愈干净愈好。 柴油机经过上述四个连续行程后，便完成了一个工作循环，当活塞再次从上止点向下 止点移动时，又将开始新的工作循环。如此周而复始的继续下去，柴油机便能保持连续运 转而对外做功。 三、 柴油机的组成 柴油机一般由以下机构和系统组成： 1.曲柄连杆机构和机体组件 曲柄连杆机构是柴油机最基本的运动部件和传力机构，它将活塞的往复直线运动转变 为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞上的燃气压力转变为转矩，通过曲轴向外输出；机体 组件是柴油机的基础和骨架，几乎所有的运动部件和辅助系统都支承和安装在它的上面。 曲柄连杆机构主要包括活塞组、连杆组和曲轴飞轮组等运动组件；机体组件主要包括气 缸体、气缸盖和曲轴箱等。 2.配气机构 柴油机配气机构的功用是适时地开闭进、 排气门，使新鲜空气进入气缸，使废气排出 气缸。它主要包括气门组、传动组（包括挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时齿轮） 、 空气滤清器、进排气管以及消声器等。 3.燃料供给系 柴油机燃料供给系的功用是根据工况需要， 定时、定量、定压地向燃烧室内供给一定 雾化质量的洁净柴油，并创造良好的燃烧条件，以满足燃烧过程的需要。它主要包括燃油 箱、输油管、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器以及调速装置等。 4.润滑系 润滑系的任务是将机油（润滑油）送到柴油机各运动零部件的摩擦表面，减小零部件 的摩擦和磨损， 流动的机油可以带走摩擦表面产生的热量， 并可清除摩擦表面上的磨屑等5杂物。 另外，机油还具有辅助密封以及防锈等作用。因此，润滑系统是保证柴油机连续可 靠工作、 延长柴油机使用寿命的必要条件。润滑系主要包括机油泵、机油集滤器、机油滤 清器、机油散热器、润滑油道、调压阀、机油标尺以及油底壳等。 5.冷却系 冷却系的功用是将受热零部件所吸收的多余热量及时地传导出去，以保证柴油机在适 宜的温度下工作， 不致因温度过高而损坏机件，影响柴油机工作。因此，冷却系也是保证 柴油机连续可靠工作的必要条件。 冷却系按使用的冷却介质的不同可分为水冷却系和风 （空气） 冷却系两种。水冷却系主要包括气缸体及气缸盖内的冷却水套、水泵、散热器、 风扇、 水温调节装置（节温器）以及冷却水管路等。而风冷却系则主要由气缸体及气缸盖 上的散热片、导流罩以及风扇等组成。 6.起动系 起动系的主要功用是为柴油机的起动提供动力及创造有利条件。它主要包括起动机及 使柴油机易于起动的辅助装置（如预热装置）等。第二节机体组件机体组件主要由气缸体、 气缸套、气缸盖和气缸垫等零部件组成。柴油机上几乎所有 的零部件都安装在机体上，所以机体是柴油机的基础和骨架。 一、气缸体 水冷柴油机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称为气缸-曲轴箱，简称为气缸体。在气缸 体上半部， 有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支 承曲轴的曲轴箱。 作为发动机各个机构和系统的装配基体， 气缸体本身应具有足够的刚度 和强度。其结构型式可分为平分式气缸体、龙门式气缸体、 隧道式气缸体三种。 发动机机体是将主轴承盖和主轴承座铸成一个整体， 称为隧道式气缸体。 这种结构型 式的气缸体，不但刚度最好，而且结构紧凑，可以缩短发动机的轴向尺寸。但工艺性差， 曲轴拆装也不方便， 而且使用滚动轴承， 成本较高。 有的柴油机则是主轴承盖与曲轴箱 （亦6称框架）铸为一体，曲轴箱与气缸体结合面在曲轴中心线剖开，用螺栓连接，这种隧道式 结构不仅有很好的刚度，而且可以采用滑动轴承，减少了噪音，提高了使用寿命。 （如图） 二、气缸套 由于气缸在高温、高压、活塞高速往复运动以及润滑不良的情况下工作，磨损是很大 的。 为了提高气缸表面的耐磨性，有些发动机的气缸体用加入少量合金元素，如镍、钼、 铬、 磷、硼等元素的优质铸铁材料制成。但气缸体全部使用优质耐磨材料，将会造成材料 的极大浪费。 所以，近年来广泛采用在机体内镶入单独制成的气缸套结构。这样就可以用 更加耐磨的材料做气缸套， 以延长气缸的使用寿命。而气缸体则用一般铸铁材料做成，以 降低成本。 常用的气缸套有干式和湿式两种。 1.干式气缸套 外壁不直接与冷却水接触的气缸套为干式气缸套。 干式气缸套的壁很薄， 一般只有 1～ 3 毫米，采用合金铸铁制造。干式气缸套外园与机体上的座孔以过盈配合装配，装配时应 保持气缸体与气缸套间有一定的压入过盈量，过盈量太大会造成气缸破裂或热变形；过小 则会造成气缸套松动，并影响气缸套与机体间的热交换。气缸套的取出，必须采用专用拆 具，更换气缸套时必须保证气缸套外壁干燥、清洁并不得涂油。 2.湿式气缸套 外壁直接与冷却液接触的气缸套称为湿式气缸套。 湿式气缸套的壁比干式气缸套厚， 一般为 5～8 毫米。 气缸套的外表面有两个保证径向定位的凸出的圆环带分别称为上支承定 位带和下支承定位带。 气缸套的轴向定位是利用上端的凸缘。 为了密封和调整的需要， 大部分气缸套的凸缘 下面都装有紫铜垫片。在更换气缸套时应注意使用该调整垫片调整气缸套高出气缸体的高 度，使各缸基本一致。 气缸套的上支承定位带直径略大， 与气缸套座孔配合较紧密。 下支承密封带与座孔配 合较松， 通常装有 1～3 道橡胶密封圈来封水。常用的密封结构型式有两种，一种是将密 封环槽开在气缸套上，将具有一定弹性的橡胶密封圈装入环槽内；另一种型式则是将安装 密封圈的环槽开在气缸体上。 由于后一种结构工艺性差，因此柴油机上常用前一种结构。 气缸套装入座孔后， 通常气缸套顶面略高出气缸体上平面 0.05～0.15 毫米。 这样当紧 固气缸盖螺栓时， 可将气缸垫压得更紧，以保证气缸的密封性，防止冷却液和气缸内的高 压气体窜漏。 湿式气缸体的优点是在气缸体上没有封闭的水套，铸造方便，容易拆卸、更 换， 冷却效果也较好。其缺点是气缸体的刚度差，容易漏气、漏水。湿式气缸套广泛应用 于柴油机上。 由于活塞在气缸内高速运行， 气缸套与活塞（环）之间会产生磨损。当活塞与气缸套 （壁）的磨损超过极限值时，柴油机就会出现烧机油冒兰烟、功率下降、起动困难等故障。 这时，一般可以通过更换活塞环的方法予以解决；也可以通过镗磨气缸，加大活塞（环） 的方法修理， 但要选配加大同级修理尺寸的活塞、活塞环等，从而恢复标准配合间隙。镗 磨气缸的修理方法， 一般只用在装有干式气缸套的柴油机， 装有湿式气缸套的柴油机一般 采用更换气缸套的方法进行修理。 三、飞轮壳 飞轮壳上一般铸有耳形平台，经铣削加工，其中下端两侧平台与发动机后支撑连接固 定于车架上，起发动机支撑作用。 飞轮壳为铸铁薄壁件，因此在拆卸、安装时应注意： （1）拆卸时：因飞轮壳与机体结合面涂有密封胶，不易取下．应用撬杠上下、左右均匀撬 动，不可用力从单侧猛撬，不能用锤击，以免损伤飞轮壳。7（2）飞轮壳与发动机机体连接面， 在安装时， 需涂 510 乐泰密封胶，用螺栓把紧。 安装时： ①注意双头螺栓安装一定要到位。拧入丝扣太少，容易使螺丝孔滑扣损坏。若已损坏，可 用丝攻重新攻丝。②与缸体结合拧紧的螺栓要按规定顺序和方法紧固。使各螺栓扭矩基本 一致，受力均匀，可避免受形和裂纹。 四、气缸盖与气缸垫 （如下图） 1. 气缸盖 气缸盖的主要功用是密封气缸上部，与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖 直接接触高温燃气，承受螺栓预紧力、燃气压力和交变应力的作用。要求气缸盖有一定的 强度和刚度，冷却可靠及结合面平整等，以保证可靠密封。气缸盖一般采用铸铁铸造，也 有用铝合金铸造的。气缸盖内部有冷却水套，其端面上的冷却水孔与气缸体的冷却水孔相 通，以便利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。 柴油机的气缸盖上还设有进排气门座、气 门导管孔、进排气通道及安装喷油器的座孔等。 气缸盖与气缸垫2.气缸垫 气缸垫是气缸盖和机体接合面之间的弹性密封元件，其功用是填补结合面上的微观孔 隙，进一步保证结合面处有良好的密封性。 3.气缸盖螺栓 气缸盖螺栓是紧固气缸盖和气缸体的联接体，它的分布位置对气缸盖和气缸体的受力 情况以及密封可靠性等都有直接影响。 所以每个气缸盖周围， 均有四个以上的气缸盖螺栓。 气缸盖螺栓受力严重， 一般采用优质合金钢制成。 为了保证结合面具有良好的密封性， 要求气缸盖螺栓具有一定的预紧力。 但预紧力过大，会使螺栓遭到疲劳破坏，也会造成气 缸盖翘曲变形，以致漏气、漏水，甚至冲坏气缸垫等事故。 气缸盖在拆卸时都必须按由中间对称、交叉地向四周拆卸； 而在拧紧气缸盖螺栓时，8则必须按照由中间对称、交叉地向四周扩散的顺序分 2～3 次拧紧。 铸铁材料的气缸盖应 在热车时拧紧。以达到使气缸盖受力均匀，不发生翘曲。第三节曲柄连杆机构曲柄连杆机构是将燃烧室中的工作混合气燃烧时放出的热能转化为机械能的重要机 构。 它主要包括曲轴飞轮组和活塞连杆组。 一、曲轴飞轮组 （如下图） 曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮和扭转减振器等零件组成。 曲轴飞轮组1.曲轴 曲轴的功用是承受、 传递连杆传来的力，并驱动其它机构或装置工作。它通常由曲轴 前端、主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、曲轴后端等部分组成。 曲轴可分为整体式和组合式两种。整体式曲轴的强度和刚度好，结构紧凑，重量轻， 工作可靠，使用广泛。组合式曲轴采用单个曲拐单独制造，然后用螺栓装配成完整曲轴的 方法制造，这种曲轴系列产品制造简单，使用中若某段损坏时可单独更换，不致将整根曲 轴报废，但结构复杂，加工精度要求高。 主轴颈是曲轴在缸体上的支承部分， 根据支承情况，曲轴可分为全支承和非全支承 两种。全支承曲轴是在每个相临的两个气缸间（即每道连杆轴颈两端）都设有支承点。否 则为非全支承曲轴。柴油机由于爆发压力高，一般采用全支承曲轴。 整体式曲轴的主轴颈支承一般采用滑动轴承， 称为主轴瓦（俗称大瓦） 。主轴瓦的 结构、材料与连杆轴瓦相似。组合式曲轴一般采用滚动轴承支承，滚动轴承的内圈与轴颈9紧配合， 轴承的外圈与缸体上的轴承座孔过渡配合，两侧用锁簧限制其轴向移动。 连杆轴颈是连杆大头的连接部分， 为了减小旋转惯性 力，高速柴油机的连杆轴颈一般制成中空的。中空的连杆轴颈 一般用螺塞封堵成封闭的空腔作为离心式机油沉淀室。 采用组合式曲轴型柴油机，曲轴旋转轴线上有贯通的油 道，机油经曲轴前端的径向小孔引入，再经各道连杆轴颈的沉 淀室后进入轴颈表面润滑；支承主轴颈的滚动轴承靠飞溅方式 润滑。如果可能，在维修保养柴油机时应视需要清理曲轴沉淀 室内的油泥。 曲轴前端用来安装曲轴齿轮、甩油盘、皮带盘、扭转减振 器和起动爪零件等。曲轴的后端则用来安装飞轮。在曲轴的前 后端一般都安装了曲轴油封 （现多为骨架油封） ， 装配时应注意 保持油封不变形，并使骨架油封的唇口朝向气缸体。 为了保证曲柄连杆机构正常工作，必须限制曲轴的轴向 窜动， 但又要考虑曲轴受热膨胀时能自由伸长， 因此必须设置 一处轴向定位装置，通常采用止推片或止推环，轴向间隙一般 在 0.1～0.3mm。 飞 轮 2、飞轮（如图） 发动机飞轮的作用主要为增加发动机的转动惯性，以保证发动机具有容许的旋转不均 匀度，并兼作输出功率、传递扭矩之用。一般飞轮外缘装有齿圈，如图所示，借以与起动 机啮合以起动发动机。 在飞轮上往往有各种定时记号，以便于发动机的调整与检查，如配气相位、喷油正时、 气门间隙调整时，均需借助飞轮记号。 二、活塞连杆组 活塞连杆组由活塞、 活塞环、 活塞销、 连杆等机件组成。(如下图） 活塞连杆组的功用是与气缸套一起 组成燃烧室； 承受燃气压力并传递动 力，把活塞的往复直线运动转变为曲轴 的旋转运动。 另外， 活塞连杆组还具有 密封气缸、防止气缸内气体漏入曲轴箱 以及传递热量，将活塞顶部接受的热量 通过气缸壁传给冷却介质等功用。 由于活塞连杆组直接承受燃气的 高温、高压作用，导致承受很大的机械 负荷和热负荷， 产生很强的冲击力。 因 此，为了保证柴油机正常工作，对活塞 连杆组件的零部件 必须有较高的强度要求。 1、2-- 连杆轴瓦 3--活塞肖 4--连杆体 5-- 连杆盖 6-- 连杆螺栓 7-- 连杆衬套 8-- 活塞 9-- 挡圈 10-- 梯形环 11-- 锥 面环 12--螺旋撑簧油环101. 活塞 活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传给连 杆，以推动曲轴旋转。活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。 由于活塞顶部直接与高温燃气接触， 燃气的温度可达 ℃ 。因此，活塞的 温度也很高。 活塞顶部在柴油机作功冲程时， 承受着燃气冲击性的高压力 （其压力可达 6～ 9Mpa， 采用增压时则更高） 。高压将导致活塞的侧压力增大，加速活塞外表面的磨损，也 容易引起活塞变形。 所以，要求它在高温下有足够的机械强度、重量轻、导热性能好、热 膨胀系数小，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能等。 高速柴油机的活塞一般采用铝合金制造，其中以共晶铝合金用得最多。铝合金活塞的 主要优点是重量轻、导热性能好，用在中小功率的柴油机上可以满足强度要求；缺点是热 膨系数大、耐磨性差。 为了在同一台柴油机上，保持各缸惯性力尽可能一致，要求用在同一台柴油机的各缸 活塞的重量差在一定的允许范围内，一般为：① 缸径＜Φ85mm 时，重量允差＜5g；② 缸径 为 Φ85～120mm 时，重量允差＜8g；③ 缸径为 Φ121～140mm 时，重量允差 为 15＜g； ④ 当缸径为 Φ141～160mm 时，重量允差＜20g。各缸活塞重量允差，在柴油机使用维护说明 书中一般有明确的规定。为了区分方便， 柴油机生产企业一般在活塞顶部刻有分组号。因 此，在维修中换用单件活塞时，必须加以注意。 2.活塞环 活塞环包括气环和油环两种。 (1)气环 气环用来密封活塞与气缸壁之间的间隙， 防止气缸中的高温、 高压燃气从该间隙中大 量涌入曲轴箱， 气环还能将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁。简而言之，气环的作用是 密封和传热。 (2)油环 油环用来刮除气缸壁上多余的润滑油， 并在气缸壁上铺涂一层均匀的油膜， 既可以防 止润滑油窜入气缸燃烧， 导致积碳和耗费价格较高的润滑油；又可以减小活塞、活塞环与 气缸的磨损和摩擦阻力。 此外，油环还起到封气的辅助作用。油环一般分为普通油环、螺 旋衬簧式油环和组合油环等。 普通油环也叫开槽油环， 即在环的外圆面上开有若干个凹槽，槽底加工有通孔，使刮 下来的机油通过此通孔处流回曲轴箱， 这种环制造简单，成本低（一般为合金铸铁） ，使 用较为普遍。 螺旋衬簧式油环是在普通油环内加装螺旋胀簧， 提高了环的径向压力， 使环与气缸壁 能均匀稳定贴合， 并能补偿活塞环磨损后的弹性降低，因此封油效果好，使用寿命长。目 前，工程机械用柴油机多采用这种油环。 (3)活塞环的装配 活塞环的工作效果，与装配质量有密切的关系，因此要特别注意以下事项： ① 正确区分各道气环：通常第一道气环为镀铬环，其它为普通环。无法区分时，应查 阅柴油机使用维护说明书。转速为 1900r/min 及其以上的非增压 135 型柴油机每只活塞装 用三道活塞环，而活塞上却有四道环槽。第一道环槽装镀铬平环，第二道装镀铬扭曲环， 第三道为空缺，第四道装油环。装配时要注意空缺的环槽。 ② 正确区分活塞环的上下端面： 锥面环的小端向上，扭曲环的内缺口向上，外缺口向 下。一些厂家在活塞环上打有“上”字、“Ｔ”字或其它记号，装配时一般将打有记号的一面 朝上。矩形环（平面环）和桶面环及多数油环，除非有特别说明，一般没有上下之分。11③ 开口间隙、端隙及背隙合适：活塞环装入活塞前应“试缸”，测量其开口间隙和端隙。 必要时校正开口间隙。活塞环装入环槽后，应能在槽内自由转动。 ④ 活塞环的开口应相互错开合适的位置， 但开口应避开活塞销及活塞推力面一侧。装 配内撑弹簧式油环时，应将穿有钢丝内撑弹簧的接口处放在油环开口的对面。 ⑤ 将活塞环装入活塞时，应注意将活塞环扩张至正好通过活塞顶部为宜，不得将活塞 环扩张过大，以免折断活塞环。 ⑥ 将装有活塞环的活塞装入气缸时， 应使用专用工具，不可强行砸入或压入，以免损 坏活塞环和环槽。 3.活塞销 活塞销用来连接连杆小头与活塞并传递动力。活塞销在高温下承受很大的周期性冲击 载荷， 润滑条件差（一般采用飞溅润滑） ，因此要求有足够的刚度和强度高，表面耐磨， 并且质量小。为此，活塞销通常被制成空心圆柱体，并采用低碳钢或低碳合金钢材料，经 表面渗碳处理后进行精磨和抛光。 活塞销、活塞销座孔和连杆小头衬套孔的配合连接，一般采用“全浮式”，即在发动机 运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套内转动，还可在活塞销座孔内转动，以使活 塞销各部分的磨损较为均匀。 由于活塞多采用铝合金制成，活塞销座的热膨胀量大于活塞销的热膨胀量。为了保证 在高温下有正常的配合间隙，在冷态下，活塞销与座孔间为过渡配合。装配活塞销时，应 先将活塞放在温度为 90～100 ℃ 的机油或水中加热，然后将活塞销推入座孔内，不可在冷 态下强行将活塞销砸入或压入座孔。为了防止活塞销轴向窜动，在座孔两端用卡簧加以定 位。 4.连杆组 连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运 动。 连杆组一般包括连杆、连杆铜套、连杆轴承等。连杆又由连杆小头、杆身和连杆大头 三部分组成。 连杆小头与活塞销相连， 工作时小头与活塞销之间相对转动， 因此小头孔中一般压入 减摩青铜衬套。 为了润滑活塞销与衬套， 在连杆小头和衬套上均钻出集油孔或铣出集油槽， 用来收集发动机运转时被飞溅上来的机油,以便润滑。装配连杆铜套时应当注意：青铜衬套 上的孔必须与连杆上端的油孔相通。 连杆杆身通常做成“工”字形断面，以求在强度和刚度足够的前提下减轻质量。 为防止装配时配对错误，在连杆大头与连杆盖的同一侧刻有配对记号（一般为相同的 数字） 。安装连杆盖时一定要注意对准配对记号。在连杆体上一般也标有安装记号（一般为 凸点） ， 将活塞连杆组装入气缸时， 应注意安装记号的朝向 （一般情况下朝向发动机的前端） 。 连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两种， 柴油机一般采用斜切口方式。 斜切口连杆在工作中受到惯性力的拉伸， 在切口方向也有一个较大的横向分力。因此，在 斜切口连杆上必须采用可靠的定位措施。 斜切口连杆常用的定位方法有止口定位、 套筒定 位和锯齿定位三种。目前装载机用柴油机大多采用锯齿定位和套筒定位的方法。 连杆轴承与曲轴轴颈间要有充足的机油来润滑。 为了形成润滑油膜， 除了保证一定的机 油压力外， 还必须有适合的配合间隙， 这个间隙柴油机生产厂在柴油机使用维护说明书中 有明确规定，保养、维修中应严格按规定操作。第四节配气机构配气机构的功用是按照发动机各缸工作次序的要求， 在每一工作循环中按时开启和 关闭各气缸的进、 排气门，以保证各缸准时吸进清洁空气，并及时排出废气。因此要求配12气机构具有进气完善、 排气彻底、噪声低、振动小、工作可靠、维修保养方便、使用寿命 长等特性。配气机构一般由气门组和气门传动组等组成。 （如下图） 装载机的发动机一般都采用气门顶置式配气机构。这种机构的发动机的进排气门均布 置在气缸盖上。 柴油 机 工 作 时，曲轴 通过正时 齿轮驱动 凸轮轴旋 转，当凸 轮轴的凸 轮凸起部 分顶起挺 杆时，通 过推杆、 调整螺钉 使摇臂摆 动，在消 除气门间 隙后，压 缩气门弹 簧，使气 门开启。 由于气门摇臂的两臂不等长，可实现凸轮在较小升程的情况下气门有较大的开度。当凸轮 的凸起部分离开挺杆后，气门便在气门弹簧的弹力作用下压紧在气缸盖的气门座圈上，使 气门关闭。 四冲程柴油机每完成一个工作循环，曲轴需转两周，各缸的进、排气门各开启一次， 即凸轮轴只需转一周。所以，曲轴与凸轮轴的转速比为 2 ：1。 气门的开启与关闭由凸轮轴上的凸轮通过挺柱直接控制。 一、 气门组 气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等，有的气门组还设有气门旋转机构。 对气门组的基本要求是气门与气门座配合紧密，在高温条件下工作可靠。为此气门组必须 满足： ① 气门与气门座配合锥面严密；② 气门导管对气门杆导向正确，不使气门卡滞、倾 斜；③ 气门弹簧有足够的刚度和预紧力，且两端面应与气门中心线垂直。 1.气门 气门用来控制进、 排气道的开启和关闭。气门由菌状头部和圆柱状杆部两部分组成。 气门头部的工作温度高， 而且还要承受气体压力、 弹簧弹力以及气门传动组零件的惯 性力作用，其冷却和润滑条件差。因此要求气门必须有足够的强度、刚度、耐热和耐磨性 能。 进气门的材料一般采用合金钢，排气门则常采用耐热合金钢。 为减小进气阻力，提高 气缸充气效率，多数柴油机进气门的头部直径比排气门大，以增大进气通流面积。 气门密封锥面的锥角称为气门锥角。 2. 气门座13气门座与气门头部共同对气缸起密封作用， 并接受从气门传来的热量。 气门座在高温 下工作， 磨损严重。所以，很多柴油机的气门座采用较好的材料单独制成气门座圈，然后 镶到气缸盖上。 为保证气门密封良好， 装配前应将气门头与气门座（圈）二者的密封锥 面相互研磨 （必要时， 应铰削气门座或气门座圈） ， 研磨后气门与气门座圈的接触带应均匀、 连续，不允许有断线现象以保证有良好的密封。 3.气门导管 气门导管主要起导向作用， 保证气门作直线往复运动，使气门与气门座能正确贴合。 气门导管与气缸盖之间采用过盈配合， 安装时将气门导管压入气缸盖。 气门杆与气门 导管之间一般有 0.05～0.12mm 的间隙， 使气门能在导管中自由运动。为了防止过多的机 油通过气门导管与气门杆之间的间隙进入燃烧室， 在气门导管上 （一般进气门的气门导管 为多）通常装有气门油封，如果气门油封失效，往往会造成大量机油进入气缸，使柴油机 冒兰烟。 4.气门弹簧 气门弹簧的功用是利用其弹力来关闭气门。 当驱动气门开启的推力撤除后， 气门便在 弹簧弹力的作用下及时与气门座贴合，以保证其密封性。 二、气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴、 正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。气门传动组 的作用是使进排气门能按配气相位规定的时刻开闭，并保证有足够的开度。 1.凸轮轴 凸轮轴是控制各缸进、排气门开启和关闭的重要零件。为此，凸轮轴上配置有各缸进、 排气凸轮， 使气门按一定的工作次序和配气相位开闭，并保证气门有足够的升程。凸轮在 工作中受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷， 因此要求凸轮表面耐磨， 并要求凸轮轴有 足够的韧性和刚度。 发动机工作时， 凸轮轴的变形会影响配气相位。因此，多数发动机凸轮轴采用全支承 以减小其变形。 但支承过多，加工工艺较为复杂，所以一些发动机采用每隔两个气缸设置 一个轴颈支承。为安装方便，凸轮轴各轴颈的直径从前向后依次减小，安装时要加以注意。 凸轮轴通常由曲轴通过一对正时齿轮驱动， 小齿轮用半圆键装在曲轴的前端， 大齿轮 则固定在凸轮轴的前端，曲轴与凸轮轴的转速比为 2:1。为了保证正确的配气相位和发火 时刻，在两正时齿轮上均刻有安装记号。装配时必须将正时记号对准。 2. 挺杆 挺杆也叫挺柱， 气门顶置式配气机构挺杆的功用是将凸轮的推力传给推杆、摇臂，开 启气门。 3. 推杆 推杆的作用是将从凸轮轴经过挺杆传来的推力传给摇臂，它是配气机构中最容易弯曲 的零件。因此，要求有很高的刚度。 4.摇臂 摇臂实际上是一个双臂杠杆， 其功用是用来将推杆传来的力改变方向， 并作用到气门 杆端以推开气门。 摇臂短臂端的螺纹孔中旋入用以调节气门间隙的调节螺钉。 螺钉的球头 与推杆顶端的凹球座相接触。 三、配气相位及气门间隙 1. 配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻 从理论上讲， 四冲程发动机的气门开启和关闭都应在活塞冲程的开始和终了时实现。 即： 进气门应在上止点时开启，在下止点时关闭；排气门则在下止点时开启，在上止点时 关闭。进气时间和排气时间各占 180° 曲轴转角。但现代工程机械用柴油机的转速都很高，14活塞每一冲程所经历的时间都极短。在标定功率时的转速为 2200r/min， 一个冲程经历的 时间仅为 0.0136 秒。这样短的时间，往往会造成柴油机充气不足和排气不彻底，从而使机 器输出功率不足。 为了尽可能地增大进、 排气时间，以使气缸中能充气较充足、排气较彻底，现代柴油 机都采取延长进排气时间的方法。 (1) 进气门早开迟闭：进气门在上止点前提前开启的目的是为了保证在进气冲程开始 时， 进气门已开大，新鲜空气能顺利地充入气缸。进气门延迟关闭是有利于气缸充气的。 (2)排气门早开迟闭： 排气门的开启时间在活塞到达下止点之前， 使一部分废气迅速排 出气缸。排气门关闭的时间延迟至上止点之后，以借助废气在排气管中气流的惯性，使废 气排放地较为彻底。 (3)气门重叠角：在活塞上止点附近，存在着进气门早开和排气门迟闭的现象，即进、 排气门是同时开启的，这种现象称为“气门重叠”。进气提前角加上排气延迟角，称为气门 重叠角。自然吸气式柴油机的气门重叠角一般为 20° ～60° ，增压型柴油机的气门重叠角一 般为 40° ～140° 。 不同型号的柴油机，由于结构型式不同、转速不同，因此配气相位也不相同。合理的 配气相位是发动机制造企业根据发动机的性能要求，通过优化设计和反复试验确定的。 2.气门间隙 气门间隙是指气门杆尾端与气门摇臂之间留有的间隙，柴油机运转过程中，气门及各 传动件会受热膨胀，导致气门密封不严。为了保证气门的密封性，必须在气门与传动件之 间预留有一定的间隙。 气门间隙的大小由发动机制造企业通过试验的方法确定。柴油机在运转过程中，由于 配气机构各传动件的磨损，以及气门间隙调整螺钉松动等原因，可能会引起气门间隙发生 变化。因此，在维护保养时应注意检查该间隙。必要时，按照柴油机使用维护说明书中规 定的间隙进行调整。 3.气门间隙的调整 (1)一般调整法 检查和调整气门间隙时， 必须在所检查、调整的气门处于完全关闭状态下，即该缸正 处于压缩上止点位置时进行。 对于多缸机来说，一般可根据飞轮壳上的刻线，判定第一缸 的压缩上止点。刻度线标明的一般为 2 个气缸的上止点位置，这时可根据喷油状况断定第 一缸压缩上止点， 也可根据工作次序，观察其它缸的工作情况判定压缩上止点。第一缸调 整结束后， 根据多缸柴油机工作次序，转动曲轴，逐缸进行调整。采用此方法比较可靠， 但如果缸数多，则显得比较繁琐，熟练时可按此方法验证用快速调整法调整的气门间隙。 (2)快速调整法 首先确定第一缸压缩上止点， 方法同前。运用柴油机各缸工作次序，推算出第一缸在 压缩上止点时处于关闭状态的各缸气门，逐一进行调整。然后将曲轴旋转 360° ，再调整剩 余的气门。现以装载机中使用较多的６缸柴油机为例，介绍该“快速调整法”。 六缸柴油机的工作次序为 1－5－3－6－2－4， 由此可推算出，当１缸处于压缩上止 点时，２缸的进气门、３缸的排气门、４缸的进气门、５缸的排气门均处于完全关闭状态。 与１缸的进气门和排气门结合起来可以看出： 当１缸处于压缩上止点时， 从第１缸开始可 按“进排、进、排、进、排”的口诀依次对 6 个气门进行调整。只不过第１缸是调整进、排 两个气门，而其它四缸每缸只调整一个气门。同样，将曲轴旋转 360° ，当第六缸处于压缩 上止点时（此时第一缸气门重叠） 则从第６缸开始，按“进排、进、排、进、排”的口诀进 行调整。 不难看出， 这一次调整的气门， 正是第１缸处于压缩上止点时剩下未调整的气门。 不论进、排气门的排列如何，只要能正确区分出每缸的进气门和排气门，就可以按照这种15方法进行调整。该方法只使曲轴旋转两周（720° ） ，就可将所有气门调整结束，简便易行。 但是，需要对柴油机的工作次序有充分的理解。 四、 进.排气系统 柴油机进排气系统由涡轮增压器、 进气管、 排气管、 空气滤清器及消音器等组成。 （如图） 1.进排气管 一般地，柴油机进排 气管分别安装在机体的两 侧，并分别与气缸盖上的 进排气道相连，其功用是 引导新鲜空气进入气缸， 并使废气从气缸内排出。 柴油机进排气管一般 用铸铁制成，进排气管气 道的轮廓做成圆滑的形 状，使气流方向及剖面尺 寸无骤然变化，以减小气 体的流动阻力。 2.空气滤清器 空气滤清器的功用是 滤除空气中的灰尘和杂 质， 以减少气缸、 活塞和 活塞环以及气门等零件的 磨损，延长柴油机的使用 寿命。 空气滤清器一般通过 管路与进气管相连，检查 安装时应注意管路的密封 性，以免影响滤清效果。 为了保证柴油机的正常运 行，必须按使用维护说明 书的要求，定期对滤芯进 行除尘或更换，作业环境 恶劣时，则应提前对空气 滤清器进行保养。 3.排气消声器 排气消声器的功用是 减少气缸中燃烧废气排出 时的强烈噪声，以及消除 废气中的火焰及火星。排 气消声器一般由薄钢板冲 压然后焊接制成。其基本 原理是消耗废气中的气流 能量，并平衡排出废气流 的压力波动。16五、采用增压、中冷的进排气系统 空气增压系统流程如图 1.工作原理：当环境温度为 20℃时，新鲜空气经过空气滤清器后，进入增压器压气机进气口，经增压后，从压气机进气口进入进气管道，空气密度增加，温度升高，压气机出气口 处的空气温度为 135℃左右；经过长的进气管，增压后的新鲜空气流至中冷器进气口端时 空气温度为 120℃左右；经过中冷器冷却后，空气从中冷器出气口出来，温度降为 50℃， 然后进入发动机进气管；当到达各缸缸盖进气道内，空气温度稍有升高，为 55℃左右；新 鲜空气经进气门吸入气缸，经过压缩，空气温度、密度骤增，达到上止点前喷油提前角度 曲轴转角时，喷入的柴油达到所需的自燃温度和压力，空气与燃油混合燃烧后膨胀做功； 进入排气冲程，排气门打开，废气经缸盖气道时的废气温度高达 600℃以上；经过排气歧 管，进入增压器涡轮，高温废气推动涡轮高速旋转后从涡轮出气口排出，温度降为 440℃17左右；经过排气制动阀体通道和活动球节管（或膨胀伸缩管）进入消音器，经过消音、除 碳粒后排入大气。 2.涡轮增压器的结构和工作原理（如上图） （1）结构 涡轮增压器主要由压气机和涡轮两部分组成。 压气机部分：主要包括单级离心式压气机、扩压器和压气机壳。 涡轮部分：主要包括涡轮壳、单级径流式涡轮。 涡轮轴与涡轮采用摩擦焊接连成一体。压气机叶轮以间隙配合装在涡轮轴上，并用螺 母压紧，涡轮与轴总成、压气机叶轮经过精确的单体动平衡，以保证高速旋转下正常工作。 增压器的转子支承采用内支承型式，全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内， 转子的轴向力靠止推轴承端面来承受。 在涡轮端和压气机端均设有密封环装置。 压气机端还有挡油罩， 以防止润沿油的泄漏。 压气机壳、涡轮壳、中间体是主要固定件，涡轮壳和中间体采用螺栓、压板连接，压 气机壳与中间体间通过扩压器后板或螺栓、压板连接。压气机壳可绕轴线在任意角度进行 安装。 增压器的润滑：采用压力润滑，润滑油从机身上主油道进入进油口，进入润滑系统， 然后通过回油管流回发动机的油底壳。 （2）工作原理：因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程，一旦发动机的空燃比达到某 一值后，再增加燃油，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率。发 动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增加供油量只会造成燃油耗过大、 大气污染、排温升高，柴油机寿命缩短，由此可见，增加空气量的能力对发动机来说是多 么重要。 涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。柴油机排出的废气 经过涡轮壳进入喷嘴，将废气的热能及静压能变成动能，并以一定的方向流向涡轮叶轮， 从而使涡轮高速旋转，带动同轴上的压气机叶轮亦高速旋转，新鲜空气经过空气滤清器被 吸入高速旋转的压气机叶轮，使气流速度增加，压力提高，再经过扩压器与压气机壳，使 气流的动能变成静压能，压力进一步提高，增大密度的空气最后进入发动机的进气管，以 实现进气增压提高发动机功率的目的。 一台装有增压发动机的功率输出与其非增压时相比可增加 40％左右。第五节燃油供给系燃油供给系是柴油机的重要组成部分，它直接影响到柴油机的动力性、经济性以及噪 声、排放等性能指标。 柴油机的燃料是柴油，由于粘度大、蒸发性差，故采用高压喷射的方法，将柴油直接 喷入气缸并迅速形成可燃混合气。 同时，借助接近压缩终了时形成的高温、高压条件，自 行着火燃烧。 因此，柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、 定压地将雾化质量好的柴油，按一定的喷油规律喷入气缸，并使其与空气迅速混合燃烧。 一、燃油供给系统的组成 柴油机燃油供给系统一般由柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器以及高、 低压输油管路等组成。18柴油机的燃油供给系如下图所示。发动机的回转由联轴节或驱动齿轮通过提前器传递给喷油泵的凸轮轴， 凸轮轴的回转能 够驱动输油泵。 由输油泵从油箱内吸进燃油。燃 油就通过输油泵， 以 1.8-2.5kg/cm2 压 力送往燃油滤清器。 由燃油滤清器过滤的燃油通过喷 油泵内的燃油腔送往柱塞。由于凸轮 轴的回转，柱塞上行，燃油压力达到 高压．通过高压油管和喷油器流入喷 油嘴。 当送往喷油嘴的高压燃油达到喷 油器规定的始喷压力以上时，就以雾 状喷射于发动机燃烧室。 由输油泵送来的燃油量达到喷油 泵最大喷量的一倍以上，当剩余燃油 压力超过装配在燃油滤清器及喷油泵 的溢流阀规定（设定）压力时，就回 到油箱。 此外．润滑喷油嘴和喷油器内部 的燃油就由喷油器的溢流接头部分回 到燃油箱或燃油滤清器。 通过输油泵的手泵将燃油从油箱 输送到喷油泵， 对燃油管系进行排气。 二、喷油泵 如图所示为 P 型喷油泵的结构。19泵体没有侧盖板，是完全的密 闭式结构。如下图所示，柱塞和出 油阀等固定于法兰套，成为一个柱 塞整体部件固定在泵体上。 柱塞套由压入于法兰套的定位 销定位，出油阀由出油阀紧座固定 于法兰套，并且用螺母固定在泵体 上。 法兰套外侧，为防止由于喷射 终了时燃油反流而侵蚀泵体，用弹 簧卡环装了挡油圈。 为防止漏油，出油阀上面装有 用于防止高压漏油的金属密封垫， 出油阀紧座装有 O 型圈。 柱塞与柱塞套装配在一起的同 时，柱塞下部的扁块嵌入油量控制 套筒槽里。 油量控制套筒焊有钢球，钢球 进入 L 型拉杆的切口里。 喷油泵下部装有使柱塞工作的 凸轮轴，凸轮轴是由发动机通过联 轴节或驱动齿轮驱动的。 挺杆用以将凸轮轴的回转运动转换为上下的往复运动，使柱塞进行往复运动。 此外，柱塞弹簧用以将由凸轮轴推动向上行的柱塞向下移动。泵壳体底部有一块由许 多螺栓固定的盖板。 一般的 P 型泵，采用了发动机的润滑油循环的强制循环方式，发动机的润滑油从开在 挺杆滑动部分的入口，强制地被输往喷油泵的凸轮轴室，对凸轮轴室和调速器室进行润滑 后，再次回到发动机内部。 喷油泵的工作是通过联轴节（或驱动齿轮）和提前器向凸轮轴传递发动机的回转，然 后由挺杆把这回转运动转换为往复运动，使各缸的泵元件（柱塞总成）进行工作。 柱塞由凸轮轴推动向上行，在柱塞弹簧的作用下向下移动。即进行着往复运动（上、 下） 。 泵壳体内有储油室， 经常充满着经燃油滤清器 过滤的低压燃油，柱塞套 的进排油孔与这储油室是 相连接的。 当凸轮轴进入挺杆的 下行行程时，柱塞在柱塞 弹簧的作用下也向下移 动，当柱塞上端面下降到 柱塞套上的进、 排油孔时， 燃油就开始充入柱塞套的 内部。当柱塞下行到最低20位置时，结束进油。然后，凸轮轴的回转进入挺杆的上行行程时，边压缩柱塞弹簧边推动 柱塞向上行。当柱塞上端面封闭柱塞套上进、进油孔时开始压缩燃油。把这封闭位置称为 静喷射开始状态。 柱塞再上升，当燃油压力高于出油阀弹簧的预紧力和高压油管内的燃油残余压力时，使 出油阀上升，开始往喷油器强制输送燃油，通过柱塞的上行，继续喷油。当柱塞再继续上 升，使柱塞缺口（螺旋槽）与柱塞套上的进排油孔一致时，被压缩的燃油就会立即进入储 油室，因此柱塞套内的压力迅速下降，出油阀将由于出油阀弹簧往下压而回位，结束燃油 的喷射。即使柱塞再上升也不会喷射燃油。 由柱塞送出的燃油的增减，是通过改变柱塞有效行程的方法进行的。改变有效行程的 机构，如图所示。 柱塞套由定位 销固定于法兰套， 不可能活动。 但是， 柱塞却即能上下运 动也能进行回转方 向的运动。 柱塞的 T 字形 扁块嵌入油量控制 套筒槽里，油量控 制套筒上焊有钢 球，钢球嵌入 L 形 拉杆的控制槽内。 因此， 当拉动拉 杆时就能使所有气缸的柱塞同时转动，以改变有效行程．增减喷油量。 所谓有效行程就是从静喷射开始状态到完成喷射的实际输出燃油期间。这期间与喷油 量成正比例。 （如图） 柱塞副 柱塞具有使燃油达到高压和增减喷油量的作用，是喷油泵中最重要的零件。因此，对 柱塞和柱塞套的滑动部分进行了超精加工，不可改变组合或分别更换零件。 柱塞上有缺口（螺旋槽） ，在这螺旋槽端部有立槽，通到柱塞上端部。柱塞套上在 180° 的对称位置设有 2 个进排油孔。 此外，柱塞也在 180°的对称位置加工了形状相同的缺口（双螺旋槽柱塞） ，目的在于 喷射终了后，使柱塞上面的燃油迅速地回到储油室。当柱塞 L 端部封闭柱塞套的进排油孔 时就开始喷射，当柱塞的缺口（螺旋槽）打开柱塞套的进排油孔时就立即结束喷射。将这 期间称为有效行程。 此外，作为使柴油机停车方法之一，操作拉杆使柱塞处于不喷射状态。 出油阀总成 出油阀总成是由出油阀及出油阀座组成的。 当由柱塞送来的高压燃油大于出油阀弹簧的作用力和高压油管内的燃油残余压力时，就压 缩出油阀弹簧而打开出油阀，燃油就通过高压油管向喷油器供油。 （如图）21接着， 柱塞的缺口 （螺旋槽） 打开柱塞套的进排油孔时就结束 供油，出油阀将由出油阀弹簧迅 速关闭。 然而，为能迅速地进行下次 喷射，要在高压油管内保持残余 压力。出油阀具有防止燃油反流 的作用。 另一方面，如果残余压力过 高则有可能出现燃油的滴漏现 象。因此，要吸回相当于减压环 带的吸回行程 （a） 的高压油管内 燃油，以调整残余压力，改善喷油的结束状态，防止喷油嘴的滴漏现象。 凸轮轴 凸轮轴由发动机的驱动轴通过联轴节或齿轮、提前器回转，然后通过挺杆和偏心轮使 柱塞和输油泵工作。 凸轮形状有切线凸轮、圆弧凸轮和偏心凸轮。此外．也有组合了这些形状的组合式凸 轮。这些凸轮要根据发动机的规格参数选用。一般作为驱动柱塞的凸轮，使用切线凸轮或 组合式凸轮（通带是组合曲线凸轮和偏心凸轮） 。 （如图）此外，作为专门驱动输出泵的凸轮，装有偏心凸轮。挺杆 挺杆将凸轮轴的回转运动转换为 使柱塞进行上下的往复运动。 挺杆是由右图所示零件组成的。22三、调速器 1.调速器的功用 调速器的功用就是在柴油机工作时，能够随着外界负荷的变化自动调节供油量，使柴 油机的工作保持定。 2.调速器的结构 装载机用柴油机的调速器大都采用机械全程式调速器，其结构大致相同。如图就是 RFD 型调速器结构图。RFD （ K ）型调速 器具有独特的杠杆机 构，可以根据不同工况 改变杠杆比。 怠速工况， 杠杆比小，以便低速时 飞锤离心力较小的情况 下对拉杆也有足够的控 制能力，从而获得低而 稳的怠速。 而在高速时， 杠杆比大，控制灵敏。 RFD （ K ）型调速 器既可以作为两极式用 于车辆，又可以作为全 程式用于工程机 械。尤其适用于起 重汽车等工程用 车；行车时用两极 手柄，停车作业时 使用全程手柄。 RFD （ K ）型 调速器具有负校正 装置，它的功能是 当发动机在全负荷 高速范围时，增加 供油量以提高发动 机的输出功率，而 在全负荷低速范围 时则减少供油量， 以便降低黑烟排 量。 与 RF D 型调 速器结构基本相同，只是 RFD（K）型调速器装有负校正装置。负校正摇架一端由销钉与 导杆相连，另一端通过浮动杆轴与浮动杆相连，摇架和导杆之间装有复位扭簧，拉力杆上 装有支点调节螺栓，以调整负校正行程，该螺栓头部与摇架内的销轴接触。当负校正机构 起作用时，调节螺栓会推动摇架，使供油拉杆向增油方向移动。在拉力杆下端装有怠速弹23簧和负校正弹簧，其它与 RF D 型调速器一样。 （如上图） 四、喷油提前角调节装置 喷油提前角的大小对柴油机工作过程的影响很大，喷油提前角过大，由于喷油时气缸 内的空气温度较低， 混合气形成的条件较差，备燃期延长，将导致柴油机工作粗暴。而喷 油提前角过小将使燃烧过程延后过多，气缸内所能达到的最高压力较低，热效率也显著下 降， 并且排气管中常有白烟冒出。因此，为了保证柴油机有良好的性能，必须选定最佳喷 油提前角。 最佳喷油提前角就是在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗 率的喷油提前角。 大多数装载机用柴油机加装了一套供油提前角自动调节装置， 使之能随 着柴油机的转速及负荷的变化，使柴油机在各种工况下尽量保证最佳性能。 在实际使用中通常通过喷油泵联轴节固定一个给定的最佳喷油提前角，为初始的供油 提前角。 在此基础上，再通过喷油提前角自动提前器随柴油机转速变化，在一定范围内自 动调节各种工况下的喷油时间。相对于固定的提前角来说，喷油提前角自动调节装置调节 的幅度较小。 1.喷油角度自动提前器 喷油角度自动提前器用于转速和负荷变化较大的柴油机，它能自动地使喷油泵的供油 提前角度随柴油机转速变化而变化。从而保证柴油机在主要工作转速范围内获得良好的性 能，目前，大部分喷油泵上配用供油提前角自动（提前器）调节器为机械离心式结构，其 工作原理基本上大同小异。 近年来出现了液压式和电子式等供油提前角自动调节装置， 但 尚未在柴油机上大量使用。 2.喷油泵联轴节 喷油泵联轴节设在喷油泵驱动齿轮与供油角度自动提前器（或喷油泵） 之间。它是驱 动喷油泵的中间装置。 、 在联轴节上还设有调整喷油时间的装置。 如果需要调整喷油时间，可松开主动盘（或 传动钢片） 上的弧形孔槽连接螺钉，然后将提前器壳体转动一适当角度，并将锁紧螺钉拧 紧即可。调整的角度大小，可以根据联轴节上标示的相对刻线作为参考坐标来确定。 3.供油提前角的调整 （1）将飞轮转到第一缸压缩行程上止点前规定的喷油提前角度位置。以 WD615 型柴油 机为例， FM 泵为 15°-2°， BOSCH 泵为 20°-2°。 转动飞轮时要沿着柴油机的旋转方向， 不可倒转！ （2）按油泵的旋转方向转动高压油泵传动端，使之固定在一缸供油位置，其判别方法是： 将提前器的刻线（FB）与泵体上的指示板刻线对齐。 （3）联轴器上的角度调节板六角螺栓 M12?55 扭紧到规定力矩 100Nm 即可。 （4）反向盘转飞轮少许，再正转，注意观察，重新核对一缸供油提前角，使第（1）与（2） 同时满足，即调整正确，否则应按上述步骤重新调整。 用小吊桶或手压输油泵向高压泵供油，卸下一缸高压油管接头，一边转动高压油泵凸 轮轴，一边仔细观察一缸出油阀紧座内的油面，一旦出现油面上升即停止转动高压油泵凸 轮轴，此时的位置就是一缸供油位置。倒盘飞轮少许（不少于曲轴转角 120°） ，再正盘飞 轮，同时观察出油阀紧座的油面，一旦油面上升，则查看飞轮上的规定喷油提前角度的刻 线与飞轮壳上的刻线是否对正。若对正，则说明调整正确，否则应重新调整；直到调整正 确为止。 五、喷油器 喷油器的功用是将柴油雾化成较细的颗粒，并把它们分布到燃烧室中。根据混合气形 成与燃烧的要求，喷油器应具有一定的喷射压力和射程，以及合适的喷柱锥角。此外，喷24油器在规定的停止供油时刻应能迅速地切断燃油的供给，不发生滴漏现象。目前，工程机 械用柴油机绝大多数采用闭式喷油器，其常见型式有两种：孔式喷油器和轴针式喷油器。 以孔式喷油器最为常见。 1.孔式喷油器 孔式喷油器主要用于具有直接喷射燃烧室的柴油机。 装载机用柴油机就是这种柴油机。 喷油孔的数目范围一般为 1～8，喷孔直径一般为 0.2～0.8mm。喷孔数和喷射角度的选择 视燃烧室的形状、大小及空气涡流情况而定。 在喷油器工作期间，会有少量柴油从针阀与针阀体的配合表面之间的间隙漏出。 这部 分柴油对针阀起润滑作用，并沿顶杆周围的空隙上升，通过空心螺栓进入回油管，流回柴 油滤清器或柴油箱。 2.轴针式喷油器 轴针式喷油器的工作原理与孔式相同。其结构特点为针阀下端锥面以下还延伸出一个 轴针，其形状一般为圆柱形或倒锥形等。 六、燃油供给系统辅助装置 为了保证向喷油泵输送足够的清洁燃油，在柴油机燃油供给系统的低压油路中装有输 油泵和柴油滤清器。 1.输油泵 输油泵的功用是使柴油产生一定的输送压力以克服管路及滤清器的阻力，保证连续不 断地向喷油泵输送足够的柴油。 输油泵的结构型式有活塞式、 膜片式、 齿轮式和滑片式等多种。 由于活塞式输油泵 具有结构简单、使用可靠、加工安装方便等优点，目前在柴油机上应用最为广泛。 活塞式输油泵主要由输油泵体、 机械油泵总成（包括滚轮部件、顶杆、输油泵活塞以 及弹簧等） 、手油泵总成、进出油止回阀以及溢流阀等零部件组成。 喷油泵凸轮轴转动时， 轴上的凸轮推动顶杆和输油泵活塞向下运动。 当凸轮的凸起部 分转到上方， 活塞被弹簧推动向上移动时，其下方的容积增大，产生真空度，使进油止回 阀开启，柴油便从进油孔经进油道被吸入泵体的前泵腔。与此同时， 活塞上方的泵腔（后 泵腔）容积减小，油压增高，出油止回阀关闭，后泵腔中的柴油从出油管接头上的孔道经 空心螺栓被压出， 流往柴油滤清器，经过滤后进入喷油泵。当活塞被凸轮和顶杆推动下移 时，前泵腔中的油压升高，进油止回阀关闭，出油止回阀开启。同时后泵腔中的容积增大， 产生真空度，于是柴油自前泵腔经出油止回阀流入后腔泵。 如此反复，柴油便不断被送入 柴油滤清器，最后被送入喷油泵。 当输油泵的供油量大于喷油泵的需要量或柴油滤清器的阻力过大时，油路和后泵腔油 压升高。若此油压与弹簧的弹力相平衡，则活塞便停留在某一位置，不能回到在后泵腔中 的极限位置。 此时，活塞的行程减小，从而减少了输油量，并限制油压的进一步升高，这 样，就实现了输油量和供油压力的自动调节。 手油泵总成主要由手油泵泵体、 活塞、手柄和弹簧等组成。当柴油机长时间停机后欲 再起动时， 应先将柴油滤清器或喷油泵上的放气螺钉拧开，再将手油泵的手柄旋开，往复 抽按手油泵的活塞。 活塞上行时， 进油止回阀打开， 柴油经进油止回阀被吸入手油泵泵腔； 活塞下行时，进油止回阀关闭，柴油从手油泵泵腔经机械油泵下腔和出油止回阀流入并充 满柴油滤清器和喷油泵低压腔， 并将其中的空气驱除干净。 供油系统中混入的空气被排净 之后拧紧放气螺钉，旋紧手油泵手柄后，方可起动柴油机。 2.柴油滤清器 在柴油机供油系统通常还装有柴油滤清器，以过滤柴油中的机械杂质和水分。很多柴 油机上设有粗、细两级滤清器，也有的只用单级滤清器。25此外，有的还装有其它辅助滤清元件。 输油泵泵出的柴油， 经进油管接头进入柴油滤清器壳体，再渗透过滤芯而进入滤芯 内腔， 最后输送给喷油泵。在此过程中，柴油中的机械杂质和尘土被滤去，水分沉淀在滤 清器壳体内。柴油机每工作 100 小时，应拆开滤清器，清除沉积在壳体内的杂质和水分， 必要时还应更换滤芯。第六节润滑系柴油机工作时， 各运动件表面（如曲轴与轴瓦、活塞与气缸壁等）之间必然会产生摩 擦。金属表面间的摩擦，不仅会增大柴油机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损， 而且由于摩擦产生大量的热，将导致零件工作表面烧损，致使柴油机无法正常运转。 为了保证柴油机正常工作， 必须对各相对运动的零件表面加以润滑， 使金属表面间形 成润滑油膜，以减小摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件的磨损，延长柴油机的使用寿命。 一、润滑系的功用 润滑具有以下几个方面的作用： (1)减摩作用：通过润滑使零件摩擦表面间保持一定的润滑油膜，可减轻零件表面的摩 擦，从而减少机件的磨损量，延长其使用寿命；降低机件的摩擦功率损失，提高机械效率。 (2)冷却作用：由于润滑油流过摩擦表面，吸收并带走部分摩擦热，使零件不致因过热 而损坏，并通过滤清装置将其分离。 (3)清洗作用：利用循环流动的润滑油冲洗零件摩擦表面，带走由于零件磨损而产生的 金属磨粒和其它机械杂质。 (4)密封作用：润滑油附着在零件表面，可以提高运动件的密封效果。如气缸壁与活塞 环间附着的油膜，能使活塞环的密封性增加，减少气缸的漏气损失。 (5)防锈作用：润滑油粘附在零件表面上，可以使零件与水分、空气和燃气隔离，使氧 化、锈蚀减少，并使化学腐蚀减轻。 (6)缓冲作用：在轴与轴承（瓦）之间形成的油膜，可以使零件的冲击载荷作用减轻， 使局部受到的集中应力分散平均，起到缓冲局部峰值压力的作用，并可使噪声减轻。 二、润滑方式 柴油机的润滑方式因各运动件的结构和工作条件的不同而不同。常见的润滑方式主要 有压力循环润滑和飞溅油雾润滑两种： 压力循环润滑： 对于承受负荷及相对运动速度较大的摩擦面， 需要以一定压力将润滑油 输送到摩擦面间隙中， 方能形成油膜，保证润滑。压力润滑就是利用机油泵将压力油（一 般为 0.15～0.4MPa） 送至各摩擦表面而进行的润滑。其特点是：润滑效果好，工作可靠， 并有强烈的冷却、清洗作用和缓冲作用，在循环过程中还能对润滑油进行滤清和冷却，润 滑油能长时间反复使用。 飞溅油雾润滑：利用柴油机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾送至摩擦表面进行润 滑。 如气缸壁、配气凸轮、挺柱等均采用这种润滑方式。其特点是结构简单， 功率消耗少， 但润滑不太可靠，润滑油消耗量大，并容易使润滑油氧化和泡沫化。这种润滑方式适用于 压力送油难以达到或承受负荷不大的摩擦表面。 现代柴油机多采用以压力循环润滑为主， 飞溅油雾润滑为辅的综合式（又称复合式） 润滑方式。 三、润滑系的循环油路 现代柴油机的润滑油路布置方案大致相似。现以下图所示的 WD615 型柴油机的油路 布置示意图来加以说明。26由机油泵压出的机油流经机身上的油道，进入两个旋装式机油滤清器，机油滤清器呈水平对置，并联安装。经过过滤后的机油进入机油冷却器（位于机身右侧的水腔内） ，冷却 后的机油首先进入主油道，然后经过斜油道润滑凸轮轴轴承、曲轴轴承。此后一部分进入 副油道，通过喷嘴冷却活塞顶部及润滑清洁缸套壁。连杆小头顶部加工有集油孔，靠飞溅 润滑。另一部分通过曲轴内加工的斜油道进入连杆轴承，润滑后进入油底壳。进入副油道 的润滑油又分成两部分：一部分经过喷嘴；另一部分则通过外部油管润滑单缸空气压缩机 和高压喷油泵。在主油道的后端引出一外部油管，用以润滑增压器（自然吸气型机无此油 管，以碗形塞封死） 。 从机身到挺柱孔有一细斜油道，用以润滑挺柱。机油经空心推杆、气门摇臂内油孔以 润滑配气机构。 为了防止铁屑进入机油泵，在油 底壳内装有磁性螺塞，以吸住进入油 底壳内的铁屑，防止铁屑进入摩擦副 表面而引起拉伤、化瓦等事故。 在机油主油道上还装有机油限压 阀。在机油冷却器进油口与机身主油 道间设有旁通阀。 四、润滑系的组成 润滑系主要由油底壳、机油泵、 机油滤清器、机油散热装置、主油道 限压阀、机油压力感应塞等组成。 1.油底壳 油底壳底部装有磁性螺塞，能吸 住摩擦副磨下来的铁屑。油底壳与机 体间有 U 型橡胶密封垫， 起密封和吸27振作用，用托块与机体联接，油底壳托块为铸铁件。上图为 WD615 系列柴油机油底壳。2.机油泵 机油泵的功用 是供给润滑系循环 油路具有一定压力 和流量的机油。目 前，柴油机装用的 机油泵一般有齿轮 式和转子式两种。 图为 WD615 型柴 油机所配单级齿轮 泵。 工作原理：齿 轮式机油泵由两个 相啮合的齿轮组成。当油泵工作时，机油泵吸油腔内的润滑抽被送到压油腔中。在齿轮旋 转过程中当一个齿轮的齿正好盖在另一个齿轮两齿中间时，机油没有了出口，在齿轮上产 生了一个附加力，为消除这个载荷，在油泵体上开了一个卸载槽，机油可由此槽流向压油 腔。为了防止机油泵过载损坏，在压力油腔出口处设置有机油泵安全闷，当压力超过限定 安全压力时，此阀打开，卸掉部分压力油，以保护润滑系的心脏—机油泵。 3.机油滤清器 对机油滤清器的要求应 是：具有足够的滤清能力， 流通阻力小，效果好，使用 寿命长，安全可靠，更换方 便。 如图机油滤清器为旋装 式滤清器。 4.机油散热装置 机油在循环过程中，由 于 吸收零件 摩擦产 生的热 量，导致油温升高。若机油 温度过高，则其粘度下降， 摩擦表面油膜不易形成，此 外，高温还会加速机油的老 化变质，缩短其使用寿命。 机油散热装置的功用就是对机油进行强制冷却， 以保持机油在适宜的温度范围 （一般 为 70℃ ～90℃ ）内工作。 机油散热装置可分两类： 以空气为介质的机油散热器和以冷却水为介质的机油冷却器。 （上图为内藏式机油冷却器） 。 5.主油道限压阀28发动机的机油压力的选定应在保证发动机足够润滑的设计要求的同时，尽量降低机油 压力。过高的机油压力使机件容易损坏，如机油泵、机油滤清器、冷却器等，并且大量消 耗发动机的功率，使输出有用功减少。为防止机油压力过高而造成上述弊端，在主油道和 支油道上设置有最高压力限制阀即限压阀。 6.机油集滤器 机油集滤器伸入油底壳底部采集机油，以保证机油不问断地连续供给油泵，使润滑系 正常工作。 7.机油压力感应塞 机油压力感应塞上有两根接线头，当机油压力逐渐变化时，滑动电阻亦变化。当机油 压力升高时，滑动电阻增大，显示机油压力高；反之，显示机油压力低。当机油压力降低 到规定值时，报警红灯亮，此时，应正即停车检查发动机油压降低的原因。 五、曲轴箱的通风 为了延长机油的使用期限， 减少零件的磨损和腐蚀，防止漏油现象的发生，必须采用 曲轴箱通风装置，及时地将混合气和废气排出曲轴箱。 曲轴箱的通风有两种形式——自然通风和强制通风。第七节冷却系为保证柴油机的正常工作，必须对高温条件下工作的零部件进行适度冷却。 一、冷却方式 根据冷却介质的不同，冷却系可分为水冷和风冷两类。 利用水泵强制冷却水在冷却系统中进行循环流动的水冷系，称为强制循环式水冷系。 这种冷却系的优点是冷却水循环速度快， 散热能力强，冷却均匀，冷却强度可调，工作可 靠。因此，在工程机械用柴油机上被广泛应用。 强制循环式水冷系按冷却介质是否与大气直接相通分为闭式循环和开式循环。若冷却 介质经常直接与大气相通，则称为开式循环。此时，冷却系统内的压力总保持大气压。冷 却系统中，冷却介质不经常与大气相通，只有在系统内压力高于或低于大气压时，才使系 统内的自动阀门打开，使冷却介质与大气相通。轮式装载机用柴油机一般采用闭式循环。 二、冷却系的工作原理（如下图）29当发动机工作时，曲轴皮带轮通过风扇皮带带动风扇及水泵旋转。水泵将冷却水泵入 发动机，进入发动机右侧水室内，首先冷却机油冷却器，使机油得到冷却；之后，冷却水 从机体右下部进入缸体缸壁内冷却水道，对气缸体进行冷却；通过缸体与缸盖的冷却水孔 进入气缸盖水腔，对缸盖进行冷却；冷却缸盖后的冷却水汇流到发动机出水管中，出水管 出水终端与节温器连接，节温器的另外两端分别与水泵进水口和冷却水箱进水管相接。冷 却水温度由节温器自动调节，将水温控制在规定温度。大循环时冷却水经过水箱散热器进 行冷却；小循环时冷却水直接进入水泵进水口，使柴油机迅速升温，达到正常运行所要求 的热状态。 装载机工作靠发动机的风扇吹出的风冷却散热水箱，带走散热水箱的热量，以保持发 动机正常的工作温度，此时，水温表指针应在绿区的水平位置。三、冷却系的组成 强制闭式水冷发动机冷却系一般由水泵、节温器、水箱散热器、风扇及管路等部件组 成。 （如下图为 WD615 型发动机冷却系主要零部件）1．水泵30水泵的功用 是提高冷却水的 压力，加速冷却 水在冷却系统内 的循环流动。目 前，柴油机冷却 系统中广泛采用 离心式水泵，其 工作原理：离心 式水泵主要由铸 铁或铸铝的外壳 和装在轴上的旋 转叶轮等组成。 叶轮的叶片一般 制成径向或向后 弯曲的形状。水 泵工作时，水泵 轴带动叶轮旋 转，水泵中的水被叶 轮带动一起旋转，并 在离心力的作用下， 从叶轮的边缘甩出， 然后经外壳上的切向 出水管被压送至气缸 体内。与此同时，叶 轮中心处压力下降， 冷却水经进水管被吸 入。 不同的机型水泵 的安装位置和驱动方 式有所不同。离心式 水泵一般有两种驱动 方式。一种是齿轮传 动方式。采用齿轮传动时，水泵一般安装在前盖板上，依靠柴油机的传动齿轮传动。另一 种驱动方式为三角橡胶带驱动。用三角橡胶带传动时， 水泵安装在柴油机前端的机体上， 靠曲轴前端的皮带盘驱动。虽然水泵的驱动方式不同， 但其主要结构却是相同的，如上图 为三角橡胶带传动的水泵结构。 2. 节温器 要使柴油机保持最佳效率， 延长其使用寿命，最好的工作温度为 80～90℃ 。节温器 就是一种能自动控制冷却液流经散热器的流量， 以调节柴油机的冷却强度， 使其保持最适 宜运转温度的装置。 节温器主要由膨胀筒体和阀门组成。按膨胀筒的形式不同，节温器可分为折叠式(绉纹 管式)和腊式两种，按阀门数目，节温器又分为单阀式和双阀式两种。 (1)蜡式节温器（如下图 a）31节温器工作原理（ 以 80℃ 开节温器为例） ：当冷却液温度升高到 80℃ 以上时，封闭在 感应体中的特种石蜡开始溶化成液体，体积膨胀，胶套收缩，如图 b 所示，杆锥是固定不 动的，故使主阀开启，而旁通阀开启行程减少；随着温度的进一步升高，达 90℃ 以上时， 石蜡全部溶化，体积膨胀至最大，此时控制大循环的主阀全部开启，行程最大力 10mm， 而小循环的旁通阀关闯，冷却液全部经过水箱散热器进行冷却，以维持水温在 85℃ ～95℃ 左右，保证发动机正常的上作水温。在刚起动发动机时，冷却液温度较低，从出水管出来 的水，经小循环吸入水泵，又进入发动机进行小循环冷却，使发动机的暖机热车时间缩短。 标准型节温器在 80 士 2℃ 时开启行程为 0.1mm；95℃ 达到全开，行程为 10mm。该蜡式 节温器对冷却系统的压力不敏感，具有温控准确、工作稳定、寿命长等优点。 为了增加节温器的通流节面， 减少冷却的流动阻力， 一些柴油机采用两只节温器并联 安装在冷却系统中， 在使用过程中，不能随便取消一只节温器，否则将造成另一只节温器32失控。 (2)折叠式节温器 折叠式节温器的构造是具有弹性的折叠式圆筒上安装着上阀门和侧阀门，密闭的折叠 式圆筒用黄铜制成，内装易于挥发的乙醚。圆筒的下端焊有支架；支架与节温器外壳相连， 外壳固定安装在气缸盖的出水口处。上阀门打开时，接通散热器上水室；侧阀门打开时， 接通水泵进水口。 当冷却液温度变化时， 折叠式圆筒内液体的蒸汽压力随之变化， 使折叠式圆筒高度改 变。侧阀门及上阀门将随圆筒上端一起上、下移动。从而使上阀门和侧阀门分别处于打开、 关闭或半开启状态，从而改变冷却水的循环路线或循环流量。 折叠式节温器，制造工艺复杂，使用寿命短，工作可靠性差，因此，已逐渐被 蜡式节 温器所取代。 3.水箱散热器 水箱散热器的功用是将流经其内的冷却水的热量散发到大气中， 以降低冷却系的温度。 因此，水散热器应有足够的散热面积和良好的传热性能。 为了提高散热效果，散热器芯通常用导热性能好的材料制成。常见的散热器芯有管片 式和管带式两种。 4.风扇 风扇通常安装在散热器后面， 并与水泵同轴 （也有与水泵分开安装的） 。 当风扇旋转时， 使空气以一定的速度和流量通过散热器，使经过散热器芯的冷却水加速冷却。 根据气流的方向， 风扇可分为吸风式和吹风式两种。由于装载机用柴油机多为后置， 因此使用吹风式风扇。在安装使用中应特别注意，不可装反。 风扇的位置应尽可能对准散热器的中心， 以充分利用散热器芯的有效散热面积。 它与 散热器之间的距离也要适当，以提高散热效果。为了使气流更集中地通过散热器芯，提高 风扇的效率，可以在散热器靠近风扇一侧装设护风圈（罩） 。 风扇的扇风量主要与风扇的直径、 转速、叶片形状、叶片数目及叶片安装角度有关。 装载机用柴油机通常采用改变通过散热器的冷却水流量调节冷却强度。即一般用加装 节温器的方法来调节冷却强度。第八节柴油机的使用维护保养一、柴油机使用注意事项 1.柴油机操作人员在操作之前, 必须认真阅读柴油机的使用保养说明书 ， 严格遵守使用保 养说明书 规定的操作和保养规程。 2.柴油机每次开车前, 必须检查冷却液是否加够， 机油是否加足。 3.用户在使用新机时，应进行 50 小时试运行。 4.柴油机冷车起动后应慢慢提高转速，不要猛然使它高速运转, 也不要长时间空转。大负 荷运转后，不要立即停车， ，应低速空载运转5-10 分钟后停车。 5.停车后， 如果环境温度有可能低于0℃而且未使用防冻添加济时， 应将水箱和柴油机内的 水放净。 6.电气系统各部件的检修必须由熟悉电气知识的人员进行 。 二、新柴油机使用须知 1.工程机械用柴油机， 在最初使用的60h 内， 柴油机应在部分负荷( 油门在3/4 位置以下) 工作。 2.新机经初期使用磨合后，需要更换机油，否则可能造成柴油机零件韵过度磨损或损坏。 正确地维护保养将使您的柴油机有更好的性能、更经济的运转及更长的寿命。333.当您打开您的柴油机包装箱之后，首先按文件清点柴油机及随机附件，检查柴油机外表 有无损伤。 三、柴油机的启动、运转和停车 1.起动前检查 1）检查发动机冷却液液位； 2）检查发动机机油油位； 3）检查蓄电池接线； ； 4）检查燃油液面 5）检查各油管、水管及各部件的密封性； 6）每当更换机油后或停车时间大于 30 天起动时，必须先使润滑系统充满机油。方法如下： a.关闭油门或卸下熄火电磁阀连接导线，以防止发动机点火起动。 b.将启动钥匙插入，顺时针转动启动钥匙到“闭合”位置，接通电源； c.转动启动钥匙至“启动”位置，用起动电机转动曲轴直到油压表指示出压力 2.起动步骤 1）注意机器周围的人员，清除行驶方向的障碍物，查看是否存在阻碍机器行走、转向的物 品（如轮胎楔块等） ；注意车底是否有修理人员；除驾驶员外不允许任何人站在机器的任何 部位（包括驾驶室内） ； 2）调整好后视镜，关好驾驶室左右门； 3）检查变速操纵手柄是否在空档位置； 4）检查动臂、转斗操纵手柄是否处在中位； 5）检查各电气元件开关是否处在关闭或初始位置； 6）将启动钥匙插入，顺时针转动启动钥匙到“闭合”位置，接通电源； 7）鸣响喇叭，声明本机即将起动。稍微踩下油门踏板，继续转动启动钥匙至“启动”位置， 使柴油机起动。正常情况下发动机会在 10 秒钟内启动，此时应立即松开启动钥匙，使其自 动回到“闭合”位置。 8）注意：一次启动的时间不可超过 15 秒。需要再次起动时，则应间隔 1 分钟。如连续三 次不能起动，应查明并解决问题后再起动。 3.起动后检查 1）密切注意发动机水温表、油压表、气压表、电压表等的指示是否正常。 2）起动后让发动机在怠速下空转 5 分钟左右，方可进行轻负荷工作。 3）低速运转时倾听发动机工作是否正常。 4）各系统有无泄漏现象。 5）柴油机在低于最大扭矩的转速下，全油门持续运转不超过 1 min。 6）待发动机水温度达到 55℃、发动机机油温度达到 45℃后才允许全负荷运转。 4.停车 让发动机低速空转5分钟左右，以便让发动机冷却系统充分冷却发动机。将启动钥匙旋 至熄火位置，发动机熄火 四、柴油机油品的使用 1.燃油 (1)柴油的性能及使用 柴油是碳氢化合物， 其中含碳约 87%，氢约 12.6%，氧约 0.4%，此外柴油中还含有硫 等不良成分。 柴油按其所含重馏分的多少，可以分为重柴油和轻柴油两类。轻柴油用于转 速在 1000r/min 以上的高速柴油机， 重柴油则多用转速在 1000r/min 以下的中低速柴油机。 (2)柴油的主要性能指标34柴油的性能对柴油机的功率、 燃油消耗率、 柴油机的运行可靠性以及使用寿命等都有 很大影响。柴油的主要性能指标有粘度、凝点、闪点、蒸发性、十六烷值和热值等。 (3)轻柴油的牌号 轻柴油的牌号是按照其凝点的高低来区分的。常用的柴油牌号有：10 号、0 号、-10 号、-20 号、-35 号和-50 号等。柴油的凝点不应高于柴油的牌号值。例如，10 号轻柴油表 示该柴油的凝点不高于 10℃； -10 号轻柴油则表示其凝点不高于-10℃。 为了保证柴油在柴油机中能正常燃烧， 要求柴油具有良好的燃烧性能，适宜的低温流 动性和粘度，较好的蒸发性以及不腐蚀机件等。 (4)柴油的使用 首先应从不同地区和季节的气温条件出发选用不同牌号的柴油。如气温低的地区选用 凝点较低的柴油； 反之，气温高的地区，选用凝点高的柴油。因为凝点低的柴油产量比凝 点高的柴油产量少， 价格也高。所以在气温条件许可的情况下，尽量选用凝点高的柴油， 以便降低使用成本。一般选用柴油的凝点应比最低气温低 6℃左右，以保证柴油在最低气 温下使用时有必要的流动性。 柴油加入油箱前，一定要充分沉淀（最好是经过 7 昼夜的沉淀） ，并经滤网加入油箱。 以免混入水份和机械杂质。 不同牌号的柴油可以掺兑使用，因此不需要进行换季换油；凝点较高的柴油可掺入裂 化煤油（10%-40%）以降低其凝点。如在 10 号轻柴油掺入 40%裂化煤油，可得到凝点为-10 号轻柴油；-10 号轻柴油掺入 40%裂化煤油，可得到凝点为-20 号轻柴油；-20 号轻柴油掺 入 40%裂化煤油，可得到凝点为-30 号轻柴油。 (5)燃油箱供油 1）检查油量 当燃油箱油位低于下油位计 1/2（带燃油油位表的应不少于油表的 1/4）油位时，应加注 燃油。 2）杂物排泄 将油箱内积存的水和杂质，从底部的放泄法兰排出。同时，清洗吸油口滤油器，损坏时 予以更换。 2.柴油机润滑油又称柴油机油 对机油性能的要求应符合以下要求：A 抗磨、防止外来物对机械的腐蚀，B：抗氧化性 能好，C：良好的清洁性，D：良好的流动性，E：要有一定的运动黏度（润滑性、清洁分散 性） 。主要是粘度适中、凝点低、稳定性好、不腐蚀机件等。 粘度是机油的主要性能指标， 也是机油牌号分类的重要依据， 通常用运动粘度来表示。 机油粘度的大小对柴油机的工作影响很大： 粘度大则流动性差， 机油不能被输送至各运动 件之间的间隙中，会增加磨损，降低机械效率；粘度太低则不易在摩擦表面形成润滑油膜， 会引起润滑不良，加剧零件磨损，甚至会导致柴油机发生故障。 机油的粘度随温度变化而变化， 温度高粘度低，温度低则粘度大。因此，机油的品种 （牌号） 应根据季节气温的变化}