上柴柴油机备件-柴油机的基本结构及其功用解析：燃烧能转化机械能的奥秘柴油机凸轮轴的换向原理

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1、柴油机的基本构造和作用：柴油机由曲轴连杆机构、传动机构和配气机构等组成。

曲轴—连杆机构包括上、下曲轴箱、气缸盖、气缸体、气缸垫和气门罩等固定部件和活塞组、连杆组、曲轴组等运动部件。

其作用是把柴油在气缸内燃烧产生的能量转化为机械能，使活塞在气缸内做上下往复运动，并通过连杆转化为曲轴的旋转运动。

驱动机构包括喷油泵及配气凸轮轴的传动支路，发动机转速表及发电机的传动支路，油泵、水泵、输油泵等传动支路。

其作用是将曲轴的部分动力传递给配气机构和喷油泵，保证向气缸供给空气和柴油；使转速表工作；带动发电机发电；使油泵、水泵工作，保证发动机的润滑和冷却；带动低压柴油泵工作，保证燃油供应等。

配气机构主要包括气门组和凸轮轴组，其作用是按照柴油机各气缸的工作顺序，有规律地开启和关闭气门，保证气缸内空气的及时排气和进气。

2.四冲程柴油机的简单工作原理

四冲程柴油机每次做功时，每个气缸都要经历进气、压缩、做功和排气四个连续的过程。

进气行程：气缸的排气门关闭，进气门打开。活塞由上止点向下运动，空气通过进气门进入气缸。当活塞到达气缸下止点时，进气门关闭，进气行程结束。

压缩行程：进、排气门关闭，活塞由下止点向上运动，压缩空气，空气被压缩后压力、温度升高船舶物资，当活塞接近上止点时，柴油开始喷出，柴油与气缸内高温高压空气汇合，在高温下着火燃烧。

由于柴油机的燃烧是靠压缩空气产生的高压、高温来进行的，所以这种发动机又称为压燃发动机。

做功行程：柴油燃烧后，气缸内压力和温度急剧上升，在燃气压力作用下，活塞由上止点向下运动，活塞向下运动时通过连杆带动曲轴旋转，从而把柴油燃烧产生的能量转化为机械能做功，当活塞到达下止点时，做功行程结束。

排气行程：做功完成后，气缸排气门打开，活塞由下止点向上运动，燃烧后的废气在活塞的推动下，高速从排气门排出，当活塞到达上止点时，排气结束，排气门关闭。

从上式可知，每做一次功，活塞在气缸内上下运动两次，使曲轴旋转两次。多缸发动机的每个气缸都按一定的工作顺序重复上述过程，发动机连续工作。

3、柴油机辅助系统

燃油供给系统的作用是按照发动机各气缸的工作顺序，向各气缸供给燃油，供燃烧。

柴油机工作时，油箱内的燃油在低压柴油泵作用下四冲程柴油机凸轮转2圈，经柴油粗滤器、低压柴油泵进入柴油精滤器，过滤后的柴油进入高压泵，高压泵根据各缸工作顺序，通过喷油器将燃油喷入气缸内进行燃烧。

空气供给系统的作用是保证给发动机各个气缸供给新鲜、洁净的空气，并将气缸内燃烧后的废气排到车外。由于外界空气中含有大量的灰尘和水分，所以必须经过滤清器过滤后才能进入气缸。

利用排气时产生的真空，将滤清器内的灰尘和水随排气排出车外。西方坦克也采用油浴式滤清器船舶配件，这种滤清器的过滤效率一般比干式滤清器高。

冷却系统是用来将气缸燃烧时传递到发动机零部件上的热量散发出去的。柴油机在工作时，柴油的燃烧会产生大量的热量，使零部件的温度升高，如果不及时冷却，零部件的温度就会超过一定的限度，就无法工作了。

柴油机只有冷却才能保证在正常的温度范围内工作，风冷发动机是利用贴在气缸外表面的散热片和强大的气流直接冷却的。

水冷发动机是以水作为冷却介质的。即水冷发动机工作时，由驱动机构带动水泵，水泵将水泵入气缸水套内。水套内的水带走热量后进入水散热器。然后由风扇或废气喷射引起的冷却气流将热量从水散热器带出到车外。被散热器冷却过的水又回到水泵，如此循环继续冷却发动机。

润滑系统的作用是向发动机各运动部件的摩擦表面不断供给润滑油，以减少磨损。同时润滑油循环流动四冲程柴油机凸轮转2圈，带走摩擦产生的热量，降低机件工作温度，从而改善机件的工作条件，保证发动机的正常工作。

润滑系统一般是通过驱动机构带动机油泵工作，机油泵的输油齿轮组将机油从油箱中吸出，泵送到机油滤清器过滤后进入发动机的油分离器盖，再经分支润滑曲轴轴承、曲轴及连杆连接轴颈、进排气门凸轮轴等摩擦表面并带走热量，然后流到曲轴箱下部，经机油泵回油齿轮组泵送到散热器。

在散热器中，机油与风扇或废气喷射引起的冷却气流进行热交换，被散热器冷却后的润滑油流回油箱，然后继续进行上述循环。

加热系统用于加热冷却液和润滑油，冬季由于气温较低，发动机各运动部件及固定配合间隙内的润滑油变稠，增大发动机的启动阻力，造成启动困难。

所以一般气温在5℃以下时，应在启动发动机前使用加热器。通常水冷柴油机的加热器是在燃烧柴油时产生热量，加热冷却液。被加热的冷却液在水泵作用下，进入发动机气缸水套、油箱加热水管、水散热器等处加热，再经水泵返回加热器。

如此反复循环，使发动机冷却液和机油温度升高，直至温度达到40℃以上，再启动发动机。一般预热时间约为15至25分钟。风冷发动机的预热方式是将热风直接喷到发动机气缸和曲轴箱上。

起动系统用于起动发动机，一般柴油机的起动方式有两种：电起动和高压空气起动。

有些车辆同时具备两种启动功能。当启动困难时，可以使用电启动和气启动相结合的方式。

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