鐵路通信電源武漢鐵路職業技術學院TONGXINDIANYUAN油機活塞工作工程要得到熱能，這就必須提供一定數量的燃料，送進燃燒室與空氣充分混合燃燒產生熱量，因此，必須有燃料系統。它包括柴油箱、輸油泵、濾油器、噴油泵和噴油嘴等零部件。課程導入目錄1柴油發動機的總體結構2柴油機的原理一、柴油發動機的總體結構為了將得到的熱能轉變為機械能，需要通過曲軸連桿機構來完成。機構構成汽缸體曲軸箱汽缸蓋活塞活塞銷連桿曲軸飛輪當燃料在燃燒室內著火燃燒時，由于燃汽的膨脹作用在活塞頂部產生壓力，推動活塞作直線的往復運動，借助連桿轉變曲軸旋轉力矩、使曲軸帶動工作機械（負荷）作功。一、柴油發動機的總體結構對于一臺設備要連續實現熱能轉變為機械能，還必須配備一套配汽機構來保證定期吸入新鮮空氣，排出燃燒后的廢氣。此機構由進氣門、排氣門、凸輪軸及驅動零件組成。一、柴油發動機的總體結構為了減少柴油機的摩擦損失，保證各零部件的正常溫度，柴油機必須有潤滑系統和冷卻系統。潤滑系統應由機油泵、機油濾清器和潤滑油組成。冷卻系統應由水泵、散熱器、節溫器、風扇和水套組成。一、柴油發動機的總體結構為了使柴油機能迅速啟動，還需配置啟動裝置，對柴油機啟動進行控制。根據不同的啟動方法，啟動裝置配備的零部件，通常采用電動馬達或氣動馬達啟動，對于大功率的機組，則采用壓縮空氣啟動。柴油機的總體結構一般包括上述幾大系統，但由于汽缸數，汽缸排列方式和冷卻方式等不同，因此，各種機型在結構上略有差別。本章以卡特彼勒3400系列為主進行介紹。二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（1）工作循環內燃機(絕大部分為往復活塞式內燃機)的熱能和機械能轉換一般是通過活塞在氣缸內連續進行進氣、壓縮、作功、排氣等往復循環完成。每進行這樣一個循環稱為一個工作循環。二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（2）上止點和下止點當活塞在氣缸內移動時，活塞頂在氣缸中的最高位置稱為上止點（或稱上死點）：活塞頂在氣缸內的最低位置稱為下止點（或稱為下死點）。見下圖：圖4-6

單缸四沖程內燃機位置圖二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（3）活塞沖程上下止點之間的最小直線距離稱為活塞沖程（或稱行程），通常用S表示。對于氣缸中心線通過曲軸旋轉軸心的內燃機S＝2R，R為曲軸中心到曲連桿軸頸中心的最小直線距離即為曲柄的旋轉半徑。二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（4）工作容積活塞從下止點到上止點所掃過的氣缸容積，稱為氣缸的工作容積（或稱活塞排量），用Vh表示。多缸內燃機各氣缸工作容積之和，稱為內燃機工作容積（或稱內燃機排量），用VL表示。二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（4）工作容積式中D－－氣缸直徑（mm）s－－活塞沖程（mm）i－－氣缸數二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（5）壓縮比式中Va－－氣缸最大容積Vc－－氣缸最小容積（或稱燃燒容積）Vh－－氣缸工作容積Va＝Vc＋Vh二、柴油機的原理內燃機的常用專業名詞1（5）壓縮比壓縮比即為氣缸最大容積和氣缸最小容積之比，用ε表示。通常柴油機ε＝16～22，汽油機ε＝6～9。壓縮比越大，表明活塞運動時，氣體被壓縮得越厲害，壓縮末期的壓力和溫度就越高，內燃機的效率也就越高，但過高則內燃機的機械負荷就越大，可靠性下降，就汽油機而言，爆燃的傾向越明顯。二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2在熱力過程中，只有在“工質”膨脹過程才具有做功能力，而我們要求發動機能連續不斷地產生機械功，就必須使工質反復進行膨脹。因此，必須設法使工質重新恢復到初始狀態，然后，再進行膨脹。四個熱力過程稱為一個工作循環進氣壓縮膨脹排氣二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2若柴油機活塞走完四個沖程完成一個工作循環，稱該機為四沖程柴油機。如果活塞走完二個沖程完成一個工作循環的柴油機稱為二沖程柴油機。目前，柴油機發電機組配置的柴油機都是四沖程機。圖4-7

四沖程柴油機工作過程二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2（1）進氣沖程活塞由上止點至下止點，這時進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下移動，氣缸內的壓力低于大氣壓，氣缸外的空氣就經過進氣門被吸入氣缸內，活塞到達下止點時，活塞上方充滿了空氣。二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2（2）壓縮過程活塞由下止點移向上止點，進氣門和排氣門均關閉，氣缸里吸進的空氣被壓縮，壓縮沖程完成后，缸內空氣壓強可達到30－50Kg/cm2，溫度達到600－700℃。二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2（3）工作沖程壓縮沖程結束后，活塞即將到達上止點，進、排氣門仍然關閉，氣缸頂部的噴油嘴開始向氣缸內噴射柴油，并被高溫氣體點燃，氣缸內的溫度和壓力迅速上升，高溫的氣體在氣缸內膨脹，推動活塞移向下止點，通過連桿轉動曲軸，產生動能。二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2（4）排氣過程活塞由下止點至上止點進氣門關閉排氣門打開產生廢氣從氣缸中排出經過以上四個沖程，完成了柴油機的一個工作循環。二、柴油機的原理四沖程柴油機的工作原理2（4）排氣過程

上述為單缸四沖程柴油機的一個過程，曲軸旋轉兩周，活塞上下運行兩次，在第三沖程做功，而其他三個沖程由曲軸帶動活塞移動。因此柴油機需要在曲軸上安裝