柴油机讲座
- 格式:doc
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:57
近日,我有幸参加了一场关于柴油机大修的讲座,这场讲座由我国知名柴油机维修专家主讲,内容丰富,深入浅出,让我受益匪浅。
以下是我对这次讲座的一些心得体会。
一、讲座背景随着我国经济的快速发展,柴油机在各个领域的应用越来越广泛。
然而,由于长时间的高负荷运行,柴油机难免会出现各种故障。
为了保证柴油机的正常运行,提高设备的使用寿命,定期对柴油机进行大修显得尤为重要。
此次讲座旨在为广大柴油机维修人员提供一次系统、全面的培训,提高他们的维修技能。
二、讲座内容1. 柴油机大修概述讲座首先介绍了柴油机大修的基本概念、目的和意义。
柴油机大修是指对柴油机进行全面检查、清洗、维修和更换零部件的过程,旨在恢复柴油机的性能和寿命。
通过大修,可以有效解决柴油机运行中存在的问题,提高其可靠性。
2. 柴油机大修前的准备工作在介绍柴油机大修的基本流程后,专家详细讲解了大修前的准备工作。
包括:了解柴油机的结构、性能和故障现象;准备必要的工具、设备和零部件;制定合理的维修方案等。
3. 柴油机大修过程讲座重点讲解了柴油机大修的具体过程,包括:(1)拆卸:按照拆卸顺序和方法,拆卸柴油机的各个部件。
(2)检查:对拆卸下来的部件进行检查,找出损坏、磨损和变形的零部件。
(3)清洗:使用适当的清洗剂对拆卸下来的部件进行清洗,确保零部件的清洁。
(4)维修:对损坏、磨损和变形的零部件进行修复或更换。
(5)组装:按照拆卸的相反顺序,将清洗、维修后的零部件组装回柴油机。
(6)试车:组装完成后,对柴油机进行试车,检查各部件的运行情况。
4. 柴油机大修后的保养讲座最后强调了柴油机大修后的保养工作。
保养工作主要包括:定期检查柴油机的运行状况;保持柴油机的清洁;定期更换润滑油、空气滤清器、燃油滤清器等。
三、心得体会1. 深化了对柴油机大修的认识通过此次讲座,我对柴油机大修有了更深入的了解,认识到大修对于保证柴油机正常运行的重要性。
在今后的工作中,我将严格按照大修流程进行操作,确保柴油机的性能和寿命。
柴油机性能讲座报告尊敬的各位教授、同学们:大家上午好!很荣幸能在这里与大家分享柴油机性能的讲座。
柴油机作为一种内燃机,在工业生产和交通运输领域具有重要的地位。
我们今天就来详细了解柴油机的性能特点以及其在实际应用中的重要作用。
首先,我们先来了解柴油机的构造和工作原理。
柴油机是一种通过将高压柴油喷入预压缩空气中,使其在高温高压条件下自燃进行工作的内燃机。
柴油机主要由缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油器等零件组成。
它的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
接下来,我们将重点介绍柴油机的性能特点。
柴油机相比汽油机具有以下几个明显的特点:首先是燃油经济性。
柴油机的热效率较高,能耗较低。
这是由于柴油本身具有较高的燃烧热值,并且柴油机内有较高的压缩比,使得燃烧过程更加充分,能够更高效地将燃料中的能量转化为机械能。
其次是扭矩输出稳定。
柴油机具有较大的扭矩输出范围,尤其在低转速下,扭矩输出能力更强。
这使得柴油机更适合用于载重和工程机械等需要大扭矩输出的场合。
第三是可靠性和耐久性好。
柴油机的结构比较简单、健壮,没有高温点火元件,因此其可靠性较高。
同时,柴油机的燃烧过程是通过自燃实现的,燃油燃烧时不会产生火花,减少了火灾的风险。
第四是适应性强。
柴油机对燃料的适应性较好,可以使用各种不同质量的柴油燃料。
此外,柴油机适应高海拔、高温、低温等复杂环境条件的能力较强。
最后是环保性。
随着环保意识的增强,柴油机的排放要求也变得越来越严格。
但借助先进的排放控制技术,如增压中冷技术、电子喷油技术等,柴油机已经能够大幅减少氮氧化物和颗粒物的排放。
从以上的介绍可以看出,柴油机在燃油经济性、扭矩输出、可靠性、适应性和环保性等方面具有明显优势,在工业生产和交通运输中的应用广泛。
然而,柴油机也存在一些不足之处。
例如,柴油机的噪音和振动较大,启动需要较多的初次助力,柴油燃料的存储和供给相对复杂等。
但这些问题通过技术改进和装置设计已经有了较好的解决方案。
柴油发电机原理知识讲座1. 柴油发电机的基本原理柴油发电机是一种利用柴油燃料燃烧产生能量转换为电能的设备。
它的基本原理是利用内燃机的工作循环,将柴油燃料喷射到气缸中,在气缸内进行燃烧,通过活塞的往复运动产生机械能,再由发电机将机械能转换为电能。
柴油发电机通常由发动机、发电机和控制系统组成。
2. 柴油发动机的工作循环柴油发动机一般采用的是四冲程循环,包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
具体工作过程如下:•进气冲程:活塞下行,通过进气门将新鲜空气进入气缸;•压缩冲程:活塞上行,将进入气缸的空气压缩,压缩比一般在16:1到20:1之间;•燃烧冲程:柴油通过高压喷嘴喷入气缸,与压缩空气混合并自燃,产生高温高压气体推动活塞向下运动;•排气冲程:活塞上行,将燃烧后的废气从气缸中排出。
3. 柴油发电机的发电原理柴油发电机的发电原理是基于电磁感应现象。
发电机由定子和转子两部分组成,其中定子由线圈和铁芯构成,线圈通电后产生磁场。
转子则是通过燃油发动机带动转子旋转,转子上的励磁线圈产生电流,产生的电流在磁场作用下产生电动势,进而产生电流,并提供给外部负载使用。
4. 柴油发电机的控制系统柴油发电机的控制系统是用来控制柴油发电机的运行状态和输出电压。
主要包括自动控制系统和保护系统两部分。
自动控制系统可以对柴油发电机进行自动启停、调整负载和调整频率等操作。
通过测量柴油发电机的运行参数,如电流、电压、频率、功率因数等,自动控制系统可以根据设定值对柴油发电机进行调整。
保护系统主要是保护柴油发电机的安全运行,当柴油发电机出现过电流、过电压、低电压、短路等故障时能够及时停机保护,防止发生更严重的事故。
5. 柴油发电机的应用领域柴油发电机的应用非常广泛,特别适用于一些缺乏稳定供电的地区或需要临时应急电源的场所,如建筑工地、船舶、露天矿山、油田、农村等。
柴油发电机还常用于厂矿企业和商业机构作为备用电源,以确保设备正常运行。
6. 柴油发电机的优缺点柴油发电机的优点包括燃料种类多样、燃料经济性好、运行稳定可靠等。
柴油机的定义与分类定义柴油机是一种内燃机,通过压缩空气使其温度升高,再喷入柴油进行自燃,从而驱动活塞运动产生动力。
分类根据工作循环、气缸排列、冷却方式等不同特点,柴油机可分为二冲程和四冲程、单缸和多缸、水冷和风冷等多种类型。
0319世纪末至20世纪初,柴油机诞生并初步应用于船舶和固定动力领域。
初期阶段20世纪中期,随着技术进步和工业化进程的加速,柴油机逐渐应用于汽车、工程机械等领域。
发展阶段20世纪末至今,随着电子控制、高压共轨等技术的应用,柴油机性能得到显著提升,应用领域不断拓展。
现代化阶段柴油机的发展历程柴油机是重型卡车、客车、船舶等交通工具的主要动力来源。
交通运输在建筑、采矿、农业等领域,柴油机为挖掘机、装载机、拖拉机等设备提供动力。
工程机械作为发电机组的动力源,柴油机在备用电源、移动电源以及分布式能源等领域发挥重要作用。
发电领域在坦克、装甲车、舰艇等军事装备中,柴油机是重要的动力来源。
军事装备柴油机的应用领域01机体组气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳02活塞连杆组活塞、活塞环、活塞销、连杆03曲轴飞轮组曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴曲柄连杆机构0102气门、气门座、气门导管、气门弹簧凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴气门组气门传动组配气机构燃油箱燃油滤清器输油泵喷油泵燃油供给系统储存燃油将燃油从油箱输送到喷油泵过滤燃油中的杂质将燃油压力提高,并按照发动机的工作顺序和负荷大小,定时、定量地向喷油器输送高压燃油将机油从油底壳吸出,并加压后输送到各个需要润滑的部件机油泵降低机油温度,保证机油的润滑性能机油冷却器过滤机油中的杂质和金属磨屑,保持机油的清洁机油滤清器调节主油道的机油压力,保证各部件得到良好的润滑油压调节阀润滑系统水泵驱动冷却液循环流动,保证发动机得到良好的冷却散热器将冷却液中的热量散发到大气中,降低冷却液温度风扇提高散热器的散热效率,保证发动机得到良好的冷却效果节温器控制冷却液的循环路线,使发动机在适宜的温度下工作冷却系统01020304活塞下行,进气门打开,新鲜空气被吸入气缸。
第一章柴油机主要机件目的要求:1.了解柴油机主要机件及其工作条件。
2.掌握气缸盖、气缸的功用、工况及要求。
3.掌握气缸盖、气缸的结构及特点。
4.掌握活塞组件的功用、工况及要求。
5.掌握活塞、活塞销、活塞环的结构及特点。
6.掌握活塞的冷却方式。
7.掌握十字头和导板功用及结构特点。
8.掌握连杆组件工作条件和要求。
9.掌握连杆组件(十字头、筒形)结构及特点。
10.熟悉十字头轴承工作条件和提高可靠性措施。
11.掌握曲轴功用、工作条件和要求。
12.掌握曲轴结构形式和特征。
13.掌握典型曲轴的结构。
14.了解机架、机座和贯穿螺栓的结构。
15.熟悉主轴承、推力轴承功用、工作条件。
16.掌握主轴承、推力轴承结构形式和特征。
17.了解气缸盖、气缸套、活塞组件常见缺陷和原因。
18.学会判别曲轴的弯曲、扭转疲劳损坏。
19.掌握轴承的缺陷及原因。
重点难点:1.大型低速柴油机气缸盖、气缸的构造。
2.活塞、活塞销、活塞环的结构及特点。
3.十字头组件的结构特点。
4.曲轴的排列原则和方式。
5.轴承的缺陷及原因分析教学时数:14学时教学方法:多媒体讲授课外思考题:1.柴油机主要机件机械负荷有哪些?各有什么特征?2.热负荷对柴油机有什么影响?3.气缸盖功用及结构特征。
4.气缸危险断面处在哪里?采用什么样的冷却方式?5.筒形活塞和十字头活塞组件由哪些零件组成?相互位置和联接方式如何?5.活塞有哪几种冷却方式?6.活塞环结构基本类型和特点。
7.RTA十字头导板的结构特点。
8.L-MC/MCE的连杆与RTA连杆相比,有何区别?9.连杆结构特点及其抗弯切结构类型。
10.曲轴受力分析及对曲轴工作的影响。
11.曲轴结构特征。
12.如何判别曲轴的弯曲、扭转疲劳损坏?13.轴瓦定位方式及其提高可靠性的措施。
第一章柴油机主要机件第一节柴油机主要机件及其工作条件一、主要机件1.燃烧室组件燃烧室组件包括气缸套,气缸盖和活塞组件。
它们共同构成密闭的气缸工作空间,是柴油机工质更换、燃气形成和膨胀作功的空间。
它们都承受高温、高压和腐蚀性燃气的直接、反复作用。
2.曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括连杆组件和曲轴组件。
它们将活塞往复运动转变为曲轴回转运动,将作用于活塞的燃气压力转为转矩并由曲轴向外输出。
工作中,曲柄连杆机构的机件主要承受气体力及运动惯力所形成的机械负荷。
3.支承联接组件支承联接组件主要有机座、主轴承、机体等。
它们形成柴油机的骨架、支承和安装运动机件、燃烧室组件以及柴油机各种系统设备。
柴油机的主要机件也可以按工作时运动状态不同分为固定部件和运动部件两大类。
固定部件包括气缸盖、机体、机座和主轴承等不动的主要机件和它们的联接紧固件。
在气体作用力、运动惯性力及联接紧固力等机械负荷作用下不变形、保证正确的支承与导程作用,它们应有足够刚度和强度。
但又必须尺寸小,质量轻以及便于操作管理与维修。
运动部件有活塞组件,连杆组件和曲轴组件等。
工作中,运动部件转换运动形式,并将气体对活塞所作的往复功变为转矩输出。
要求它们有足够的抗疲劳强度和一定耐磨性。
管理中应力争减轻机械负荷的冲击性和保证摩擦表面的良好润滑。
二、主要机件的工作条件1.主要机件的机械负荷1)气体作用力工作循环中,活塞顶面(或缸盖底)所受的气体总压力Fg等于气体压力Pg与活塞面积F 的乘积。
Pg的最大值称为最高爆发压力Pmax。
气体压力Pg和气体总压力Fg在工作循环中呈周期变化,其变化的频率正比于转速、最大幅值是出现最高爆发压力Pmax时。
循环变化的气体力对机件产生脉动应力,会引起柴油机的振动呈现为高频应力,并会使其材料疲劳。
通常将最高爆发压力Pmax作为柴油机机械负荷的主要标志。
2)运动惯性力活塞组件及连杆小端在变速往复运动时会产生往复惯性力。
连杆大端及曲柄销和曲柄绕曲轴中心回转时会产生离心惯性力。
这两种运动惯性力随运动质量和转速的平方增大而增大。
它们亦呈周期变化,同样会引起机件疲劳,不平衡的运动惯性力和力矩还会引起柴油机振动。
3)联接紧固预紧力联接紧固件对被联接件施加的预紧力使机件材料产生的应力称为安装应力。
其一般呈为静应力。
2.主要机件的热负荷柴油机工作循环中,气缸内高温燃气通过辐射、对流等形式反复对机件加热,使机件温度升高。
高温使机件材料机械性能下降,同时使机件各处温度不均而产生热应力。
此外高温还会改变机件间的配合性质,使机件相对运动表面的润滑条件恶化。
1)与最高允许温度比较将受热机件的工作温度,与其材料和润滑油允许的最高温度进行比较。
机件的实际工作温度越接近允许的最高温度,则机件的热负荷越高。
2)排气温度工作中柴油机的排气温度可以直接测量并用仪表显示。
它是轮机管理中监视柴油机热负荷的有效方法。
排气温度能反映气缸内燃油燃烧的数量和燃烧的完善程度以及燃烧的及时性,也能反映高温燃气对燃烧室组成诸机件加热时间长短和程度轻重。
3)热应力热应力是机件中各部份热胀冷缩互相牵制而在材料内部产生的应力。
现以气缸壁为例说明热应力的形成与作用。
工作中,气缸套内壁与燃气接触,称为触火面。
外壁与冷却水接触。
内壁热量沿缸壁径向传递。
缸内壁温度最高,外壁最低。
内壁热膨胀受到外壁的限制,故呈现受压应力。
内壁膨胀大于外壁,欲带动外壁膨胀,故外壁呈现受拉应力。
内外壁热胀冷缩相互牵制,而在高温侧产生压应力,低温侧产生拉应力。
这种应力值随着两侧的温度差异增大而加剧,故又把热应力称为温差应力。
当机件各部分金属质量分布不均,也会在金属多处呈现压应力,金属少处呈现拉应力。
在柴油机工况稳定时,热应力呈现为静应力。
在柴油机工况变化时,热应力大小也随之变化。
其变化频率与柴油机起动、停车频率相同,呈现为低频应力。
当缸壁内外温差足够大时,热应力会使材料产生塑性变形。
如高温的内壁在较大挤压热应力下金属会产生挤压塑变(称为蠕变),蠕变使挤压热应力减小甚至为零。
但是当柴油机停车,机件温度下降时,原产生挤压堆积的金属部分不能恢复到原来的形状和尺寸。
这样这些部位就呈现拉应力,又称残余应力。
这种残余应力只在柴油机起动工作,机件工作温度又升高的时候减缓下来,故残余应力亦呈为低频应力。
如果柴油机繁频重复地起动、停车,热应力会呈为高频应力。
如热应力增大或变化太快;会使材料疲劳破坏。
这种破坏称为热疲劳。
3.主要机件的其它工作条件主要机件在工作中还会受到燃气中腐蚀成份的腐蚀,冷却液的腐蚀以及相互摩擦表面产生磨损等危害,从而加速机件的损伤。
第二节气缸盖和气缸套一、气缸盖的功用、工况及要求1.功用1)封闭气缸套顶部,与活塞、缸套共同组成密闭的气缸工作空间。
2)将气缸套压紧于机体正确位置上,使活塞运动正常。
3)安装柴油机各种附件,如喷油器、进、排气阀装置、气缸起动阀、示功阀、安全阀以及气阀摇臂装置等等。
4)布置进、排气道,冷却水道等。
在小型高速机的气缸盖中还布置涡流室或预燃室等。
因此气缸盖中孔腔、通道繁多,使其结构形状比较复杂。
2.气缸盖的工况1)热应力气缸盖触火底面的工作温度随着柴油机的负荷增大和冷却条件变差而会升高。
工作温度在喷油器孔与气阀座孔之间的鼻梁区最高。
缸盖底的触火面与触水面之间以及缸盖中央与四周之间都存在着很大温差。
据测量某柴油机在运行时排气阀座孔处温度达430℃,最大温差超过200℃。
又由于各部分厚度不均、形状复杂以及螺栓紧固的束缚,使热胀冷缩受牵制严重而造成很大的热应力。
热应力往往是缸盖裂纹的主要原因,以σT表示。
2)气体压力燃气向上对缸盖的总作用力的中心在气缸盖中央。
缸盖螺栓从四周压紧缸盖,故使缸盖中央上拱弯曲。
对缸盖底面板壁来讲,上拱变形使触火面受压、而触水面受拉。
其作用效应与热应力一样。
气体产生的应力以σc表示。
3)安装应力缸盖螺栓施于气缸盖的预紧力约为缸盖底面气体最高爆发力的数倍,以确保紧固密封可靠。
在预紧力及支承力作用下缸盖也有中央上拱弯曲的趋势,也使缸盖底壁触火侧受压应力,而冷却水侧受拉应力。
预紧应力与预紧力大小成正比,为静应力,以σj表示。
在安装不正确时将会出现很大数值。
4)腐蚀冷却气缸盖等的冷却水通常是含有SO4--和CI-等酸根离子的电解质溶液。
而缸盖冷却面由于各种原因存在电位差。
这样这些部位的金属会受电化学腐蚀,在静应力下,腐蚀使材料失落处呈现麻点,安装防蚀锌块能有效地减轻电化学腐蚀。
而在脉动机械应力下,麻点即成为应力集中处,成为疲劳裂纹源。
在脉动应力和电化学腐蚀共同作用时,使处于晶格滑移带受腐蚀,引起金属材料的抗疲劳强度显著下降,这种现象称为腐蚀疲劳。
高温燃气对气缸盖底面也有较强的化学腐蚀作用。
3.气缸盖的要求有足够的强度、良好的耐热性;同时材料还应具有良好的浇铸工艺性。
气缸盖的结构应有足够的刚性。
触火面形状应符合图纸要求。
有足够圆弧过度且光洁完整。
受压面和各种道腔应分别符合规定的压力试验要求,各安装座孔尺寸、形状都应符合精度要求。
尤其是各个阀座孔与阀锥面应保持良好的密封状态。
气缸直径在400mm 以下的气缸盖材料多用 HT400之类的灰铸铁;400mm 以上者多用球墨铸铁,如 QT60-2等。
不少大型低速柴油机采用铸钢缸盖或者采用铸铁──铸钢组合式缸盖。
二、气缸套的功用、工作条件和要求1.气缸套的功用1)与缸盖、活塞共同构成气缸工作空间。
2)筒形活塞柴油机的气缸套承受活塞侧推力,成为活塞往复运动的导程。
3)将活塞组件及本身的热量传给冷却水,使之工作温度适当。
4)二冲程柴油机的气缸套布置有气口,由活塞启闭,实现配气。
2.气缸套的工作条件气缸套内表受高温高压燃气直接作用,并始终与活塞环及活塞裙部发生高速滑动摩擦。
外表与冷却水接触,在较大温差下产生严重热应力,受冷却水腐蚀。
活塞对缸套的侧推力不仅加剧其内表摩擦,并使其产生弯曲。
侧推力改变方向时,活塞还撞击缸套。
此外还受到较大的安装预紧力。
气体压力使气缸壁产生切向拉应力和径向压应力,并且在内表面最大,这种应力都是高频脉动应力。
因缸壁内外温差产生极大的热应力,一般温度下使内表面产生压应力而冷却面存在拉应力。
但在特高气温下,近内表面金属蠕变塑性变形,而冷却后即在内表面形成残余拉应力,这种随起动、停车变化引起的低频应力会使材料疲劳。
安装预紧力P 对缸套支承凸肩的作用可用图2-1表示。
由于压紧力P 和支承反力不在同一作用线,在危险截面上产生剪切和弯曲及拉伸,加之此处受燃气压力的机械负荷特大,再加之形状变化,应力集中严重,很易产生裂纹。
缸套内表面与活塞裙、环的摩擦磨损十分严重。
这是因为:①⑤⑥相对运动速度较高,平均速度6m/s ~9m/s 左右。
②存在摩擦正压力──活塞裙施于的侧推力和活塞环圆周张力。
③摩擦面工作温度较高,加之润滑油供应不易,故润滑条件很差。
④工作中还极易出现异常磨损:如随空气进入缸内的坚硬微粒,或燃烧不良形成的坚硬结碳颗粒,在摩擦面起到磨料作用会加剧磨损,即形成“磨粒磨损”;若燃气中的二氧化硫等与凝水结合,生成硫酸等,会严重腐蚀表面金属,加重摩擦表面的磨损量,即形成“腐蚀磨损”;若由于各种原因,摩擦面局部出现干摩擦,继而出现局部高温、金属熔着、撕裂的过程,即会出现拉缸形成“粘着磨损”;若再恶化发展,熔着面积扩大,造成活塞缸套相互咬死,即会出现咬缸恶性事故。