柴油机进气门与排气门的关系)
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SC9D型柴油机使用保养说明书Operation and Maintenance Manual SC9D Diesel Engine上海柴油机股份有限公司2014年6月Shanghai Diesel Engine Co., Ltd.June of 2014告诫为降低人员受伤和财产损失的可能性,降低柴油机性能恶化及柴油机早期磨损或损坏的可能性,请务必认真遵守本手册中所给出的安全须知和操作规范,尤其是操作警告和注意事项。
本手册中给出的警告部分内容必须严格遵循,否则会引起烧伤、截肢、致残、窒息、其他人身伤害或死亡的可能;注意部分内容是提醒操作者必须按正确的方法操作,以避免柴油机零部件损坏或柴油机性能恶化。
这些“警告”和“注意”并不周全,上海柴油机股份有限公司不可能,也不能给出违反这些安全须知和操作规范而产生的所有潜在的危险后果。
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产品报修,请务必提供如下信息:柴油机型号柴油机订货号柴油机机号设备采购日期较详细的故障描述联系人地址与电话目录引言 (1)I.致用户和操作者 (1)II.用户反映产品质量情况须知 (1)III.产品售后服务承诺 (1)IV.安全须知 (1)Ⅴ.柴油机使用注意事项 (2)第一章概述 (3)1.1柴油机的型号识别 (3)1.2柴油机铭牌 (3)1.3柴油机外形图 (4)第二章柴油机的主要技术规格和参数 (6)2.1主要技术规格 (6)2.2主要技术参数 (6)2.3其它技术要求 (7)2.4柴油机主要螺栓螺母拧紧扭据和方法 (10)第三章柴油机的运行操作 (12)3.1柴油机的起动 (12)3.2柴油机的运行 (12)3.3柴油机的停车 (13)3.4柴油机工作范围 (13)第四章柴油机的维护保养 (14)4.1维护保养计划 (14)4.2日常检查及保养内容 (15)4.3每隔250小时或3个月的保养内容 (17)4.4每隔500小时或6个月的保养内容 (19)4.5每1 000小时或1年的保养内容 (21)4.6每隔2 000小时或2年的保养内容 (22)第五章故障判断与处理 (27)5.1柴油机起动困难或不能起动 (27)5.2柴油机突然熄火 (27)5.3柴油机功率不足 (27)5.4燃油消耗量过高 (28)5.5机油消耗量过高 (28)5.6柴油机过热 (28)5.7机油压力过高 (28)5.8机油压力过低 (28)5.9排气管冒黑烟 (29)5.10柴油机冷却液温度过低 (29)5.11柴油机噪声过大 (29)5.12柴油机振动大 (29)5.13发电机不充电或充电不足 (29)第六章柴油机停运后保存 (30)6.1短期停运保存 (30)6.2长期停运保存 (30)附录维护保养记录 (32)引言I.致用户和操作者感谢您选择使用上海柴油机股份有限公司的柴油机产品!SC9D型柴油机是上海柴油机股份有限公司在本公司9DF电控车用柴油机基础上为非道路应用开发的四气门大功率柴油机,可满足国家相关排放法规。
第二章 发动机的换气过程一。
五个角度:1.进气提前角α:从进气门打开到上止点这段曲轴转角(0~40 oCA)。
目的:活塞下行时有足够大的开启面积,新鲜工质可以顺利流入气缸。
2.进气门迟闭角β:从下止点到进气门关闭(40~70 oCA) 。
目的:利用高速气流的惯性,在下止点后继续充气,以增加进气量。
3.排气提前角γ:从排气门开启到活塞行至下止点所对应的曲轴转角称为,一般为30º~80ºCA。
目的:①在活塞上行时排气门有足够大的开启面积;②减小活塞上行时的阻力。
4.排气迟闭角δ:从上止点到排气门完全关闭这段曲轴转角(10~350CA ) 目的:利用高速气流的惯性排除废气。
.5.叠开角:进、排气门同时开启时对应的曲轴转角,一般为20º~80º曲轴转角。
在增压发动机可达80º~160º的曲轴转角。
因其进气压力高。
目的:由于进气管、气缸、排气管互相连通,可以利用气流的压差、惯性或进、排气管压力波的帮助,清除残余废气,增加进气量,降低高温零件的温度,但注意不应产生废气倒流现象。
二,换气过程:⑴自由排气阶段:排气门开启到气缸压力接近了排气管压力的这一时期 ⑵超临界状态: 排气门开启时,气缸内废气压力较高(0.2~0.5Mpa ), 通过排气门口废气的流速等于该状态下的音速(m/s )在超临界排气时期①废气流量与排气管内压力pr 无关,只与气缸内的气体状态及气门开启截面积有关②因排气流速甚高,在排气过程中伴有刺耳的噪声,所以排气系统必须装有消声器。
⑶亚临界状态:当时,排气流动转入亚临界状态,废气流速降低,产生的噪音较小。
特征:排出的废气量决定于气缸内及排气管内的压力差。
压力差越大排出废气越多。
当到某一时刻 ,自由排气阶段结束(一般下止点后10º~30º曲轴转角)。
此阶段虽然历程很短,但因排气流速甚高,排出废气量达60%以上。
⑷高速发动机:高速发动机其排气提前角要大一些:在自由排气阶段中,排出的废气量与发动机转速无关。
内燃机工作特点是,燃料在气缸内燃烧,所产生的燃气直接推动活塞作功。
下面,以图示的汽油机为例加以说明。
开始,活塞向下移动,进气阀开启,排气阀关闭,汽油与空气的混合气进入气缸。
当活塞到达最低位置后,改变运动方向而向上移动,这时进排气阀关闭,缸内气体受到压缩。
压缩终了,电火花塞将燃料气点燃。
燃料燃烧所产生的燃气在缸内膨胀,向下推动活塞而作功。
当活塞再次上行时,进气阀关闭,排气阀打开,作功后的烟气排向大气。
重复上述压缩、燃烧,膨胀,排气等过程,周期循环,不断地将燃料的化学能转化为热能,进而转换为机械能。
内燃机工作原理简述内燃机(Internal combustion engine)是一种热机,它将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能。
内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。
但是内燃机一般使用石油燃料,同时排出的废气中含有害气体的成分较高。
往复活塞式内燃机的工作腔称作气缸,气缸内表面为圆柱形。
在气缸内作往复运动的活塞通过活塞销与连杆的一端铰接,连杆的另一端则与曲轴相连,构成曲柄连杆机构。
因此,当活塞在气缸内作往复运动时,连杆便推动曲轴旋转,或者相反。
同时,工作腔的容积也在不断的由最小变到最大,再由最大变到最小,如此循环不已。
气缸的顶端用气缸盖封闭。
在气缸盖上装有进气门和排气门,进、排气门是头朝下尾朝上倒挂在气缸顶端的。
通过进、排气门的开闭实现向气缸内充气和向气缸外排气。
进、排气门的开闭由凸轮轴控制。
凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。
进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。
通常称这种结构形式的配气机构为顶置气门配气机构。
现代汽车内燃机无一例外地都采用顶置气门配气机构。
构成气缸的零件称作气缸体,支承曲轴的零件称作曲轴箱,气缸体与曲轴箱的连铸体称作机体。
甲,基本术语1. 工作循环活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和排气等四个工作过程组成的封闭过程。
进气门晚关米勒循环对高强化柴油机燃烧和换气影响的研究王子玉;张岩;王雷;刘金龙;白洪林;李玉峰【摘要】为了探索米勒循环技术对于燃烧和换气过程的影响,在1台高强化单缸柴油机上应用进气门晚关米勒循环进行了试验和仿真研究.进气门关闭时刻分别为上止点后-110°CA(原机)、-86°CA和-70°CA.发动机试验在转速3 600 r/min、指示升功率77 kW/L、过量空气系数1.6的高强化运行工况下展开.通过对试验平台建立一维热力学计算模型进一步分析了米勒进气相位对换气过程参数的影响.研究结果表明:随着进气门关闭时刻的推迟,由于有效压缩比的降低,缸内压缩终了工质温度和压力均显著下降,在相同功率条件下最大燃烧压力和温度、最大压力升高率、排气温度均显著下降,有助于降低高强化柴油机缸内的热力负荷;随着进气门关闭时刻的推迟,压缩过程中的米勒损失和进气回流率增加,充量系数、泵气损失均下降;进气门晚关的米勒循环还明显降低了NOx排放,改善了燃油消耗率.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】11页(P8-18)【关键词】高强化柴油机;进气门晚关;米勒循环;进气门关闭时刻;燃烧;换气【作者】王子玉;张岩;王雷;刘金龙;白洪林;李玉峰【作者单位】中国北方发动机研究所,天津300400;中国北方发动机研究所,天津300400;中国北方发动机研究所,天津300400;中国北方发动机研究所,天津300400;中国北方发动机研究所,天津300400;中国北方发动机研究所,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TK421+.10 引言在日益严格的排放法规推动下,车用柴油机正朝着小型强化方向发展,升功率不断提高。
目前,单缸排量为0.4~0.5 L轿车和轻型卡车用柴油机的功率密度已经强化到60~90 kW/L[1-4],某些研究中的机型甚至超过了100 kW/L[5-6];在单缸排量超过1 L的重型柴油机中,虽然大多数机型的升功率仍低于40 kW/L,但特种车辆高强化柴油机的升功率已达到90 kW/L[7].为了研究高强化柴油机的燃烧过程,Zhang等[8]开发了一个高强化单缸柴油机试验平台,其最高转速可达4 500 r/min,允许最大爆发压力达25 MPa,通过组织快速燃烧过程获得了超过80 kW/L的有效升功率。
柴油机⽓门间隙的两次调整法柴油机⽓门间隙的两次调整法柴油机⽓门间隙两次调整法,调整速度快,应⽤较多。
实践中,⼜有“⼀分为⼆”法、“右排、左进、压缩全调”法以及“双-排-不-进”法等。
利⽤“坐标-辐线图”经变换可以得出以上⼏种⽅法。
1.“⼀分为⼆”法四冲程柴油机,从第Ⅰ缸活塞处于压缩⾏程上⽌点开始调整⽓门间隙,若为偶数缸,点⽕顺序为1-5-3-6-2-4的6缸机,除第Ⅰ缸的进排⽓门均可调外,余下缸的点⽕顺序可⼀分为⼆,即5-3-6-2-4,被分隔线划中的第Ⅵ缸的进排⽓门均不能调整,分隔线左侧缸的排⽓门和右侧排⽓门全可调整。
调整完后,将曲轴转⼀周,在调整第⼀次没有调整的⽓门间隙。
若为奇数缸,点⽕顺序为1-2-4-5-3的5缸机,除第Ⅰ缸的进排⽓门均可调外,⽤分隔线将余下缸(2-4-5-3)⼀分为⼆,分隔线的左侧的排⽓门和右侧的进⽓门全可调整。
调整完后将曲轴转⼀周,在调其余的⽓门。
2.“右排、右进、压缩全调”法将某缸(如A缸)置于压缩上⽌点时,按做功顺序排列,并使处于中间做功的某缸(如B缸)于A缸上下对正,并使A、B左右两列⽓缸数相等。
压缩全调是指A缸处于压缩上⽌点时,进排⽓门均可调;左进是指A缸处于压缩上⽌点时,排列在A、B左侧的进门可调;右排是指在同样情况下,排在A、B右侧的各缸的排⽓门可调;B缸此时处于排⽓上⽌点处,进排⽓门均不可调。
3.“双-排-不-进”法根据缸数和⽓缸做功顺序,将各缸号写在“双-排-不-进”4个字下⽅。
对于缸数⼩于或等于8缸的柴油机,按做功顺序“双”“不”2个字的下⽅各写1个缸号,⽽在“排”“进”2个字的下⽅各写1、2、3个缸号。
对于10刚柴油机,在“双”“不”2个字下⽅各写3个缸号。
⽽在“排”、“进”2个字下⽅各写2个缸号。
对于12缸柴油机,在“双-排-不-进”4个字下⽅各写3个缸号。
对于10、12缸柴油机,在“双”字下⽅的3个缸号应是按做功顺序的第1、2个缸号和最后1个缸号。
柴油机气门间隙怎么调以下以195柴油机气门间隙调整为例:(1)柴油机在冷车状态下拆下气缸盖罩;(2)转动飞轮,使飞轮上的上止点刻线对准水箱上的指针刻线,使活塞处于压缩冲程的上止点位置;(3)用厚薄规测量气门杆尾端与摇臂之间的间隙,如厚薄规插不进去或插进去后仍有较大的间隙,则必须对气门间隙进行调整。
S195型柴油机冷车状态时,进气门间隙为0.3~0.4mm,排气门间隙为0.4~0.5mm。
(4)松开气门间隙调整螺钉的锁紧螺母,拧动调整螺钉,用厚薄规测量直至所测值与规定值相符,在坚持调整螺钉不动的状况下,拧紧锁紧螺母。
(5)当进、排气门间隙调整好后,摇转曲轴数圈,再测量其间隙,如有变化,应重新调整。
柴油机气门间隙调整的基本条件为:停机冷车、气门关闭;柴油机气门关闭状态就是气门间隙可调位置,简称气门位置。
柴油机在使用过程中,由于零件磨损,调整螺钉松动以及重新拆装缸盖、拧紧缸盖螺母等原因,都会使气门间隙改变。
如果气门间隙过小,零件受热膨胀而伸长,造成气门关闭不严,柴油机功率下降;同时气缸内的高温气体从缝隙中漏出,使气门过热,甚至烧坏。
如果气门间隙过大,气门与气门座等零件撞击加剧,缩短使用寿命,同时使气门开启延续时间缩短,影响气缸内新鲜空气的进入及废气的排出,导致柴油机功率下降。
柴油机气门调整原则是进小排大:柴油机工作时,由于进气门受新鲜空气的冷却,温度在300℃~400℃之间,而排气门受高温废气的冲刷,温度在600~800℃之间,所以,排气门温度比进气门高,受热膨胀量也比进气门大。
因此,一般排气门间隙比进气门间隙大。
如立式195型柴油机进气门间隙为0.18~0.25mm,排气门间隙为0.20~0.27mm。
但是,有的柴油机,由于排气门采纳膨胀系数较小的材料制成,或采用对排气门强化散热的措施,所以,进、排气门间隙相等,如195型柴油机,进、排气门间隙均为0.4mm。
2气门弹簧的作用气门弹簧是以弹赞钢丝绕成的螺旋形,每圈钢丝之间留有一定的间距作为伸缩余地。
进气门与排气门的大小是根据充气量与排气量决定的。
要弄清这个问题就得从下面三种情况谈起。
(1)气流阻力影响。
从理论上讲充气量和排气量是相等的,排气门的开闭时间和进气门的开闭时间也是相等的。
但实际上不是这样,因为节气阀指挥着转速,阀门开闭有大有小,吸气完了时气缸中应充满了等于大气压力(约1公斤/ 平方厘米)的混合气。
但当气体流过进气管道和进气阀时要受到阻力,为了克服这些阻力并使混合气能以一定速度流动,必须浪耗掉一部分压力,于是缸内的气压总是低于大气压力。
气体密度是随着压力而变的,压力低密度也就减小,实际吸入混合气的重量就减少了。
要解决和减少气流阻力的影响就得把进气阀处气流通路的截面积加大,即把气阀面积加大。
在高原地区空气稀薄的情况下,进气通路的面积更要加大,否则发动机在这些地区根本达不到它的额定功率。
(2)发动机转速的影响。
在原机气道大小不变的情况下吸气压力还要按转速和负载而变化。
在节气阀保持全开时转速因负载不同而变化。
假设充气重量为1,转速从每分钟700转增至2,100转时压力从0.95减至0.80,这就说明气缸内棍合气密度减小,气流跟不上充气量的需要。
因为转速增加到三倍时,活塞运动速度也加快到三倍,气流速度也要加快到三倍才能保证有同样重量的气休进入气缸。
但是由于高速时气道中阻力增大,故气流不能以同样比例增加。
也就是减速时充气效果较佳,结果平均有效压力和扭力也较大(扭力和平均有效压力成正比)。
(3)进排气流的速度对比因素。
进入气缸的混合气是在活塞从上止点移到下止点时活塞行程容积形成真空(也就是气压差)时进入,这当然是活塞在先,气流在后,活塞行程的速度比气流流动的速度要快。
当然进入气缸的新鲜混合气多一些自然是好,但气流的速度跟不上活塞行动的速度,这就要给进气创造条件,将进气门加大到适应充气量的需要。
排气时排出的是气缸内的废气。
自排由活塞工作行程下行约120’开始,180。
后活塞开始上行,这时废气在前活塞在后,废气排出的速度在于活塞上行的速度,废气被迫而出,可以说活塞上行速度和排气速度是相等的,这就是排气门比进气门要小的原因。
一般排气口径为进气口径的三分之二。
排气门的口径是在不影响排气的情况下设计的。
由此可见,进气门之大是在可靠的范围内适应发动机充气量通过的需要,排气门小是在不影响排气量的情况下尽量缩小。
另外排气的通道比进气的通道条件优越,故此进排气门相比就显得进气门比排气门大得多。
在一些特种发动机里,如四十年代盛行的活塞式飞机发动机,它的进气门要比排气门大二倍多。