.,柴油機結構原理簡介,.,一、柴油機工作原理及特點,.,柴油機工作原理,燃料與空氣混合后在機器內部燃燒而產生熱能，然后再轉變為機械能。,.,柴油機的基本術語,上、下止點缸徑行程工作容積,排量燃燒室容積壓縮比,.,柴油機的工作原理簡述,進氣行程起動機通電帶動曲軸旋轉，曲軸的轉動使活塞自上而下運動，這時，排氣門關閉，進氣門打開，新鮮空氣進入氣缸和燃燒室。,.,壓縮行程活塞從下止點向上運動，這時，進氣門和排氣門均關閉，吸入氣缸內的空氣受到活塞的壓縮，壓力提高，溫度也隨之升高。,柴油機的工作原理簡述,.,做功行程當活塞壓縮到上止點，噴油器向燃燒室噴入霧狀柴油，油霧與壓縮空氣充分混合，形成高溫高壓的燃氣，并開始自行著火燃燒，混合汽膨脹做功，推動活塞向下運動，從而推動曲軸轉動，對外輸出功。,柴油機的工作原理簡述,.,排氣行程活塞從下止點往上運動，這時，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒廢氣在活塞的推動下排出燃燒室外，完成一個工作行程，這時曲軸轉動兩周。當柴油機完成排氣行程后，在曲軸飛輪總成的慣性力作用下，又重復上述工作循環過程，使柴油機連續運轉對外輸出功率。,柴油機的工作原理簡述,.,柴油機和汽油機區別,燃料的理化性能決定了汽油機是點燃，柴油機是壓燃。,.,柴油機和汽油機區別,燃料特性：柴油：粘度大、揮發性差、自燃性好汽油：粘度小、揮發性好、燃點相對于柴油高燃油供給系統：柴油機：傳統的為燃油噴射系統，又稱為泵管嘴系統。柴油機的燃油噴射系統結構較汽油機復雜，高壓油泵需要一套驅動機構來驅動，并要帶一套調速機構。近代柴油機很多應用了高壓共軌電控系統、單體泵電控系統。汽油機：汽油機主要采用化油器式燃料供給系統；近代汽油機借鑒直噴柴油機的優點，更多的采用了電噴系統（分進氣道噴射和氣缸內噴射兩種）。,.,柴油機和汽油機區別,空燃比：柴油機：柴油機空燃比只有一種情況：1；柴油機可實現高增壓中冷技術，電控化較汽油機易實現。因而具有升功率高、動力強勁、燃燒更完全和經濟性好、排放低等顯著特點與優點汽油機：汽油機空氣燃料比有三種狀態：1；或1；或1。汽油機動力和經濟性相對較低，廢氣排放控制技術要求更高、更難。,.,柴油機和汽油機區別,汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經濟性能和排放性能都比汽油機好，這些都是柴油機的顯著優勢。由于現在燃油價格一路飆升，汽油機的使用成本越來越高，柴油的價格優勢掀起了汽改柴的一代潮流，隨著柴油機設計水品和柴油機零部件生產工藝的提高，柴油機原有噪聲大、體積龐大、質量沉重振動大，制造和維修費用高等問題都得到了克服。,.,二、柴油零部件系統構成及各系統工作原理,.,柴油機外形,下,右,左,油標尺,加機油口,水泵,張緊輪,節溫器,.,柴油機外形,風扇,減振器,油底殼,飛輪殼,起動機,柴油濾清器,進氣管,噴油泵總成,充電發電機,.,柴油機外形,機油濾清器,渦輪增壓器,排氣管,機油冷卻器,空壓機,廠牌,起吊環,放水閥,.,柴油機的基本構成,兩大機構曲柄連桿機構配氣機構,五大系統進排氣系統燃料供給系統潤滑系統冷卻系統起動系統,骨架機體氣缸套曲軸箱氣缸蓋油底殼,.,1、基礎件,.,柴油機的基本構成,機體是發動機的骨架，用于安裝和支撐發動機各總成零部件，由氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊組成。,.,機體-曲軸箱,氣缸體水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內部鑄有許多加強筋，挺柱腔、冷卻水套和潤滑油道、水道等。,.,氣缸體的結構分類,氣缸體的結構通常有三種，以相對曲軸中心線（上圖的紅色虛線表示）的高度來區別平分式曲軸箱機體該結構加工方便、拆裝方便龍門式曲軸箱機體該結構抗彎曲、抗扭轉剛度較好，拆裝也方便隧道式曲軸箱機體該結構剛性最好，但拆裝不太方便,.,YC4D機體,YC6A機體,YC6G機體,YC6J機體,YC4E機體,YC4G機體,機體-曲軸箱,.,機體,YC6M氣缸體,6M曲軸箱,YC6L氣缸體,YC6L機體加強板,YC4E氣缸體,.,機體的檢查要點,1、機體各加工面的加工精度的檢查2、機體試漏試驗：氣壓、水壓3、機體清潔：鋼絲刷、捅條、磁力棒、清洗液、壓縮空氣4、機體各堵蓋的試漏試驗5、冷卻噴鉤打靶試驗,.,氣缸套,機體上部氣缸孔內鑲嵌有氣缸套。目的：解決成本與壽命之間的矛盾。氣缸內鑲了用耐磨的高級鑄鐵材料制成的氣缸套，而缸體則可用價廉的普通鑄鐵或質量輕的鋁合金制成，這樣，既延長了使用壽命，又節省了好材料。,.,5）干缸套和濕缸套,強度和剛度都較好，加工復雜，拆裝不便，散熱不良。,散熱良好、冷卻均勻、加工容易。強度和剛度不如干缸套，易漏水、生銹、穴蝕。,.,干式缸套,YC6112干式缸套結構，缸套內壁加工有網紋。采用珩磨工藝加工成溝槽與小平臺均勻相間的交叉網紋表面。同時對珩磨網紋的表面網紋角度、溝槽深度和數量、輪廓圖形的偏斜度、輪廓支承長度率以及表面層的加工質量等有一定的要求。此種結構能提高缸孔的耐磨性、可靠性、延長使用壽命。多網紋小平臺工藝使工件表面形成眾多且較密集的螺紋網絡，造成許多諸油溝槽，增強了蓄油能力。由于這些網紋溝槽相互貫通及儲油槽油壓的作用，大大減少了油膜中斷的機率，從而明顯改善了供油狀況和油膜分布狀況；小平臺因網紋相互隔開，不可能形成連續較大面積的干摩擦或邊界摩擦區半干摩擦區，大大降低熔著磨損擴大化的機率,YC4112為干式過盈配合。YC4110機為干式間隙配合。YC6112機分鋼缸套與鑄鐵缸套，都屬過盈配合的干式缸套。,.,濕式缸套,內部同樣采用加工網紋外部的工藝性好4F、6A、6B、4D、6L、6M均采用了濕式缸套,.,氣缸套的安裝要點,1、缸套突出高度的測量、調整、意義2、封水圈的安裝注意要求,.,氣缸蓋,YC4D,YC4G,YC4E,YC6J,YC6A,YC6G,作用：密封氣缸的上平面，與活塞頂共同形成燃燒室結構多樣,.,四氣門結構的缸蓋,.,氣缸墊1）.作用：保證缸體與缸蓋間的密封，防止漏水、漏氣、竄油。2）.材料：有彈性、耐熱性、耐壓性3）.安裝時注意方向4）.分類：,氣缸墊,.,氣缸蓋組件裝配要點,氣缸蓋平面度氣門下沉量噴油嘴凸出氣缸蓋底面高度氣缸蓋螺栓擰緊力矩,.,功用：貯存和冷卻機油并封閉曲軸箱。構造：（1）用薄鋼板沖壓而成。(2)儲油、內部設有穩油擋板，以防止汽車振動時油底殼油面產生較大的波動。(3)最低處有放油塞(磁性)(4)曲軸箱與油底殼之間有密封襯墊。,油底殼,.,曲柄連桿機構,.,曲柄連桿機構,曲柄連桿機構是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件。它由活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉運動轉化成活塞的直線運動。,.,曲軸飛輪總成,玉柴各種機型的曲軸均采用整體式全支承結構（即相鄰兩個曲拐之間都設有主軸頸）。小頭端與正時齒輪有多種定位安裝形式：鍵槽、銷釘、過盈配合,.,曲軸的裝配要點,曲軸的清洗：正時齒輪的安裝：上下主軸瓦、止推片（瓦）的安裝曲軸軸向間隙的檢查和調整主軸承螺栓的擰緊力矩,.,活塞連桿總成,功用：(1)活塞頂部與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室；(2)活塞承受氣體壓力，并將此力傳給連桿，以推動曲軸旋轉。工作環境：高溫、散熱條件差；頂部工作溫度高且分布不均勻；高速，活塞線速度，承受很大的慣性力。,.,活塞,根據柴油機的不同功率，選用不同結構材質的活塞活塞頂部上有著活塞的種類和安裝標記,.,內冷油道活塞截面圖,內冷油道活塞，對應大流量冷卻噴嘴，降低熱負荷，提高可靠性。,潤滑油沿環形油道圍繞燃燒室流動，可很好的冷卻活塞。,進油口,回油口,.,活塞冷卻噴鉤,.,.,各種機型連桿,YC4108、YC4110、YC4F：平切連桿大頭、止口定位,.,各種機型連桿,YC6108、YC6105：斜切連桿大頭、鋸齒形定位,YC6112、YC4112：斜切連桿大頭、止口定位,.,活塞連桿裝配要點,活塞裝配記號活塞環開口朝向連桿螺栓的擰緊,.,配氣機構,.,凸輪軸,挺柱,推桿,搖臂,凸輪軸正時齒輪,搖臂軸,配氣機構,根據發動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內排出，實現換氣過程。配氣機構大多采用頂置氣門式配氣機構，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅動組組成。,.,凸輪軸,凸輪軸利用各缸進、排氣凸輪控制氣門的運動，使氣門按一定的工作順序和配氣相位開啟和關閉，并保證氣門有足夠的開度。凸輪的型線決定了氣門持續開啟的時間和氣門的升程。,.,挺柱,YC6G、YC4G、YC4E型挺柱,YC6A、YC6J、YC4D型挺柱,作用：把凸輪的推力通過推桿和搖臂傳到氣門。,.,氣門彈簧,作用：保證氣門在關閉時能壓緊在氣門座上并確保氣門回位。,.,搖臂、搖臂軸組件,搖臂是推桿和氣門之間的傳動件，它使推桿傳來的力改變方向后作用于氣門尾端。結構多樣：整體式、分體式,.,四氣門結構,對于雙氣門橋緊湊結構，噴油器的布置不同,.,四氣門技術的優點,單個氣門重量減輕，有利于氣門有效運動大幅度增加進、排氣流通面積，進、排氣效率更高噴油器中置，霧化更均勻，燃燒更充分活塞承受機械負荷和熱負荷的能力更強排放降低、更加環保動力強勁、更加省油四氣門技術可以有效的改善柴油機的油氣混合完善程度，可以達到更好的燃燒效果，是增壓中冷技術、電控技術更好應用的基礎。,.,氣門下沉量與氣門間隙,.,氣門間隙,為什么要預留氣門間隙？在冷態時無間隙或間隙過小，則在熱態時，氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關閉不嚴，造成發動機在壓縮和作功行程中漏氣，而使功率下降，嚴重時甚至不易起動。氣門間隙過小時甚至會造成活塞打頂的嚴重故障，因此，要進行周期性的氣門間隙的調整。氣門間隙過大時，氣門不能及時開啟關閉，影響到發動機的充氣效率和排氣情況，使燃燒惡化，在運轉時也會聽到較大的噪聲。發動機長期使用，會造成零部件的磨損，此時要調整。,.,氣門間隙的調整,氣門間隙調整原則氣門在完全關閉的情況下，才能調整氣門間隙即挺柱(或搖臂)必須落在凸輪的基圓上才可調整。氣門間隙調整方法兩遍法生產實踐中，普遍地采用兩遍法調整氣門間隙，即第一缸壓縮終了上止點時，調整所有氣門的半數，再搖轉曲軸一周，便可調整其余半數氣門。首先確定一缸的壓縮上止點：對于發火順序1-3-4-2的4缸機調整的順序是：1-2-3-6，轉動360度，4-5-7-8對于發火順序1-5-3-6-2-4的6缸機調整的順序是：1-2-3-6-7-10，轉動360度，4-5-7-8-11-12,.,配氣相位,理論上講進、壓、功、排各占180，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續時間都是曲軸轉角180。但實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應的。原因：1、氣門的開、閉有個過程。氣門流通面積：由小到大。2、氣體慣性的影響：導致進排氣流量由小到大。3、曲軸轉速很高，活塞每一行程歷時都很短。理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求。因此實際的配氣相位都是進排氣門提前打開，延遲關閉。進氣提前角進氣遲后角排氣提前角排氣遲后角,.,配氣相位演示圖,進氣持續角為：+180+,排氣持續角為+180+,由于進氣門早開和排氣門晚關，就出現了一段進排氣門同時開啟的現象，稱為氣門疊開。同時開啟的角度，即進氣門早開角與排氣門晚關角的和(+)，稱為氣門疊開角。,.,配氣相位演示圖,.,配氣相位的檢查,生產中往往對配氣相位進行抽檢，檢查前的檢查操作人員，必須事先要知道被檢查機型的配氣相位，方可實施檢查操作。1、按規定及要求調整氣門間隙。2、順時針（從前端看）轉動曲軸至第一缸排氣上止點。3、繼續轉動曲軸至第一缸排氣門剛好有氣門間隙（或用千分表檢測），檢查指針所對皮帶輪減振器刻度，是否是該機型排氣門遲后關閉的角度（允許誤差5）。4、逆時針轉動曲軸至第一缸進氣門剛好有氣門間隙（或用千分表檢測），檢查指針所對皮帶輪減振器刻度，是否是該機型進氣門提前打開的角度（允許誤差5）。注：。順時針轉動是指發動機工作時的曲軸轉向。.有部份機型指針所對的不是皮帶輪減振器刻度，而是對飛輪上的刻度。當發現配氣相位不正確時，要注意檢查原因：磨損？齒輪室正時記號有問題？否則容易出現燃燒惡化，甚至活塞打頂的問題。,.,進排氣系統,.,進、排氣系統,進排氣系統是柴油機第一重要度的系統，因為充足、清潔的空氣對柴油機的性能影響很大。功能：向柴油機各工作氣缸提供新鮮、清潔、密度足夠大的空氣。,.,空氣濾清器的任務是確保給發動機以足夠的保護，以被免在灰塵顆粒條件下的非正常磨損；空氣濾清器須有高的濾清效率和高的儲塵能力（高的使用壽命）。,空氣濾清器,.,空濾選型,空濾的選擇原則：空氣濾清器的選型主要是尺寸規格，其大小主要取決于發動機的最大空氣需要量，它根據發動機的排量、轉速和充氣系數（或增壓壓比）等參數或者通過實測進氣流量來確定；同時考慮發動機安全行駛系數。（公路運輸車輛安全系數應1.2,工程車安全系數應1.5)得出設計流量或實測流量，并據此選擇合適的空濾器，,.,渦輪增壓系統,由于柴油機燃燒時，各種情況下都要求過量空氣系數1，從動力性、經濟性、排放各方面考慮，也是要求供給足量的空氣，所以現代柴油機多采用增壓系統，有些則是增壓中冷系統。,.,增壓器的結構和原理,.,l轉子組：渦輪、壓輪、轉軸、止推片、定距圈、密封套、甩油盤、密封環l中間殼組：支承體、軸承襯套、浮動套、壓板、法蘭l壓氣機渦殼組：渦殼、(擴壓器)、支承板l渦輪渦殼組：渦殼、(噴咀環、渦輪端蓋)l放氣閥組：閥體、膜片、彈簧、連接桿,.,增壓器的原理,利用發動機排出的高溫高速廢氣推動渦輪高速旋轉，同時帶動與渦輪同軸的壓氣機高速旋轉，提高進氣壓力，提高進氣密度，增加進氣量。自然吸氣柴油機的進氣壓力較低，進氣壓力往往只能到達0.7bar，通過增壓后可以將增壓壓力提升到1.5bar。渦輪增壓技術其中最明顯的就是“滯后響應”，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，即使經過改良后的反應時間也要1.5秒左右，使發動機延遲改變輸出功率。這樣，如果急加速，就會感覺發動機使不上勁。低慣量帶旁通閥高效增壓器：轉動慣量小、低速反應快、壓氣效率高。有效減少了NOx的排放，降低了CO的排放，改善發動機排放，使發動機低速扭矩足夠大。大大改善發動機的低速性能（較低熱負荷；較低的氣缸壓力；更大的功率；低的燃油耗率）。,.,中冷器的作用和優點,作用：將從渦輪增壓器壓氣機出來的溫度升高的空氣進行冷卻，以提高空氣的密度，提高發動機的充氣效率。一般來說，增壓器增壓后的進氣溫度往往較增壓前溫度升高100多度，進氣溫度升高后在管路內呈擴散趨勢，不利于進氣，而通過中冷器后的溫度可以使溫度下降分類：空空中冷器、水空中冷器。,.,燃油供給系統,.,燃油供給系統,1功用完成燃料的儲存、濾清和輸送工作，按柴油機各種不同工況的要求，定時、定量、定壓并以一定的噴油質量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后使廢氣排入大氣。(1)在適當的時刻，將一定數量的潔凈燃油增壓后以適當的規律噴入燃燒室。(2)在每一個工作循環內，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致(3)根據柴油機負荷的變化自動調節循環供油量，以保證柴油機穩定運轉，尤其是穩定怠速，限制超速(4)儲存一定數量的燃油，保證汽車的最大里程。燃油供給系統必須滿足柴油的燃燒理論。,.,燃燒理論,滯燃期急燃期緩燃期后燃期,.,燃燒理論,燃燒理論滯燃期：噴入氣缸的燃料經理一系列的物理化學的變化過程，包括，燃料的霧化，加熱，蒸發、與空氣混合等準備階段，雖然時間比較短，但對于整個燃燒過程的影響很大急燃期：燃料快速燃燒，氣缸壓力急劇增加。壓力的升高速度決定了柴油機運轉的平穩性，如果壓力升高速度太大，則柴油機工作粗暴，運動零件受到很大負荷。為了保證平穩性，壓力升高比不超過0.4兆帕/曲軸轉角緩燃期:在氣體工作容積不斷增加的時候開始，如果能夠保持燃燒的快速性，才能使氣缸內的壓力保持不變或稍有上升。所以，只有在緩燃期加速空氣混合，才能使燃料迅速燃燒后燃期：后燃期的能量對發動機的做工作用不大，但增加零件的熱負荷，燃燒情況不好，排放惡化。因此，盡量減少過后燃燒。,.,過量空氣系數,要使燃燒過程進行得好，混合氣形成的好環是關鍵，所以對混合氣形成的要求如下：必須要有足夠的空氣量和適當的柴油量因為柴油燃燒放出熱量是由于柴油和空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下產生化學作用的結果，所以空氣與柴油是放熱的兩個重要因素。空氣量與柴油量比例不同，所形成的可燃混合氣的成分也就不同，一般要求：=1.31.5過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發熱量多，功率下降。過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙，經濟性變壞。,.,供油提前角和噴油時刻,噴油時刻要準確，混合氣形成的規律應合適氣缸中燃燒過程的主要放熱階段應該是上止點稍后，容積小可得到較高的壓力，熱效率高，熱損失小，所以要求噴油時刻要準確。噴油過早，過晚對發動機工作都是不利的。過早：混合氣提前形成，并在活塞到達上止點前像爆炸似的同時著火燃燒，結果給正在上行的活塞造成一個短時間阻力，并嚴重敲缸工作粗暴。過遲：混合氣在活塞下行時才開始形成和燃燒，結果燃燒空間增大，從氣缸壁面傳走的熱量增加，造成發動機過熱，燃燒壓力降低（P）氣體壓力推動活塞的效果減小，甚至有可能使部分混合氣來不及燃燒而隨廢氣排出去，功率。最好的噴油時刻與燃燒室的型式和發動機轉速有關，對于一定結構的發動機在規定轉速下，可通過試驗找到一個功率大，油耗低的最好噴油時刻，通常用曲軸距活塞到達上止點的轉角表示，稱為噴油提前角。供油提前角必須是可變的，隨著轉速的增加而增加。,.,機械式燃油供給系統構成,2組成燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器(柴油濾清器有粗細兩種，一般粗濾器設在輸油泵之前，細濾器設在輸油泵之后)、噴油泵、噴油器等。吸油管路、低壓管路、高壓管路的分類,.,燃油系統的構成和油路走向,.,燃油濾清器,燃油預濾清器帶有油水分離器。,燃油預濾器：,.,組成：泵體、輸油泵、調速器、提前器、增壓補償器等相關附件。,直列柱塞噴油泵,.,A型噴油泵結構特點,凸輪軸,調節齒桿,柱塞,滾輪體,緊固螺釘,側蓋板,出油閥緊座,調整螺釘,鎖緊螺母,柱塞彈簧,柱塞套筒,控制套筒,調節齒圈,.,P型噴油泵結構特點,凸輪軸,調節拉桿,柱塞,挺柱體,減容器,出油閥緊座,調整墊片,螺母,柱塞彈簧,柱塞套,控制套筒,出油閥彈簧,調整槽,.,柱塞泵的泵油原理,進油柱塞下行，進油孔開,壓油柱塞上行，進油孔關,回油柱塞上行，回油孔開,.,VE分配泵,增壓補償器,回油螺釘,油門限位螺釘,總油量螺釘,出油閥,KSB（液壓冷啟動加速器）,斷油電磁閥,.,噴油器,1噴油器的功用與噴霧特性(1)功用：將噴油泵供給的高壓柴油噴散霧化，合理的分布于燃燒室，與高速流動的空氣相混合，形成良好的可燃混合氣。(2)要求：霧化均勻噴射干脆利落無后滴現象油束形狀與方向，適應燃燒室,.,噴油器的霧化質量,(3)噴霧特性：油霧形成燃料以高壓、高速從噴油器以圓錐形的油束噴出噴霧錐角表示油束的擴散程度。越大擴散越好。射程L表示油束的穿透能力。霧化質量表示油束噴散霧化的程度。噴散的越細、越均勻則霧化質量越好。,.,P型噴油器,針閥偶件,緊帽,彈簧下座,調壓彈簧,調整墊片,噴油器體,濾清針,進油口,回油口,墊塊,.,電控燃油供給系統,排放達到歐III和歐IV的機型采用電控燃油噴射系統對于中重型機柴油機采用的是電控單體泵系統，目前的合作廠家有、成都威特。微型和輕型機采用的是電控高壓共軌，采用的是德國BCR、Delphi電控高壓共軌系統。,.,電控系統的優點,實現噴油壓力、正時、噴油規律的電子控制。提供附加的控制（各缸平衡、可變怠速和閉環控制、減速斷油、起動控制等等）與車輛有更多的聯系，提供更多的功能（A/T自動變速箱、停缸、排氣制動，A/C自適應調節、P/S動力轉向、ABS、儀表指示等等）提高柴油機本身的一致性和可靠性（故障診斷、失效安全策略、自學習與自適應等等）更好的燃燒導致低排放、高性能、低油耗,.,Delphi公司的單體泵系統,電控單體泵在ECU的控制下，將一定數量的燃油加壓（高達160MPa以上），并通過單體泵上的電磁閥接收來自ECU的控制指令決定開啟或關閉時刻，從而決定各個氣缸當前噴射過程，即噴油壓力、噴油量、噴油正時。,.,單體泵總成和控制器,.,高壓共軌燃油噴射系統,.,高壓共軌燃油系統示意圖,FIE工作原理電脈沖PWM與MV,.,冷卻系統,.,冷卻系統,一、冷卻系統的作用：保持發動機在最適宜的溫度范圍內工作。發動機工作時，由于燃料的燃燒，氣缸內氣體溫度高達2200K2800K，大約1/3做功轉變為機械能，其余大部分隨廢氣排出，其余則被發動機零件吸收，使發動機零部件溫度升高，特別是直接與高溫氣體接觸的零件，若不及時冷卻，則難以保證發動機正常工作。二、發動機過熱或過冷的危害1.發動機過熱的危害1)降低充氣效率，使發動機功率下降；2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負荷而造成早期損壞；3)運動件的正常間隙（熱脹冷縮）被破壞，運動阻滯，磨損加劇，甚至損壞；,.,4)潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；5)零件的機械性能降低，導致變形或損壞。2.發動機過冷的危害1)進入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質差（霧化差），使點火困難或燃燒遲緩，導致發動機功率下降，燃料消耗量增加（熱量流失過多，燃油凝結流進曲軸箱）。2)燃燒生成物中的水蒸汽易凝結成水而與酸性氣體形成酸類，加重了對機體和零件的侵蝕作用；3)未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、活塞、活塞環等)上的油膜，使零件磨損加劇。4)潤滑油黏度增大，流動性差，造成潤滑不良，加劇機件磨損，增大功率消耗可見，發動機正常的工作溫度是保證發動機良好的工作性能及其使用壽命的一個重要條件。,.,1水箱2-膨脹水箱3-節溫器4-節溫器座5-水套6-機油散熱器7-小循環膠管8-風扇9-大循環管10-水泵進水管11-水泵,冷卻系統,冷卻系統構成,.,冷卻系統的大小循環,.,節溫器,.,冷卻水的流通速度,水泵水腔節溫器散熱器,.,風對水的冷卻效果,風扇迎風面積通風風道相關的設計配套要求！,.,膨脹水箱的作用與布置要求,膨脹水箱作用：給冷卻液提供一個膨脹空間，及時除去冷卻液中積滯的空氣以及高溫下產生的水蒸汽，提高冷卻效率；膨脹水箱布置要求：膨脹水箱的底面至少應高出發動機水道頂部或散熱器上水室頂部；膨脹水箱容積是冷卻系統總容積的10%25%，為了保證除氣系統防氣蝕壓力，應將膨脹水箱安裝在冷卻系統最高處，一般高出水泵進水口600mm，放氣管內徑不小于68mm。膨脹水箱液面要求：最低液面到膨脹水箱的底面距離不小于35mm。,.,L,2/3L,2/3L,H,吹風式,吸風式,風扇伸入護風罩的軸向位置，與進氣效率有很大關系，對于吸風式風扇：2/3在里面；對應吹風式風扇；1/3在里面；如果有空對空中冷器：無論吸風式和吹風式風扇1/2在里面。一般來說，車用機風扇選軸流式，工程機械用多選吹風式！,風扇布置要求,.,潤滑系統,.,1、壓力潤滑：利用機油泵，將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。例如，曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受的載荷及相對運動速度較大，需要以一定壓力將機油輸送到摩擦面的間隙中，方能形成油膜以保證潤滑。這種潤滑方式稱為壓力潤滑。2、飛濺潤滑：利用發動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面的潤滑方式稱為飛濺潤滑。這種潤滑方式可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁，相對滑動速度較小的活塞銷，以及配氣機構的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。3、定期潤滑：發動機輔助系統中有些零件則只需定期加注潤滑脂（黃油）進行潤滑，例如水泵及發電機軸承就是采用這種方式定期潤滑。近年來在發動機上采用含有耐磨潤滑材料（如尼龍、二硫化鉬等）的軸承來代替加注潤滑脂的軸承。,發動機的潤滑方式,.,潤滑系統的作用,發動機工作時，傳力零件相對運動表面之間不能直接接觸。因為，任何零件的工作表面，即使經過極為精密的加工，也難免存在一定程度的表面粗糙度。在它們接觸且相對運動時，必然產生摩擦和磨損。而摩擦產生的阻力，既要消耗動力，阻礙零件的運動，又使零件發熱，甚至導致工作表面燒損。因此，必須進行潤滑。即在兩零件的工作表面之間加入一層潤滑油使其形成油膜，將零件完全隔開，處于完全的液體摩擦狀態，這樣，功率消耗和磨損就會大為減少。,.,潤滑：將潤滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤滑油膜，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。2.清潔：發動機工作時，不可避免地要產生金屬磨屑，空氣所帶入的塵埃及燃燒所產生的固體雜質等。這些顆粒若進入零件的工作表面，就會形成磨料，大大加劇零件的磨損。而潤滑系通過潤滑油的流動將這些磨料從零件表面沖洗下來，帶回到曲軸箱。在這里，大的顆粒沉到油底殼底部，小的顆粒被機油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。3.冷卻：由于運動零件的摩擦和混合氣的燃燒，使某些零件產生較高的溫度。而潤滑油流經零件表面