东方红柴油机基本知识

LR105柴油机主要零部件结构

四行程柴油机工作原理和主要性能指标

第一部分   LR105柴油机主要零部件结构

　　一、气缸体、气缸盖和油底壳：

　　由气缸体、气缸盖和油底壳等的固定件组成内燃机的骨架，所有的运动件和辅助系统都依赖它来支撑和安装，从尔构成内燃机整体。

　　机体的主要结构形式有半分式、龙门式、隧道式三种；根据气缸套的安装形式又分成干式和湿式。

　　气缸盖的主要结构形式有整体式、分块式、单体式。根据冷却方式又划分成水冷式和风冷式。

　　二、曲柄连杆机构：

　　将活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动，并将作用在活塞上的燃气压力转变为扭矩，通过曲轴、飞轮向外输出。

　　它主要包括：活塞组（活塞、活塞环、活塞销）、连杆组（连杆、连杆衬套、连杆轴瓦）、曲轴组、飞轮等内燃机的主要运动件。

　　三、配气机构及进排气系统

　　配气机构有挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时齿轮等组成。

　　进排气系统由空气滤清器、进排气门、进气管、排气管与消声器等组成。

　　其主要的作用是按一定的要求将定时吸入新鲜的空气，并定时将燃烧完全的废气排出气缸。

　　四、燃料供给系统

　　它的主要作用是定时、定量、定压地向燃烧室内喷入有一定雾化质量的燃油并创造良好的燃烧条件，以满足燃烧过程的需要。

　　它的主要有下列零部件组成：燃油箱、输油泵、输油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器、喷油器回油管等等。

　　五、润滑系统

　　润滑系统的主要作用是将含有一定压力机油送到内燃机各运动件的摩擦表面，起减摩、冷却、净化、防锈等。以减小摩擦阻力和摩损，并带走摩擦产生的热量，从而保证柴油机的正常工作并延长使用寿命。

　　它主要有机油集滤器、机油泵、机油滤清器、机油散热器或机油冷却器和管路组成。

　　六、冷却系统

　　它的作用是将受热零件所吸收的多余热量及时传导出去，以保证柴油机工作温度正常，不致因过热而损坏零部件，影响柴油机的正常工作。

　　分风冷和水冷两种。

　　水冷却系主要由气缸体和气缸盖内的冷却水套、水泵、风扇、水箱散热器、节温器等组成。

　　七、起动装置

　　要保证柴油机由静止状态转入运转状态，必须借助于外力使曲轴旋转并达到一定的转速，使发动机燃烧。

　　多缸柴油机常采用电动机、汽油机起动。此外还可借助于预热装置（预热塞、电热塞）辅助起动装置来帮助柴油机在环境温度较低的情况下顺利起动。

第二部分  LR105系列柴油机工作原理

　　一、LR105系列柴油机是四冲程柴油机,其工作过程由以下几部分组成：

　　进气冲程；压缩冲程；作功冲程；排气冲程。

　　二、内燃机进气冲程：活塞从上止点移动到下止点，此时进气门开，排气门关。大量 新鲜的空气充满气缸

　　三、内燃机压缩冲程：活塞从下止点移动到上止点，此时进、排气门关，气缸内气体容积逐渐减小，其压力和温度随着升高。

　　四、内燃机的燃烧过程：

　　作功冲程：活塞从上止点移动到下止点，此时进、排气门仍然关闭，当混合气温度高于柴油自然温度时，混合气着火燃烧，使气缸内气体的温度和压力急剧升高。高温高压的气体推动活塞下行，通过连杆带动曲轴旋转作功，只有这一冲程将热能转化成机械能，所以称其为作功冲程。

　　五、内燃机的排气过程：

　　排气冲程：活塞从下止点移动到上止点，此时排气门开，进气门关。排气冲程开始时，活塞位于下止点，气缸内充满了燃料燃烧后已膨胀作工的废气，排气门打开后，废气随着活塞上移，排出气缸体外，完成排气冲程。

　　六、四个冲程

　　内燃机进气冲程        内燃机压缩冲程         内燃机燃烧冲程        内燃机排气冲程

第三部分  柴油机的主要性能评定指标

　　一、动力性指标：

　　标定功率Ne、最大转矩Me、平均有效压力Pe、转速n和活塞平均速度Cm。

　　·经济性指标：   燃油、机油消耗率ge

　　·强化指标：  升功率Nl、比质量gm。

　　·其他:    排放、噪声、整机清洁度指标。

　　二、柴油机主要动力性及经济性评定指标

　　1、有效功率Ne：柴油机曲轴输出的功率，用Ne表示单位kW。

　　Ne=MeXn/9550(Kw)

　　2、扭矩Me：柴油机曲轴输出的平均扭转力矩：用Me表示，单位N.m

　　标定扭矩Meb:柴油机标定转速，标定功率时曲轴输出的扭矩

　　最大扭矩Memax：柴油机外特性曲线上的最大扭矩值。

　　扭矩储备系数μk:：最大扭矩与同一曲线上的标定扭矩的比值

　　μk:= Memax/ MebX100%

　　轮式推土机和选用多缸柴油机的拖拉机扭矩储备系数μk≥15%

　　工程机械和履带式推土机、拖拉机扭矩储备系数μk≥20%

　　3、平均有效压力Pe：发动机单位气缸工作容积所发出的有效功，它是从最终发动机实际输出功率的角度来评定气缸容积的利用率。因此，平均有效压力Pe是衡量发动机动力性方面一个很重要的指标

　　Pe=300τNe / Vhi n(bar)

　　平均有效压力Pe是标志内燃机整个循环过程的有效性和制造完善性的指标之一。柴油机在转速不变和气缸工作容积不变的情况下，提高Pe值，可以提高柴油机的功率和扭矩。所以Pe值决定了发动机的强化程度。

　　提高平均有效压力Pe的方法：增压、增压中冷。

　　LR105系列柴油机Pe值为6~12bar。自吸式6~7；增压＞9； 增压中冷时10~12。

　　4、柴油机的转速 n 和活塞平均速度 cm

　　柴油机的转速n---柴油机每分钟的转速，单位r/min。

　　活塞平均速度cm----活塞在曲轴旋转一周中的平均速度，单位m/s。

　　cm=n x s / 30  (m/s)

　　cm：是表征活塞内燃机强化程度的重要参数之一。

　　提高柴油机转速既活塞平均速度，等于增加单位时间内每个气缸作功的次数，它是提高内燃机动力性和经济性重要途径。但柴油机转速既活塞平均速度的增加，在一定程度上受到燃烧的恶化、充气效率和机械效率降低，使可靠性降低，工作寿命缩短，以及发动机噪声和震动等原因限制。

　　LR105系列柴油机的转速范围为：2000~2800 r/min,

　　活塞平均速度 cm值为:：8~10.8 m/s 。

　　5、 燃油消耗率ge---柴油机每发出一千瓦有效功率，在一小时内所消耗的燃料量。单位g/kW.h。

　　ge=3.6X103/(ηeX Hu)   (g/kW.h)

　　ηe---柴油机热效率

　　Hu---所用燃料的低热值

　　燃油消耗率ge越低,说明单位时间内作功所消耗的燃油少,其经济性越好,热效率高.

　　LR105系列柴油机燃油消耗率ge为：200~240 g/kW.h

　　6、升功率NL---在标定工况下，发动机每公升气缸工作容积所发出的有效功率。

　　NL=  Ne / Vhi  =  Pe X n /300τ (kW/L)

　　升功率NL是从发动机有效功率出发，对其气缸工作容积的利用率作总评价，它与Pe 和 n的乘积成正比。

　　升功率NL越大，则发动机的强化程度越高，发动机发出一定有效功的尺寸越小。于是NL就成为评定柴油机整机动力性和强化程度的重要指标。农用柴油机为：8.8~14.7；车用：11~25.8。LR105系列柴油机为：10.16~16.17。

　　7、 比质量gm---柴油机净质量与其标定功率之比。单位kg/kW。

　　它表征工作过程的强化程度和结构设计的完善程度，在设计和选用发动机时，在其它性能满足要求的情况下，此值越小越好。

　　8、强化系数：PeXCm

　　PeXCm=Ne/［(πD2/4)X10-6］

　　有上式可知：PeXCm是单位活塞面积所作的功率（有效功率）。 PeXCm值同功率成正比，它一方面代表着功率和转速的强化，另一方面又代表了机械负荷和热负荷的高低。柴油机的发展趋势是利用增压和提高发动机转速的手段使柴油机的强化程度的不断提高。

　　三、现代高速内燃机主要参数范围

　　四、LR4105系列柴油机噪声指标

　　五、中小功率柴油机排放指标（非道路）

　　六、中小功率柴油机排放指标（低速汽车）

　　七、车用压燃式发动机排气污染物（道路用）

　　八、美国EPA制定的非公路柴油机排放标准

　　九、E2　欧洲排放限值(非道路用压燃式发动机)　第Ⅱ阶段

　　十、YTR105系列柴油机主要技术参数

　　十一、YTR105系列柴油机主要技术参数

　　1、参数1

　　2、参数2

　　十二、LR108系列柴油机主要技术参数

　　十三、LR110系列柴油机主要技术参数

　　十四、LRC105系列柴油机主要技术参数

　　十五、LR4105Z柴油机主要技术指标

　　十六、LR6105Z柴油机主要技术指标

　　十七、LR4105柴油机负荷特性

　　1、负荷特性：是指发动机转速不变时其它性能参数随负荷的变化的情况。

　　LR4105柴油机具有良好的负荷特性，在标定工况有较宽广的低油耗区，而且具有一定的功率储备能力。

　　2、最大扭矩工况：LR4105柴油机在最大扭矩工况同样有较宽广的低油耗区，而且具有16%的扭矩储备。

　　3、LR4105柴油机外特性

　　外特性：是指发动机性能参数随转速变化而改变的规律

　　LR4105柴油机具有良好的外特性，在整个工作区间有较宽的低油耗区，标定点为：224g/kW.h，最大扭矩点为：216 g/kW.h，在整个工作区间排气烟度不超过2(Bosch)。

　　4、LR4105柴油机万有特性

　　万有特性：是指发动机各种主要性能参数相互关系的综合特性，它以转速为横坐标，平均有效压力为纵坐标，绘出等功率、等油耗曲线。

　　从LR4105柴油机的万有特性曲线看，在整个工作区间有较宽广的低油耗区，其最低燃油消耗率为：215g/kW.h,燃油消耗率小于230g/kW.h的区域达70%之多。

　　十八、同类产品

　　1、2缸机同行业同类柴油机产品

　　2、3缸机同行业同类柴油机产品

　　3、4缸机同行业同类柴油机产品

　　4、6缸机同行业同类柴油机产品

第四部分  柴油机主要故障及排除

　　一、LR105柴油机主要故障--启动困难的排除

　　二、LR105柴油机主要故障-运转不平稳的排除

　　三、LR105柴油机主要故障-功率下降的排除

　　1、表

　　2、表

　　3、表

　　四、LR105柴油机主要故障-运转时有异常声响的排除

　　五、LR105柴油机主要故障-柴油机冒黑烟的排除

　　六、LR105柴油机主要故障-柴油机冒白烟/蓝烟的排除

　　1、白烟的排除

　　2、蓝烟的排除

　　七、LR105柴油机主要故障-机油压力低的排除

　　注意：严禁柴油机在无机油压力或机油压力过低时工作，遇到此情况应紧急停车，进行检查，排除故障。

　　八、LR105柴油机主要故障-冷却水温度过高的排除

　　注意：如遇柴油机过热，水箱“开锅”时，不应立即停止柴油机运转（熄火）或骤然加冷水，应减小油门，以中低速运转，待水温降低后，在停机检查，以免造成抱缸或裂缸。

　　九、LR105柴油机主要故障-柴油机突然停止运转的排除

　　十、LR105柴油机主要故障-柴油机飞车的排除

　　十一、LR105柴油机主要故障-柴油机非正常磨损导致功率下降、油耗高、窜气大的排除

　　十二、LR105柴油机主要故障-增压器故障

　　1、表

　　2、表