一、柴油機各部件的名稱(chēng)

      初一看，柴油機確實(shí)很復雜，但它并不很復雜。首先康明斯公司教大家通過(guò)本文充分認識一下柴油機各部件叫什么名稱(chēng)，這樣就比較容易學(xué)習后面幾章有關(guān)柴油機的技術(shù)。為了大家更好地了解柴油機，康明斯柴油發(fā)動(dòng)機結構使用三維圖（見(jiàn)圖1、圖2），就是把柴油機用“手術(shù)刀”切開(kāi)，看一看柴油機里面是什么樣。

      總結為一句話(huà)：“兩大機構四大系統”。即：

（1）機體及曲柄連桿機構（如圖3所示）：傳動(dòng)機構、汽缸套、機體、活塞連桿、汽缸蓋、汽缸蓋出水管、飛輪、安裝支架、加油及通氣蓋、盤(pán)形組合式曲軸。

（2）配氣機構：氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組。

（3）燃油系統：

① 直噴燃油系統組成：噴油器、柴油濾清器、進(jìn)氣管、調速操縱手柄、燃油濾清器、轉速表、噴油泵調速器總成。

② 電控燃油系統組成（如圖4所示）：燃油箱、低壓燃油管、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵(轉子分配泵，,裝有噴油提前調節器和起動(dòng)加濃裝置等)、高壓油管和噴油器等。

（4）冷卻系統：皮帶盤(pán)、節溫器體、水泵、散熱水箱、機油冷卻器。

（5）潤滑系統：機油標尺、機油泵、油底殼、機油壓力傳感器。

（6）起動(dòng)充電系統：硅整流充電發(fā)電機、啟動(dòng)馬達、控制器、蓄電池。

二、柴油機各部件的功能

      為了理解柴油發(fā)電機的原理，必須了解一下具體部件及其功能。它們包括汽缸體、汽缸、活塞、連桿和曲軸、汽缸蓋、燃燒室、氣門(mén)、凸輪軸、飛輪、進(jìn)氣歧管、排氣歧管，以及噴油器的燃油系統。

1．汽缸體

      汽缸體被認為是發(fā)動(dòng)機的基礎（見(jiàn)圖5-1）。汽缸體通常由鑄鐵或鋁制成。所有發(fā)動(dòng)機內的其他部件都連接到汽缸體上。汽缸體有幾條內部通道，以使冷卻液沿缸體循環(huán)。缸體上發(fā)生燃燒的地方還有幾個(gè)大的機加工孔。

2．汽缸蓋

      汽缸蓋是安裝在汽缸體頂部的部件（見(jiàn)圖5-2），它通常覆蓋住使空氣和燃油進(jìn)入汽缸的氣道和氣門(mén)?；鸹ㄈ惭b到汽缸蓋上，汽缸蓋由鑄鐵或鋁制成，擰到缸體上時(shí)，對汽缸體形成密封，這樣就可以控制汽缸內空氣和燃油的進(jìn)出。

4．汽缸

      汽缸是汽缸體內的機加工孔，這些孔用于燃燒?？椎臄的考唇o出了發(fā)動(dòng)機上汽缸的數目。例如，在小型柴油發(fā)電機上，有一個(gè)汽缸。發(fā)電機組通常使用4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)汽缸。在某些重型設備上使用的發(fā)動(dòng)機最多可有24個(gè)汽缸。汽缸只是一個(gè)空間，由缸筒、活塞、缸蓋及氣門(mén)組成的一個(gè)密閉空間。

5．活塞

      圖6是柴油機氣缸內部零件組成。其中，活塞是汽缸內上下滑動(dòng)的圓柱形物體。每個(gè)汽缸有一個(gè)活塞?；钊每梢猿惺芨邷氐妮p質(zhì)材料，如高質(zhì)量鋁制成。當燃油和空氣點(diǎn)火在活塞上引起膨脹時(shí)，這種膨脹推動(dòng)活塞向下運動(dòng)，將燃油內的能量轉換成機械能（活塞向下移動(dòng)）?；钊诳拷敳康牡胤奖仨氝€有幾個(gè)密封環(huán)或活塞環(huán)，以阻止燃燒氣體從它的側面通過(guò)活塞。

6．燃燒室

      燃燒室是汽缸內發(fā)生燃燒的地方，裝上汽缸蓋時(shí)，汽缸蓋和汽缸體內形成的區域稱(chēng)為燃燒室。在某些發(fā)動(dòng)機上，燃燒室位于汽缸蓋內。其他發(fā)動(dòng)機的燃燒室在活塞頂部，這適用于大部分柴油發(fā)動(dòng)機。

7．氣門(mén)

      氣門(mén)位置如圖7所示。氣門(mén)裝在汽缸蓋內部，允許空氣和燃油進(jìn)入，以及燃燒氣體離開(kāi)燃燒區域。氣門(mén)設計為關(guān)閉時(shí)進(jìn)氣道嚴格密封，并必須能夠在適當的時(shí)間打開(kāi)。這些氣門(mén)用彈簧打開(kāi)，進(jìn)氣門(mén)允許燃油和空氣進(jìn)入汽缸，排氣門(mén)允許燃燒過(guò)的氣體排出汽缸。

8．氣門(mén)和汽缸蓋的排列

      在過(guò)去，發(fā)動(dòng)機內每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門(mén)，一個(gè)排氣門(mén)，一個(gè)進(jìn)氣門(mén)?，F在，有些發(fā)動(dòng)機上，每個(gè)汽缸用兩個(gè)或三個(gè)氣門(mén)。如果一臺發(fā)動(dòng)機的每個(gè)汽缸有三個(gè)氣門(mén)，共四個(gè)汽缸，則被稱(chēng)為12氣門(mén)發(fā)動(dòng)機；如果一臺發(fā)動(dòng)機的每個(gè)汽缸有四個(gè)氣門(mén)，共四個(gè)汽缸，則被稱(chēng)為16氣門(mén)發(fā)動(dòng)機。有許多種排列方式，目前常用的有三種：

（1）12氣門(mén)發(fā)動(dòng)機通常有四個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有三個(gè)氣門(mén)，它們稱(chēng)為三氣門(mén)發(fā)動(dòng)機。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)。兩個(gè)氣門(mén)用于進(jìn)氣，這樣可以使更多的空氣和燃油進(jìn)入汽缸，只需要一個(gè)排氣門(mén)是因為一些空氣燃油混合氣的能量已經(jīng)被活塞消耗。根據廠(chǎng)商不同，也可能采用其他三氣門(mén)排列。每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門(mén)的直列六缸發(fā)動(dòng)機也稱(chēng)為12氣門(mén)發(fā)動(dòng)機。

（2）16氣門(mén)發(fā)動(dòng)機有四個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有四個(gè)氣門(mén)，它們稱(chēng)為四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)。采用這么多氣門(mén)的目的是為了使更多的空氣和燃油進(jìn)入小尺寸的發(fā)動(dòng)機，以便產(chǎn)生更大的動(dòng)力。每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門(mén)的V8發(fā)動(dòng)機也稱(chēng)為16氣門(mén)發(fā)動(dòng)機。

（3）24氣門(mén)發(fā)動(dòng)機有六個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有2個(gè)進(jìn)氣門(mén)和2個(gè)排氣門(mén)。

      在發(fā)動(dòng)機中使用較多的氣門(mén)有兩個(gè)原因。一個(gè)是使更多的空氣和燃油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機；另一個(gè)方法可以是制造較大的氣門(mén)，但是如果只是簡(jiǎn)單地增大氣門(mén)，會(huì )增加重量并且不能快速移動(dòng)。在那種情況下，發(fā)動(dòng)機不能以高轉速運轉，功率會(huì )因此而下降。使用幾個(gè)較小的氣門(mén)可允許相同量的空氣和燃油進(jìn)入和排出。并且較小的氣門(mén)不會(huì )像較大的氣門(mén)那樣限制轉速。

9．凸輪軸

      凸輪軸用來(lái)在正確的時(shí)間打開(kāi)氣門(mén)。凸輪凸部或稍微凸起的區域，裝在凸輪軸上，以打開(kāi)氣門(mén)，這樣空氣和燃油就能進(jìn)入汽缸。氣門(mén)隨后由各個(gè)氣門(mén)上的彈簧關(guān)閉。凸輪軸由曲軸通過(guò)齒輪箱齒輪或齒鏈驅動(dòng)，如圖1-16所示。凸輪軸必須相對曲軸調節正時(shí)，以在活塞各個(gè)位置使氣門(mén)在正確的時(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉。對于每個(gè)必須打開(kāi)和關(guān)閉的氣門(mén)，都有一個(gè)凸輪放在凸輪軸上。凸輪軸也可以直接放在或裝在汽缸蓋頂部，這種設計稱(chēng)為頂置凸輪軸（OHC）。

      頂置凸輪軸有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

① 更少的移動(dòng)部件；

② 更精確的氣門(mén)操作；

③ 較高的轉速范圍；

④ 較小的摩擦功率。

      通常只有一個(gè)單頂置凸輪軸用于每個(gè)氣缸列。這種排列稱(chēng)為SOHC（單頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機。當每個(gè)汽缸使用更多氣門(mén)（三個(gè)或四個(gè)）時(shí)，則需要兩個(gè)凸輪軸。這種排列稱(chēng)為DOHC（雙頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機。

10．飛輪

      飛輪位于曲軸的驅動(dòng)端，起到一個(gè)重塊的作用，使曲軸在動(dòng)力施加到活塞上時(shí)保持轉動(dòng)。飛輪通常是很重的，以消除任何動(dòng)力脈沖產(chǎn)生的間歇運動(dòng)。其位置如圖8所示

11．連桿和曲軸

      活塞底部連有連桿（見(jiàn)圖5），它用于將活塞連到曲軸上。曲軸用來(lái)將活塞和連桿的往復運動(dòng)轉換成旋轉運動(dòng)，旋轉運動(dòng)作為發(fā)動(dòng)機的輸出動(dòng)力?；钊B桿組和曲柄連桿組件如圖6所示。