一、柴油機(jī)各部件的名稱

      初一看，柴油機(jī)確實(shí)很復(fù)雜，但它并不很復(fù)雜。首先康明斯公司教大家通過本文充分認(rèn)識(shí)一下柴油機(jī)各部件叫什么名稱，這樣就比較容易學(xué)習(xí)后面幾章有關(guān)柴油機(jī)的技術(shù)。為了大家更好地了解柴油機(jī)，康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)使用三維圖（見圖1、圖2），就是把柴油機(jī)用“手術(shù)刀”切開，看一看柴油機(jī)里面是什么樣。

      總結(jié)為一句話：“兩大機(jī)構(gòu)四大系統(tǒng)”。即：

（1）機(jī)體及曲柄連桿機(jī)構(gòu)（如圖3所示）：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、汽缸套、機(jī)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、盤形組合式曲軸。

（2）配氣機(jī)構(gòu)：氣門組、氣門傳動(dòng)組。

（3）燃油系統(tǒng)：

① 直噴燃油系統(tǒng)組成：噴油器、柴油濾清器、進(jìn)氣管、調(diào)速操縱手柄、燃油濾清器、轉(zhuǎn)速表、噴油泵調(diào)速器總成。

② 電控燃油系統(tǒng)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(zhuǎn)子分配泵，,裝有噴油提前調(diào)節(jié)器和起動(dòng)加濃裝置等)、高壓油管和噴油器等。

（4）冷卻系統(tǒng)：皮帶盤、節(jié)溫器體、水泵、散熱水箱、機(jī)油冷卻器。

（5）潤(rùn)滑系統(tǒng)：機(jī)油標(biāo)尺、機(jī)油泵、油底殼、機(jī)油壓力傳感器。

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

二、柴油機(jī)各部件的功能

      為了理解柴油發(fā)電機(jī)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、凸輪軸、飛輪、進(jìn)氣歧管、排氣歧管，以及噴油器的燃油系統(tǒng)。

1．汽缸體

      汽缸體被認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)（見圖5-1）。汽缸體通常由鑄鐵或鋁制成。所有發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的其他部件都連接到汽缸體上。汽缸體有幾條內(nèi)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(jī)加工孔。

2．汽缸蓋

      汽缸蓋是安裝在汽缸體頂部的部件（見圖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。火花塞也裝到汽缸蓋上，汽缸蓋由鑄鐵或鋁制成，擰到缸體上時(shí)，對(duì)汽缸體形成密封，這樣就可以控制汽缸內(nèi)空氣和燃油的進(jìn)出。

4．汽缸

      汽缸是汽缸體內(nèi)的機(jī)加工孔，這些孔用于燃燒。孔的數(shù)目即給出了發(fā)動(dòng)機(jī)上汽缸的數(shù)目。例如，在小型柴油發(fā)電機(jī)上，有一個(gè)汽缸。發(fā)電機(jī)組通常使用4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)汽缸。在某些重型設(shè)備上使用的發(fā)動(dòng)機(jī)最多可有24個(gè)汽缸。汽缸只是一個(gè)空間，由缸筒、活塞、缸蓋及氣門組成的一個(gè)密閉空間。

5．活塞

      圖6是柴油機(jī)氣缸內(nèi)部零件組成。其中，活塞是汽缸內(nèi)上下滑動(dòng)的圓柱形物體。每個(gè)汽缸有一個(gè)活塞。活塞用可以承受高溫的輕質(zhì)材料，如高質(zhì)量鋁制成。當(dāng)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(yùn)動(dòng)，將燃油內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（活塞向下移動(dòng)）。活塞在靠近頂部的地方必須還有幾個(gè)密封環(huán)或活塞環(huán)，以阻止燃燒氣體從它的側(cè)面通過活塞。

6．燃燒室

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

7．氣門

      氣門位置如圖7所示。氣門裝在汽缸蓋內(nèi)部，允許空氣和燃油進(jìn)入，以及燃燒氣體離開燃燒區(qū)域。氣門設(shè)計(jì)為關(guān)閉時(shí)進(jìn)氣道嚴(yán)格密封，并必須能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間打開。這些氣門用彈簧打開，進(jìn)氣門允許燃油和空氣進(jìn)入汽缸，排氣門允許燃燒過的氣體排出汽缸。

8．氣門和汽缸蓋的排列

      在過去，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門，一個(gè)排氣門，一個(gè)進(jìn)氣門。現(xiàn)在，有些發(fā)動(dòng)機(jī)上，每個(gè)汽缸用兩個(gè)或三個(gè)氣門。如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸有三個(gè)氣門，共四個(gè)汽缸，則被稱為12氣門發(fā)動(dòng)機(jī)；如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸有四個(gè)氣門，共四個(gè)汽缸，則被稱為16氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。有許多種排列方式，目前常用的有三種：

（1）12氣門發(fā)動(dòng)機(jī)通常有四個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有三個(gè)氣門，它們稱為三氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來說，每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門。兩個(gè)氣門用于進(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)排氣門是因?yàn)橐恍┛諝馊加突旌蠚獾哪芰恳呀?jīng)被活塞消耗。根據(jù)廠商不同，也可能采用其他三氣門排列。每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門的直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)也稱為12氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。

（2）16氣門發(fā)動(dòng)機(jī)有四個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有四個(gè)氣門，它們稱為四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來說，每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。采用這么多氣門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(jī)，以便產(chǎn)生更大的動(dòng)力。每個(gè)汽缸有兩個(gè)氣門的V8發(fā)動(dòng)機(jī)也稱為16氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。

（3）24氣門發(fā)動(dòng)機(jī)有六個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸有2個(gè)進(jìn)氣門和2個(gè)排氣門。

      在發(fā)動(dòng)機(jī)中使用較多的氣門有兩個(gè)原因。一個(gè)是使更多的空氣和燃油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)；另一個(gè)方法可以是制造較大的氣門，但是如果只是簡(jiǎn)單地增大氣門，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(jī)不能以高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，功率會(huì)因此而下降。使用幾個(gè)較小的氣門可允許相同量的空氣和燃油進(jìn)入和排出。并且較小的氣門不會(huì)像較大的氣門那樣限制轉(zhuǎn)速。

9．凸輪軸

      凸輪軸用來在正確的時(shí)間打開氣門。凸輪凸部或稍微凸起的區(qū)域，裝在凸輪軸上，以打開氣門，這樣空氣和燃油就能進(jìn)入汽缸。氣門隨后由各個(gè)氣門上的彈簧關(guān)閉。凸輪軸由曲軸通過齒輪箱齒輪或齒鏈驅(qū)動(dòng)，如圖1-16所示。凸輪軸必須相對(duì)曲軸調(diào)節(jié)正時(shí)，以在活塞各個(gè)位置使氣門在正確的時(shí)間打開和關(guān)閉。對(duì)于每個(gè)必須打開和關(guān)閉的氣門，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(shè)計(jì)稱為頂置凸輪軸（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 更精確的氣門操作；

③ 較高的轉(zhuǎn)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。這種排列稱為SOHC（單頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)每個(gè)汽缸使用更多氣門（三個(gè)或四個(gè)）時(shí)，則需要兩個(gè)凸輪軸。這種排列稱為DOHC（雙頂置凸輪軸）發(fā)動(dòng)機(jī)。

10．飛輪

      飛輪位于曲軸的驅(qū)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(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)。其位置如圖8所示

11．連桿和曲軸

      活塞底部連有連桿（見圖5），它用于將活塞連到曲軸上。曲軸用來將活塞和連桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力。活塞連桿組和曲柄連桿組件如圖6所示。