1、WD615 50WD615 50发动机外形图发动机外形图WD615系列增压机型外形图系列增压机型外形图WD615系列增压中冷机型外形图系列增压中冷机型外形图斯斯太太 尔尔系系列列柴柴油油机机横横剖剖图图斯太尔系列柴油机纵剖图斯太尔系列柴油机纵剖图WD615 56柴油机柴油机全负荷全负荷速度特速度特性曲线性曲线WD615 58柴油机柴油机全负荷全负荷速度特速度特性曲线性曲线WD615 50柴油机柴油机全负荷全负荷速度特速度特性曲线性曲线WD615 31柴油机柴油机全负荷全负荷速度特速度特性曲线性曲线 一内燃机的基本名词定义一内燃机的基本名词定义 (1)上止点上止点 活塞离曲轴旋转中心最远的位置。
2、活塞离曲轴旋转中心最远的位置。(2)下止点下止点 活塞离曲轴旋转中心最近的位置。活塞离曲轴旋转中心最近的位置。(3)活塞行程活塞行程 上、下止点之间的距离，用符号上、下止点之间的距离，用符号s表示，单位为表示，单位为mm。(4)曲柄半径曲柄半径 曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号r表示，单位为表示，单位为mm，则，则s=2r （11）(5)气缸工作容积气缸工作容积 活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积，用活塞由上止点运动到下止点，活塞顶部所扫过的容积，用符号符号VS表示，单位为表示，单位为L，则，则 VS（/4）d2s10-8 (12) 式中
3、式中 d气缸直径，气缸直径， 单位为单位为mm。 S活塞行程，活塞行程， 单位为单位为mm。6)燃烧室容积燃烧室容积(余隙容积余隙容积) 活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号VC表示。表示。 (7)气缸最大容积气缸最大容积 活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积，用符号活塞位于下止点时，活塞顶部上方的容积，用符号Vt表示，表示，则：则： VtVS十十VC (13)(8)内燃机排量内燃机排量 气缸工作容积气缸工作容积VS与内燃机气缸数与内燃机气缸数i的乘积，用符号的乘积，用符号VSt表示，则表示，则 VStiVSi（/4）d2s10-8 (14)(9
4、)压缩比压缩比 气缸最大容积气缸最大容积Vt与燃烧室容积与燃烧室容积VC之比，用符号之比，用符号C表示，则表示，则C=Vt/VC=1+VS/VC (15)一内燃机的基本名词定义（续）一内燃机的基本名词定义（续） 二内燃机的基本组成二内燃机的基本组成 内燃机是一种复杂的能量转换机器。随着内燃机是一种复杂的能量转换机器。随着技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造技术水平的不断提高，各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。但是为了保证内燃机及其布置也就各有差异。但是为了保证内燃机能够正常地连续运转和更好地实现能量转换，能够正常地连续运转和更好地实现能量转换，往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二
5、个往复活塞式内燃机的基本构造，都由下列二个机构和五个系统所组成。机构和五个系统所组成。 二内燃机的基本组成（续）二内燃机的基本组成（续） 1曲柄连杆机构与机体曲柄连杆机构与机体 机体由气缸盖、气缸体机体由气缸盖、气缸体曲轴箱、油底壳等零部件所组成，它曲轴箱、油底壳等零部件所组成，它的作用是作为内燃机各机构各系统的装配骨架和分别作为曲柄连构的作用是作为内燃机各机构各系统的装配骨架和分别作为曲柄连构机构、配气机构、冷却和润滑等系统的组成部分。气缸体的内部有机构、配气机构、冷却和润滑等系统的组成部分。气缸体的内部有气缸，气缸中有作往复运动的活塞，其顶部有气缸盖，三者密封成气缸，气缸中有作往复运动的活
6、塞，其顶部有气缸盖，三者密封成燃烧室，燃油就在燃烧室内燃烧，使气体膨胀而推动活塞。活塞通燃烧室，燃油就在燃烧室内燃烧，使气体膨胀而推动活塞。活塞通过连杆与曲轴相连，组成曲柄连杆机构。曲柄连杆机构的功能是将过连杆与曲轴相连，组成曲柄连杆机构。曲柄连杆机构的功能是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动而实现热能转化为机械能。活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动而实现热能转化为机械能。2配气机构配气机构 配气机构由进气门、排气门和它们的开启与闭合的控制件与传配气机构由进气门、排气门和它们的开启与闭合的控制件与传动件动件凸轮轴与正时齿轮、气门挺杆等以及进气管、排气管和空凸轮轴与正时齿轮、气门挺杆等以及进气
7、管、排气管和空气滤清器、消声器等所组成。其作用是按工作循环的需要定时地向气滤清器、消声器等所组成。其作用是按工作循环的需要定时地向气缸供应充足的干净新鲜空气气缸供应充足的干净新鲜空气(柴油机柴油机)，并将燃烧后的废气排出气，并将燃烧后的废气排出气缸。缸。二内燃机的基本组成（续）二内燃机的基本组成（续） 3燃油供给系燃油供给系 燃油供给系的作用是按照内燃机工作循环所规定的时间和多缸燃油供给系的作用是按照内燃机工作循环所规定的时间和多缸机的发火次序，并满足内燃机负荷的需要向气缸供给适量的燃油。机的发火次序，并满足内燃机负荷的需要向气缸供给适量的燃油。对于可燃混合气形成方式不同的内燃机其供给系的组成
8、与结构也不对于可燃混合气形成方式不同的内燃机其供给系的组成与结构也不同。同。 柴油机燃油供给系一般由低压油路和高压油路两部分所组成。柴油机燃油供给系一般由低压油路和高压油路两部分所组成。低压管路由输油泵促成柴油从油箱流向柴油滤清器后压入喷油泵。低压管路由输油泵促成柴油从油箱流向柴油滤清器后压入喷油泵。高压油路由喷油泵在一定的时刻建立高压油随后将高压油压入喷油高压油路由喷油泵在一定的时刻建立高压油随后将高压油压入喷油器，再以雾状喷入燃烧室。器，再以雾状喷入燃烧室。 4润滑系润滑系 润滑系的主要作用是将洁净的润滑油，以一定压力不间断地送润滑系的主要作用是将洁净的润滑油，以一定压力不间断地送入内燃机
9、各摩擦副的摩擦表面，以减少其摩擦阻力和磨损，并带走入内燃机各摩擦副的摩擦表面，以减少其摩擦阻力和磨损，并带走摩擦时所产生的热量和金属磨屑，保证运动零件的工作可靠性和耐摩擦时所产生的热量和金属磨屑，保证运动零件的工作可靠性和耐久性。润滑系一般由机油泵将油底壳里的润滑油抽吸上来，通过集久性。润滑系一般由机油泵将油底壳里的润滑油抽吸上来，通过集滤器和滤清器得到滤清后再经冷却器冷却，最后通过管道输送到各滤器和滤清器得到滤清后再经冷却器冷却，最后通过管道输送到各摩擦表面。摩擦表面。 二内燃机的基本组成（续）二内燃机的基本组成（续） 5冷却系冷却系 冷却系的任务是对高温零件冷却系的任务是对高温零件(例如气
10、缸盖、气缸套等例如气缸盖、气缸套等)进行适当进行适当冷却，以保持正常的工作温度。由于冷却方式的不同，冷却系的组成冷却，以保持正常的工作温度。由于冷却方式的不同，冷却系的组成也不同。风冷式内燃机的冷却系比较简单，小功率风冷机也不同。风冷式内燃机的冷却系比较简单，小功率风冷机(如摩托车如摩托车用用)只用气缸体和气缸盖上的散热片来冷却；对于一些多缸大功率风只用气缸体和气缸盖上的散热片来冷却；对于一些多缸大功率风冷机还须配备风扇和导风罩以加强冷却效果。水冷式内燃机的冷却系冷机还须配备风扇和导风罩以加强冷却效果。水冷式内燃机的冷却系通常比较复杂，常用水泵造成冷却水的强制循环，冷却水从散热水箱通常比较复杂
11、，常用水泵造成冷却水的强制循环，冷却水从散热水箱中被水泵抽吸出来压入内燃机的冷却水套，然后由回水管流回散热水中被水泵抽吸出来压入内燃机的冷却水套，然后由回水管流回散热水箱。为了加强散热水箱的冷却作用，常用风扇加强气流运动。此外，箱。为了加强散热水箱的冷却作用，常用风扇加强气流运动。此外，为了保持内燃机的正常冷却强度，还配备了一套调温装置。为了保持内燃机的正常冷却强度，还配备了一套调温装置。 6起动系起动系 内燃机由静止状态转入工作状态，需要借助于外力的起动。因内燃机由静止状态转入工作状态，需要借助于外力的起动。因此，起动系的作用是提供外力和保证起动的安全性、可靠性。不同的此，起动系的作用是提供
12、外力和保证起动的安全性、可靠性。不同的起动方法有不同的起动设备，例如采用手摇起动时备有格把；采用电起动方法有不同的起动设备，例如采用手摇起动时备有格把；采用电起动时备有起动电动机等。起动时备有起动电动机等。三柴油机的四个工作过程三柴油机的四个工作过程 四冲程内燃机工作循环如图四冲程内燃机工作循环如图2所示，由进气冲程、压缩冲程、做所示，由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成一个工作循环。功冲程和排气冲程组成一个工作循环。 第一冲程第一冲程 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0转到转到180(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为活塞位于
13、第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0)。在这。在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。因此，第一冲程又称个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。因此，第一冲程又称为进气冲程。为进气冲程。 第二冲程第二冲程 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180转到转到360。在这个冲程中，气缸内的气体被压缩，故称为压缩冲程。在这个冲程中，气缸内的气体被压缩，故称为压缩冲程。 第三冲程第三冲程 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360转到转到540。在这个冲程中燃气膨胀做功，所以又称为工作冲程或做功冲。在这个冲程中燃气膨胀做功，
14、所以又称为工作冲程或做功冲程。程。 第四冲程第四冲程 活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由540转到转到720。在这个冲程中排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸。在这个冲程中排气门打开，燃烧后的废气经排气门排出气缸，又称为排气冲程。，又称为排气冲程。 四冲程内燃机由上述四个冲程组成了一个工作循环，为了便于讲四冲程内燃机由上述四个冲程组成了一个工作循环，为了便于讲解，现对四冲程柴机（自然吸气）的四个工作过程分别进行阐述。解，现对四冲程柴机（自然吸气）的四个工作过程分别进行阐述。三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（
15、续）三柴油机的四个工作过程（续）1进气过程进气过程 进气过程是由进气门开始开启到进气门关闭为止。为了获得较进气过程是由进气门开始开启到进气门关闭为止。为了获得较多的进气量，活塞到达上止点前进气门就开始开启。当活塞到达上多的进气量，活塞到达上止点前进气门就开始开启。当活塞到达上止点时，进气门和进气门座之间已有一定的通道面积。活塞由上止止点时，进气门和进气门座之间已有一定的通道面积。活塞由上止点下行不久，气缸内的压力很快低于大气压力，形成了真空，空气点下行不久，气缸内的压力很快低于大气压力，形成了真空，空气在大气压力作用下经空气滤清器、进气管道、进气门充入气缸在大气压力作用下经空气滤清器、进气管道
16、、进气门充入气缸(图图2a)。当活塞到达下止点时，空气还具有较大的流动惯性继续向气。当活塞到达下止点时，空气还具有较大的流动惯性继续向气缸内充气，为了充分利用气体流动的动量，使更多的空气充入气缸，缸内充气，为了充分利用气体流动的动量，使更多的空气充入气缸，进气门在下止点之后才关闭。进气门在下止点之后才关闭。 在进气门关闭之前，由于气体流动惯性的作用使气缸内的气体在进气门关闭之前，由于气体流动惯性的作用使气缸内的气体压力有所回升，但由于气体流动的节流损失，气缸内的压力仍低于压力有所回升，但由于气体流动的节流损失，气缸内的压力仍低于外界大气压力外界大气压力Pa，进气终点压力，进气终点压力Ps约为约
17、为(0.80.95)Pa。充入气缸的空。充入气缸的空气与燃烧室壁及活塞顶等高温机件的接触，以及与上一循环没有排气与燃烧室壁及活塞顶等高温机件的接触，以及与上一循环没有排净而留在气缸内残余废气的混合，使进气温度升高。进气终点温度净而留在气缸内残余废气的混合，使进气温度升高。进气终点温度Ts可达可达30一一65。三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（续）2压缩过程压缩过程(图图2-b) 当进气行程终了时，活塞继续在曲轴的推动下越过下止点而向当进气行程终了时，活塞继续在曲轴的推动下越过下止点而向上止点移动。由于此时进气门和排气门都关闭，所以活塞上移时气上止点移动。由于此时进气门和排气门
18、都关闭，所以活塞上移时气缸容积逐渐减小，缸内空气逐渐被压缩，其压力和温度也随之逐渐缸容积逐渐减小，缸内空气逐渐被压缩，其压力和温度也随之逐渐升高直至活塞到达上止点时，空气完全被压缩至燃烧室内，此时压升高直至活塞到达上止点时，空气完全被压缩至燃烧室内，此时压力可达力可达3050 Kg.f/cm2，温度可达，温度可达680730，这就为柴油喷入气，这就为柴油喷入气缸后的着火燃烧和充分膨胀创造了必要条件。柴油的自燃温度约在缸后的着火燃烧和充分膨胀创造了必要条件。柴油的自燃温度约在300左右，为保证柴油喷入气缸后能及时迅速燃烧和冷启动时可靠左右，为保证柴油喷入气缸后能及时迅速燃烧和冷启动时可靠着火，其
19、压缩终点温度应高出于柴油自燃温度的一倍左右。压缩终着火，其压缩终点温度应高出于柴油自燃温度的一倍左右。压缩终了的状态参数主要决定于空气的压缩程度，也就是压缩前活塞处于了的状态参数主要决定于空气的压缩程度，也就是压缩前活塞处于下止点时气缸中气体所占有的容积下止点时气缸中气体所占有的容积(即气缸总容积即气缸总容积Vt)与压缩后活塞处与压缩后活塞处于上止点时气体所占有的容积于上止点时气体所占有的容积(即燃烧室容积即燃烧室容积Vc)之比，此比值称为压之比，此比值称为压缩比，以符号缩比，以符号C表示。表示。 C=Vt/VC=1+VS/VC三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（续） 压缩比愈
20、高压缩终了时的压力和温度就愈高，燃烧速度也压缩比愈高压缩终了时的压力和温度就愈高，燃烧速度也愈大，因此内燃机的功率也愈大，经济性也愈好。但压缩比过愈大，因此内燃机的功率也愈大，经济性也愈好。但压缩比过高时，将使内燃机工作粗暴，曲柄连杆机构也会受到极大的冲高时，将使内燃机工作粗暴，曲柄连杆机构也会受到极大的冲击裁荷而易于损坏，所以压缩比只宜提高到一定范围。压缩比击裁荷而易于损坏，所以压缩比只宜提高到一定范围。压缩比的大小还随内燃机的用途、转速、缸径大小等因素而定，它是的大小还随内燃机的用途、转速、缸径大小等因素而定，它是内燃机的一个根重要的结构参数。一般通用柴油机的压缩比约内燃机的一个根重要的结
21、构参数。一般通用柴油机的压缩比约为为1422左右。左右。 压缩比的大小在内燃机的制造和装配过程中都会受到影响，压缩比的大小在内燃机的制造和装配过程中都会受到影响，使实际压缩比与理论压缩比稍有出入。使实际压缩比与理论压缩比稍有出入。三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（续）3做功行程做功行程(膨胀行程膨胀行程)(图图2c) 在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油开始开始(并经历一小段时间并经历一小段时间)从喷油嘴以高压喷入燃烧室而形成油雾从喷油嘴以高压喷入燃烧室而形成油雾状，并在高温压缩空气中迅速蒸发而混合成可燃混合
22、气状，并在高温压缩空气中迅速蒸发而混合成可燃混合气(这种在这种在气缸内部形成可燃混合气的方式称为气缸内部形成可燃混合气的方式称为“内混合内混合”)，随后便自行，随后便自行着火燃烧放出大量热量，使气缸中的气体温度和压力急剧升高，着火燃烧放出大量热量，使气缸中的气体温度和压力急剧升高，最高温度可达最高温度可达2000左右，最高爆发压力可达左右，最高爆发压力可达60一一90 Kg.f/cm2 (随燃烧室的结构型式不同而有所差异，增压及增压中冷柴油机随燃烧室的结构型式不同而有所差异，增压及增压中冷柴油机此数值还要更高此数值还要更高)。由于此时进气门和排气门是关闭着的，所以。由于此时进气门和排气门是关闭
23、着的，所以高温高压气体便膨胀而推动活塞内上止点迅速向下止点移动，并高温高压气体便膨胀而推动活塞内上止点迅速向下止点移动，并通过连杆的传递而迫使曲轴旋转对外输出动力。这样，热能便转通过连杆的传递而迫使曲轴旋转对外输出动力。这样，热能便转化成了机械功。随着活塞的下移，气缸内的气体压力和温度也随化成了机械功。随着活塞的下移，气缸内的气体压力和温度也随之逐渐降低，待活塞接近下止点时，做功行程便告终了，此时缸之逐渐降低，待活塞接近下止点时，做功行程便告终了，此时缸内压力降到内压力降到34 Kg.f/cm2。，而温度降到。，而温度降到800一一900。三柴油机的四个工作过程（续）三柴油机的四个工作过程（续
24、）4排气行程排气行程(图图2d) 做功行程终了，曲轴靠飞轮的转动惯性继续旋转，推动活塞越做功行程终了，曲轴靠飞轮的转动惯性继续旋转，推动活塞越过下止点向上止点移动。这时排气门开启，进气门仍关闭。由于膨过下止点向上止点移动。这时排气门开启，进气门仍关闭。由于膨胀后的废气压力仍高于外界大气压力，所以废气在此压差作用下，胀后的废气压力仍高于外界大气压力，所以废气在此压差作用下，以及受活塞的排挤作用下，迅速从排气门排出。出于受到排气系统以及受活塞的排挤作用下，迅速从排气门排出。出于受到排气系统的阻力作用，因此排气终了时的缸内废气压力仍略高于大气压力，的阻力作用，因此排气终了时的缸内废气压力仍略高于大气
25、压力，约为约为1.051.25Kg.f/cm2温度约为温度约为300一一700(在排气门附近在排气门附近)。 由于燃烧室占有一定的容积，以及上述排气阻力的影响，因此由于燃烧室占有一定的容积，以及上述排气阻力的影响，因此废气不可能完全排出，留下的残余废气在下一工作循环进气时与新废气不可能完全排出，留下的残余废气在下一工作循环进气时与新鲜空气混合而成为工作混合气。残余废气愈多，对下一工作循环的鲜空气混合而成为工作混合气。残余废气愈多，对下一工作循环的不良影响愈大，因此希望废气排得愈干净愈好。不良影响愈大，因此希望废气排得愈干净愈好。 柴油机经过上述四个连续行程后，便完成了一个工作循环，当柴油机经过
26、上述四个连续行程后，便完成了一个工作循环，当活塞再次从上止点向下止点移动时，又将开始新的工作循环。如此活塞再次从上止点向下止点移动时，又将开始新的工作循环。如此周而复始的继续下去，柴油机便能保持连续运转而对外做功周而复始的继续下去，柴油机便能保持连续运转而对外做功。四柴油机的性能指标四柴油机的性能指标 内燃机的性能包括动力性能内燃机的性能包括动力性能(功率、转矩、转速功率、转矩、转速)、经济性能经济性能(燃油消耗串等燃油消耗串等)和使用性能和使用性能(起动性、可靠性起动性、可靠性)等，本节主要对表征内燃机的动力性和经济性的指示等，本节主要对表征内燃机的动力性和经济性的指示指标和有效指标加以介绍
27、。指标和有效指标加以介绍。 四柴油机的性能指标四柴油机的性能指标 （续）（续）1. 内燃机的指示指标内燃机的指示指标 内燃机的指示指标是指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参内燃机的指示指标是指气缸内的气体对活塞作功后所获得的性能参数。数。1.1 指示功指示功Wi 指示功指示功Wi表示气缸内的气体完成一个工作循环时对活塞所作的功。表示气缸内的气体完成一个工作循环时对活塞所作的功。1.2 平均指示压力平均指示压力pmi 平均指示压力平均指示压力pmi表示在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作表示在每个工作循环中，单位气缸工作容积所作的的 指示功指示功Wi，单位为，单位为Pa或或(N/m2)。
28、平均指示压力的物理意义是将平均指示压力的物理意义是将pmi值视为一个不变的压力作用在活塞值视为一个不变的压力作用在活塞上，使活塞由上止点到下止点所作的功等丁一个工作循环的指示功上，使活塞由上止点到下止点所作的功等丁一个工作循环的指示功Wi。因此将因此将pmi值称为平均指示压力。值称为平均指示压力。1.3 指示功率指示功率Pi 指示功率指示功率Pi表示单位时间内所作的指示功，单位为表示单位时间内所作的指示功，单位为kW。1.4 指示燃油消耗率指示燃油消耗率gei 指示燃油消耗率指示燃油消耗率单位为单位为g/(kWh)表示单位指示功的耗油量，以指示表示单位指示功的耗油量，以指示功率每千瓦小时的耗油
29、量表示。功率每千瓦小时的耗油量表示。四柴油机的性能指标四柴油机的性能指标 （续）（续）2. 内燃机的有效指标内燃机的有效指标 内燃机的有效指标是从内燃机输出轴上所获得的性能指标，内燃机的有效指标是从内燃机输出轴上所获得的性能指标，指示指标与有效指标之差为机械损失。机械损大包括内燃机运指示指标与有效指标之差为机械损失。机械损大包括内燃机运动件的摩擦损失，驱动附属设备动件的摩擦损失，驱动附属设备(如配气机构、喷油泵、机油如配气机构、喷油泵、机油泵及空压机等泵及空压机等)的功率消耗，这些消耗在内燃机自身的损失功的功率消耗，这些消耗在内燃机自身的损失功率的总和称为机械损失功率。率的总和称为机械损失功率
30、。2.1 有效功率有效功率PS 从内燃机输出轴上所获得的功率，称为有效功率从内燃机输出轴上所获得的功率，称为有效功率(单位为单位为kW)。2.2 机械效率机械效率m 有效功率和指示功率之比称为机械效率。有效功率和指示功率之比称为机械效率。 四柴油机的性能指标四柴油机的性能指标 （续）（续）2.3 输出扭矩输出扭矩Tiq 内燃机的有效功率，通常是从内燃机输出轴上测得的输出扭矩和内燃机的有效功率，通常是从内燃机输出轴上测得的输出扭矩和转速中计算出来的。内燃机输出轴的扭转力矩称为输出扭矩转速中计算出来的。内燃机输出轴的扭转力矩称为输出扭矩Tiq，简，简称为扭矩，单位为称为扭矩，单位为Nm，可由专用的
31、水力或电力测功器测出。取所测，可由专用的水力或电力测功器测出。取所测某工况下的转距和转速，应用下列公式计算该工况下的内燃机有效功某工况下的转距和转速，应用下列公式计算该工况下的内燃机有效功率率Ps(单位为单位为kW)： Ps= nTiq/9550 (16) 式中式中 n内燃机输出轴转速，单位为内燃机输出轴转速，单位为r/min2.4 平均有效压力平均有效压力pme 在评价内燃机有效指标时，常用平均有效压力在评价内燃机有效指标时，常用平均有效压力pme，它是折合到，它是折合到单位气缸工作容积的比参数，其物理概念与平均指示压力单位气缸工作容积的比参数，其物理概念与平均指示压力pmi值相对值相对应。
32、平均有效压力的定义为单位气缸工作容积所发出的有效功。应。平均有效压力的定义为单位气缸工作容积所发出的有效功。2.5 有效燃油消耗率有效燃油消耗率ge 单位有效功的耗油量称为有效燃油消耗率，通常以每千瓦小时单位有效功的耗油量称为有效燃油消耗率，通常以每千瓦小时所消耗的燃料重量来表示，共单位为所消耗的燃料重量来表示，共单位为g(kW.h)。 五内燃机功率的标定五内燃机功率的标定 在内燃机产品的铭牌上和使用说明书中，都明确规定有效使用功在内燃机产品的铭牌上和使用说明书中，都明确规定有效使用功率和最大功率及其相应的转速。在铭牌上标注的有效使用功率和相应率和最大功率及其相应的转速。在铭牌上标注的有效使用
33、功率和相应的转速，称为标定功率和标定转速，统称为标定工况。内燃机功率的的转速，称为标定功率和标定转速，统称为标定工况。内燃机功率的标定是根据内燃视的特性、使用特点、寿命和可靠性要求而综合确定标定是根据内燃视的特性、使用特点、寿命和可靠性要求而综合确定的。目前按国家标准规定，内燃机标定功率分为四级：的。目前按国家标准规定，内燃机标定功率分为四级： (1)15分钟功率分钟功率 在标准环境条件下，内燃机连续运行在标准环境条件下，内燃机连续运行15分钟的最大有分钟的最大有效功率；效功率；(2)1小时功率小时功率 在标准环境条件下，内燃机连续运转在标准环境条件下，内燃机连续运转l 小时的最大有效小时的最
34、大有效功率；功率；(3)12小时功率小时功率 在标难环境条件下，内燃机连续运行在标难环境条件下，内燃机连续运行12小时的最大有小时的最大有效功率；效功率；(4)持续功率持续功率 在标准环境在标准环境大气压力大气压力0.1MPa，环境温度，环境温度298K(陆用内燃陆用内燃机机)、318K(船用内燃机船用内燃机)条件下内燃机以标定转速允许长期连续运行条件下内燃机以标定转速允许长期连续运行的最大有效功率。的最大有效功率。五内燃机功率的标定五内燃机功率的标定 （续）（续） 15分钟功率是对车用内燃机而言，如汽车、摩托车和摩分钟功率是对车用内燃机而言，如汽车、摩托车和摩托艇等在超车或追击时以最高速度行
35、驶，在托艇等在超车或追击时以最高速度行驶，在15分钟内允许以分钟内允许以满负荷运行。在正常行驶过程中，按内燃机标定功率运转。满负荷运行。在正常行驶过程中，按内燃机标定功率运转。对车用内燃机，通常以对车用内燃机，通常以1小时功率为标定功率，小时功率为标定功率，15分钟功率作分钟功率作为最大功率，相应的转速为标定转速和最大转速。汽车经常为最大功率，相应的转速为标定转速和最大转速。汽车经常处在低于标定功率下行驶，因此车用内燃机的标定功率可以处在低于标定功率下行驶，因此车用内燃机的标定功率可以标得高一些，以充分发挥内燃机的工作能力。船用主机、工标得高一些，以充分发挥内燃机的工作能力。船用主机、工程机械
36、和机车通常以持续功率为标定功率，程机械和机车通常以持续功率为标定功率，1小时功率为最大小时功率为最大功率。船舶在航行时对内燃机的耐久性和可靠性要求很高，功率。船舶在航行时对内燃机的耐久性和可靠性要求很高，使用功率不能标定得太高。使用功率的标定是一项复杂的工使用功率不能标定得太高。使用功率的标定是一项复杂的工作。使用功率标定得越高，使用寿命越短。目前产品使用功作。使用功率标定得越高，使用寿命越短。目前产品使用功率的标定是根据用户的要求和产品的性能，由生产厂标定。率的标定是根据用户的要求和产品的性能，由生产厂标定。1 1WD615WD615系列柴油机的主要特点系列柴油机的主要特点 1 1WD615
37、WD615系列柴油机的主要特点系列柴油机的主要特点（续）（续）1 1WD615WD615系列柴油机的主要特点系列柴油机的主要特点 （续）（续）1 1WD615WD615系列柴油机的主要特点系列柴油机的主要特点 （续）（续）W WD D6 61515- -水冷水冷柴油机柴油机六六缸缸单缸排量单缸排量约约1.51.5升升基本型基本型产品。产品。如如5656、5050等等用途。用途。G G工程工程机械；机械；Q Q汽车；汽车；C C船机；船机；D D发电发电机；机；CD-CD-船用辅机。船用辅机。序列号。序列号。如如2828、2929、3636等等DHDH615615订货号订货号的汉语的汉语拼音首拼
38、音首字母字母WD615WD615系列柴油机系列柴油机用途。用途。G G工工程机械；程机械；Q Q汽汽车；车；C C船船机；机；D D发发电机；电机；顺序号。如顺序号。如00010001；00020002；02090209等等参数参数数值数值型式型式四冲程、水冷、直列、直喷、干式缸套四冲程、水冷、直列、直喷、干式缸套 缸数缸数 缸径缸径 行程行程mm)mm)6/126/1306/126/130排量排量 (L)(L)9.7269.726点火顺序点火顺序/ /旋转方向旋转方向1-5-3-6-2-4 /1-5-3-6-2-4 /顺时针（从齿轮室端看）顺时针（从齿轮室端看）冷态气门间隙冷态气门间隙(mm
39、)(mm)进气进气0.3 0.3 排气排气0.40.4配气相位配气相位进气门开：上止点前进气门开：上止点前3434-39-39进气门闭：下止点后进气门闭：下止点后6161-67-67排气门开：下止点前排气门开：下止点前7676-81-81排气门闭：上止点后排气门闭：上止点后2626-34-34起动方式起动方式电启动电启动润滑方式润滑方式压力润滑压力润滑 冷却方式冷却方式水冷强制循环水冷强制循环机油压力机油压力(Kpa(Kpa) )350350500 500 怠速时机油压力为怠速时机油压力为100100润滑油容量润滑油容量 L L2020允许倾斜角度允许倾斜角度( () )前后前后 30/30
40、/ 30/30 / 左右左右 45/3045/30涡轮后排温涡轮后排温 非增压机型非增压机型650650，增压及中冷机型，增压及中冷机型550 550 3 3WD615WD615系列柴油机型谱系列柴油机型谱- -基本参数基本参数机型机型项目项目56585031额定功率额定功率 kW190175206225额定转速额定转速 r/min2600220024002200最大扭矩最大扭矩 Nm830100010701250最大扭矩转速最大扭矩转速r/min16001700130014001300140013001400排放指标排放指标欧欧 欧欧 欧欧欧欧活塞平均速度活塞平均速度 m/s11.279.5
41、310.49.53压缩比压缩比16:115.5:116:115.5:1吸气方式吸气方式 增压增压增压中冷增压中冷适应海拨高度适应海拨高度4000米米用途用途重型汽车重型汽车3 3WD615WD615系列柴油机型谱（系列柴油机型谱（1 1）机型机型项目项目64A61A67A68A504446额定功率额定功率 kW175193206225201236266额定转速额定转速 r/min2200220022002200220022002200最大扭矩最大扭矩 Nm1000110011601250111012501460最大扭矩转速最大扭矩转速r/min130016001100160014001600排
42、放指标排放指标欧欧I欧欧II活塞平均速度活塞平均速度 m/s9.53压缩比压缩比15.5:1吸气方式吸气方式 增压中冷增压中冷适应海拨高度适应海拨高度4000米米用途用途重型汽车重型汽车3 3WD615WD615系列柴油机型谱（系列柴油机型谱（2 2）一一. .机体机体 WD615 WD615系列柴油机是较为典型系列柴油机是较为典型的高强化、紧凑型重型车用柴油机，的高强化、紧凑型重型车用柴油机，其机体结构特点如下图所示：其机体结构特点如下图所示：气缸体组件（一）气缸体组件（一）气缸体组件（二）气缸体组件（二）一一. .机体（续）机体（续）（1）WD615系列柴油机均采用隧道式结构型式，但与国产
43、系列柴油机均采用隧道式结构型式，但与国产6135Q型柴油机隧道式结构不同。一般隧道式结构机体曲轴主轴型柴油机隧道式结构不同。一般隧道式结构机体曲轴主轴承盖与气缸体铸为一体，曲轴一般采用组合式，主轴承用滚动轴承盖与气缸体铸为一体，曲轴一般采用组合式，主轴承用滚动轴承，而承，而WD615系列柴油机则是主轴承盖与曲轴箱（亦称框架）铸系列柴油机则是主轴承盖与曲轴箱（亦称框架）铸为一体，曲轴箱与气缸体结合面在曲轴中心线剖开，用螺栓连接，为一体，曲轴箱与气缸体结合面在曲轴中心线剖开，用螺栓连接，这种隧道式结构不仅有很好的刚度，而且可以采用滑动轴承，减这种隧道式结构不仅有很好的刚度，而且可以采用滑动轴承，减
44、少了噪音，提高了使用寿命。少了噪音，提高了使用寿命。（2）在加工主轴承孔时，先配铰在同侧同一直线上的三个）在加工主轴承孔时，先配铰在同侧同一直线上的三个12H7定位孔后，再将气缸体与曲轴箱扣合在一起进行主轴承孔定位孔后，再将气缸体与曲轴箱扣合在一起进行主轴承孔108H6（ ）的加工，从而保证了各主轴承有较高的同心度和圆柱度）的加工，从而保证了各主轴承有较高的同心度和圆柱度0.005mm）。机体上有七道主轴承，宽度全部相同，止推片置）。机体上有七道主轴承，宽度全部相同，止推片置于第于第1道主轴承座孔两侧。曲轴后油封座孔在机体上直径为道主轴承座孔两侧。曲轴后油封座孔在机体上直径为140H8（ ），
45、前油封座孔在齿轮室或前油封座上。），前油封座孔在齿轮室或前油封座上。 +0.022 0+0.063 0一一. .机体（续）机体（续） （3）缸体与曲轴箱之间除用）缸体与曲轴箱之间除用14根根M182.5的主轴承螺栓按一的主轴承螺栓按一定顺序和扭矩采用转角法紧固外，两侧还用定顺序和扭矩采用转角法紧固外，两侧还用22个个M825的内六的内六角圆柱螺栓、两个角圆柱螺栓、两个M8110小六角头螺栓紧固。在缸体左侧有小六角头螺栓紧固。在缸体左侧有3个个12m62的圆柱销定位，以保证缸体与曲轴箱装合后主轴孔的同的圆柱销定位，以保证缸体与曲轴箱装合后主轴孔的同轴度和整个机体刚度，有利于整机的可靠性和使用寿命
46、。轴度和整个机体刚度，有利于整机的可靠性和使用寿命。 （4）气缸体与曲轴箱接合面之间没用纸垫片，由加工工艺保）气缸体与曲轴箱接合面之间没用纸垫片，由加工工艺保证两平面有高的平面度和表面粗糙度，装配时，仅在缸体与曲轴证两平面有高的平面度和表面粗糙度，装配时，仅在缸体与曲轴箱接合面两侧，按流线状涂上一层均匀不间断的乐泰箱接合面两侧，按流线状涂上一层均匀不间断的乐泰510密封胶密封胶即可，其密封效果可靠，不渗漏。即可，其密封效果可靠，不渗漏。 （5）气缸体采用了等气缸中心距布置，缸心距仅）气缸体采用了等气缸中心距布置，缸心距仅150mm，采，采用铸铁薄壁（用铸铁薄壁（2mm）的干式气缸套结构；气缸体
47、缸孔直径为）的干式气缸套结构；气缸体缸孔直径为130h6（ ），气缸套外径为），气缸套外径为130（ ），使机体结构紧凑、），使机体结构紧凑、体积小、大大减轻了整机质量。体积小、大大减轻了整机质量。 +0.025 0+0.010-0.028一一. .机体（续）机体（续）（6）凸轮轴轴承孔位于缸体前视右侧较低的部位，其孔径均为口）凸轮轴轴承孔位于缸体前视右侧较低的部位，其孔径均为口65H7（ ），衬套外径为），衬套外径为65（ ），过盈量为），过盈量为-0. 057 -0.107，在凸轮轴孔右上方加工有前后贯通的，在凸轮轴孔右上方加工有前后贯通的27mm主油道孔。左主油道孔。左侧副油道是不通孔，
48、是为给六只机油喷嘴供油并有效地冷却活塞而侧副油道是不通孔，是为给六只机油喷嘴供油并有效地冷却活塞而设的，它与主轴承孔、主油道孔、凸轮轴轴承孔用设的，它与主轴承孔、主油道孔、凸轮轴轴承孔用12 的斜油道的斜油道贯通，第贯通，第2、3、5、6主轴承孔与副油道以斜油槽主轴承孔与副油道以斜油槽9 相通。相通。 气缸体与缸盖无专门的油道。挺柱孔内径为气缸体与缸盖无专门的油道。挺柱孔内径为38 ，挺柱外径，挺柱外径为为38 ；间隙为；间隙为0.0250.089mm。(8）缸体前视右侧与机油冷却器盖一起构成水腔室，内装有机油冷）缸体前视右侧与机油冷却器盖一起构成水腔室，内装有机油冷却器芯。相邻两缸之间的冷却
49、水道铸有横隔板，隔板上有两个通道。却器芯。相邻两缸之间的冷却水道铸有横隔板，隔板上有两个通道。这样既加强了机体的刚性，又有利于冷却水的流动，确保机体良好这样既加强了机体的刚性，又有利于冷却水的流动，确保机体良好的刚度和冷却效果。机体左侧面中部有一个安装喷油泵支架的加工的刚度和冷却效果。机体左侧面中部有一个安装喷油泵支架的加工面，用两个面，用两个10定位销定位，定位销定位，4只螺栓固定油泵支架。只螺栓固定油泵支架。 +0.039 0-0.025-0.050+0.3-0.1+0.107+0.087+0.030 0+0.2-0.1一一. .机体（续）机体（续）（9）机体前、后分别与正时齿轮室和飞轮壳
50、连接，其结合面处涂）机体前、后分别与正时齿轮室和飞轮壳连接，其结合面处涂以乐泰以乐泰510密封胶密封。密封胶密封。（10）机体与油底壳联接，以倒）机体与油底壳联接，以倒U型橡胶密封垫密封，油底壳托块型橡胶密封垫密封，油底壳托块紧固，密封良好并具有吸振作用。机体右下侧（在曲轴箱上）紧固，密封良好并具有吸振作用。机体右下侧（在曲轴箱上）有一个安装机油滤清器座的结合面，机油滤清器总成通过有一个安装机油滤清器座的结合面，机油滤清器总成通过4只只M8螺栓压紧，压紧前接合面涂螺栓压紧，压紧前接合面涂510密封胶。机体有上部还有密封胶。机体有上部还有一个油气分离器通风弯管孔，通风弯管外圆表面涂一个油气分离器
