一、柴油機各部件的名稱

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

      總結為一句話：“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、盤形組合式曲軸。

（2）配氣機構：氣門組、氣門傳動組。

（3）燃油系統：

① 直噴燃油系統組成：噴油器、柴油濾清器、進氣管、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加濃裝置等)、高壓油管和噴油器等。

（4）冷卻系統：皮帶盤、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）起動充電系統：硅整流充電發電機、啟動馬達、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、凸輪軸、飛輪、進氣歧管、排氣歧管，以及噴油器的燃油系統。

1．汽缸體

      汽缸體被認為是發動機的基礎（見圖5-1）。汽缸體通常由鑄鐵或鋁制成。所有發動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。缸體上發生燃燒的地方還有幾個大的機加工孔。

2．汽缸蓋

      汽缸蓋是安裝在汽缸體頂部的部件（見圖5-2），它通常覆蓋住使空氣和燃油進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，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出。

4．汽缸

      汽缸是汽缸體內的機加工孔，這些孔用于燃燒。孔的數目即給出了發動機上汽缸的數目。例如，在小型柴油發電機上，有一個汽缸。發電機組通常使用4個、6個或8個汽缸。在某些重型設備上使用的發動機最多可有24個汽缸。汽缸只是一個空間，由缸筒、活塞、缸蓋及氣門組成的一個密閉空間。

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的圓柱形物體。每個汽缸有一個活塞。活塞用可以承受高溫的輕質材料，如高質量鋁制成。當燃油和空氣點火在活塞上引起膨脹時，這種膨脹推動活塞向下運動，將燃油內的能量轉換成機械能（活塞向下移動）。活塞在靠近頂部的地方必須還有幾個密封環或活塞環，以阻止燃燒氣體從它的側面通過活塞。

6．燃燒室

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

7．氣門

      氣門位置如圖7所示。氣門裝在汽缸蓋內部，允許空氣和燃油進入，以及燃燒氣體離開燃燒區域。氣門設計為關閉時進氣道嚴格密封，并必須能夠在適當的時間打開。這些氣門用彈簧打開，進氣門允許燃油和空氣進入汽缸，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，發動機內每個汽缸有兩個氣門，一個排氣門，一個進氣門。現在，有些發動機上，每個汽缸用兩個或三個氣門。如果一臺發動機的每個汽缸有三個氣門，共四個汽缸，則被稱為12氣門發動機；如果一臺發動機的每個汽缸有四個氣門，共四個汽缸，則被稱為16氣門發動機。有許多種排列方式，目前常用的有三種：

（1）12氣門發動機通常有四個汽缸，每個汽缸有三個氣門，它們稱為三氣門發動機。一般來說，每個汽缸有兩個進氣門和一個排氣門。兩個氣門用于進氣，這樣可以使更多的空氣和燃油進入汽缸，只需要一個排氣門是因為一些空氣燃油混合氣的能量已經被活塞消耗。根據廠商不同，也可能采用其他三氣門排列。每個汽缸有兩個氣門的直列六缸發動機也稱為12氣門發動機。

（2）16氣門發動機有四個汽缸，每個汽缸有四個氣門，它們稱為四氣門發動機。一般來說，每個汽缸有兩個進氣門和兩個排氣門。采用這么多氣門的目的是為了使更多的空氣和燃油進入小尺寸的發動機，以便產生更大的動力。每個汽缸有兩個氣門的V8發動機也稱為16氣門發動機。

（3）24氣門發動機有六個汽缸，每個汽缸有2個進氣門和2個排氣門。

      在發動機中使用較多的氣門有兩個原因。一個是使更多的空氣和燃油進入發動機；另一個方法可以是制造較大的氣門，但是如果只是簡單地增大氣門，會增加重量并且不能快速移動。在那種情況下，發動機不能以高轉速運轉，功率會因此而下降。使用幾個較小的氣門可允許相同量的空氣和燃油進入和排出。并且較小的氣門不會像較大的氣門那樣限制轉速。

9．凸輪軸

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

      頂置凸輪軸有以下幾個優點：

① 更少的移動部件；

② 更精確的氣門操作；

③ 較高的轉速范圍；

④ 較小的摩擦功率。

      通常只有一個單頂置凸輪軸用于每個氣缸列。這種排列稱為SOHC（單頂置凸輪軸）發動機。當每個汽缸使用更多氣門（三個或四個）時，則需要兩個凸輪軸。這種排列稱為DOHC（雙頂置凸輪軸）發動機。

10．飛輪

      飛輪位于曲軸的驅動端，起到一個重塊的作用，使曲軸在動力施加到活塞上時保持轉動。飛輪通常是很重的，以消除任何動力脈沖產生的間歇運動。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運動轉換成旋轉運動，旋轉運動作為發動機的輸出動力。活塞連桿組和曲柄連桿組件如圖6所示。