wd615系列柴油机使用与维修.ppt

WD615系列柴油机使用与维修,WD615 50发动机外形图,WD615系列增压机型外形图,WD615系列增压中冷机型外形图,斯太 尔系列柴油机横剖 图,斯太尔系列柴油机纵剖图,WD615 56 柴油机全负荷速度特性曲线,WD615 58 柴油机全负荷速度特性曲线,WD615 50 柴油机全负荷速度特性曲线,WD615 31 柴油机全负荷速度特性曲线,第一章 内燃机的基本知识,一内燃机的基本名词定义,(1)上止点 活塞离曲轴旋转中心最远的位置。 (2)下止点 活塞离曲轴旋转中心最近的位置。 (3)活塞行程 上、下止点之间的距离，用符号s表示，单位为mm。 (4)曲柄半径 曲轴旋转中心到曲柄销中心的距离，用符号r表示，单位为mm，则s=2r （11） (5)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，用符号VS表示，单位为L，则 VS（/4）·d2·s·10-8 (12) 式中 d气缸直径， 单位为mm。 S活塞行程， 单位为mm。 6)燃烧室容积(余隙容积) 活塞位于上止点时，活塞顶部上方的容积用符号VC表示。 (7)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Vt表示，则： VtVS十VC (13) (8)内燃机排量 气缸工作容积VS与内燃机气缸数i的乘积，用符号VSt表示，则 VSti·VSi·（/4）·d2·s·10-8 (14) (9)压缩比 气缸最大容积Vt与燃烧室容积VC之比，用符号C表示，则C=Vt/VC=1+VS/VC (15),一内燃机的基本名词定义（续）,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，都由下列二个机构和五个系统所组成。,二内燃机的基本组成（续）,1曲柄连杆机构与机体 机体由气缸盖、气缸体曲轴箱、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 配气机构由进气门、排气门和它们的开启与闭合的控制件与传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(柴油机)，并将燃烧后的废气排出气缸。,二内燃机的基本组成（续）,3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与结构也不同。 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。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器，再以雾状喷入燃烧室。 4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摩擦表面。,二内燃机的基本组成（续）,5冷却系 冷却系的任务是对高温零件(例如气缸盖、气缸套等)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，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 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。,三柴油机的四个工作过程,四冲程内燃机工作循环如图2所示，由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成一个工作循环。 第一冲程 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时，曲轴的曲柄位置定为0°)。在这个冲程中，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。因此，第一冲程又称为进气冲程。 第二冲程 活塞由下止点移动到上止点，即曲柄由180°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。 第三冲程 活塞再由上止点移动到下止点，即曲柄由360°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程。 第四冲程 活塞再由下止点移动到上止点，即曲柄由540°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，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）,1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(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。 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外界大气压力Pa，进气终点压力Ps约为(0.80.95)Pa。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30一65。,三柴油机的四个工作过程（续）,2压缩过程(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，此时压力可达3050 Kg.f/cm2，温度可达680730，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下止点时气缸中气体所占有的容积(即气缸总容积Vt)与压缩后活塞处于上止点时气体所占有的容积(即燃烧室容积Vc)之比，此比值称为压缩比，以符号C表示。 C=Vt/VC=1+VS/VC,三柴油机的四个工作过程（续）,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为1422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，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）,3做功行程(膨胀行程)(图2c) 在压缩行程接近终了，活塞到达上止点前的某一时刻，柴油开始(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(这种在气缸内部形成可燃混合气的方式称为“内混合”)，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，最高温度可达2000左右，最高爆发压力可达60一90 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，此时缸内压力降到34 Kg.f/cm2。，而温度降到800一900。,三柴油机的四个工作过程（续）,4排气行程(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，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，约为1.051.25Kg.f/cm2温度约为300一700(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。,四柴油机的性能指标,内燃机的性能包括动力性能(功率、转矩、转速)、经济性能(燃油消耗串等)和使用性能(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指标和有效指标加以介绍。,四柴油机的性能指标 （续）,1. 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数。 1.1 指示功Wi 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。 1.2 平均指示压力pmi 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的 指示功Wi，单位为Pa或(N/m2)。 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pmi值称为平均指示压力。 1.3 指示功率Pi 指示功率Pi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gei 指示燃油消耗率单位为g/(kW·h)表示单位指示功的耗油量，以指示功率每千瓦小时的耗油量表示。,四柴油机的性能指标 （续）,2. 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，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(如配气机构、喷油泵、机油泵及空压机等)的功率消耗，这些消耗在内燃机自身的损失功率的总和称为机械损失功率。 2.1 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(单位为kW)。 2.2 机械效率m 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 （续）,2.3 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，简称为扭矩，单位为N·m，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率Ps(单位为kW)： Ps= n·Tiq/9550 (16) 式中 n内燃机输出轴转速，单位为r/min 2.4 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pme，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pmi值相对应。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,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 在标准环境条件下，内燃机连续运行15分钟的最大有效功率； (2)1小时功率 在标准环境条件下，内燃机连续运转l 小时的最大有效功率； (3)12小时功率 在标难环境条件下，内燃机连续运行12小时的最大有效功率； (4)持续功率 在标准环境大气压力0.1MPa，环境温度298K(陆用内燃机)、318K(船用内燃机)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。,五内燃机功率的标定 （续）,15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驶，在15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。对车用内燃机，通常以1小时功率为标定功率，15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。,第二章 WD615系列柴油机 基本特点和参数,WD615系列柴油机是奥地利斯太尔公司产品，最初是做为斯达-斯太尔91系列重型汽车的配套动力而引进的，由潍坊柴油机厂生产制造。 WD615系列柴油机是具有当今世界先进水平的柴油机，它具有典型的欧州柴油机的特点：六缸直列、四冲程、水冷、直喷、燃烧室、P型喷油泵、经济性好、可靠性高、结构紧凑、外观简洁大方。 在充分消化吸收WD615系列车用柴油机的基础上，潍坊柴油机厂根据国内的实际情况，又陆续开发了WD615系列工程机械用柴油机、WD615系列船用柴油机和WD615系列发电机组用柴油机。目前，WD615系列柴油机已开发了基本型系列、Q系列（汽车）、G系列（工程机械）、T系列（推土机）、C系列（船机）、D系列（发电机）及CD系列（船用辅机）七大系列共约400个变型品种，广泛用应于重型汽车、豪化客车、工程机械、推土机、矿山机械、路面机械、油田设备、船用主机、船用辅机、发电设备及军用车辆、军用舰艇、军用精密电站等领域。,随着社会的发展和国内国际对内燃机的法规日益完善和提高，社会上用户对柴油机的要求也越来越高。目前国际上对柴油机的要求为欧排放、低油耗、高可靠性；国内也普遍实行了欧I排放法规，并且用户对柴油机的经济性和可靠性也要求越来越高。为此，潍坊柴油机厂密切跟踪国际内燃机先进技术的发展，陆续开发了欧I型车用柴油机、欧型车用柴油机、欧I型工程机械用柴油机、高原5000米车用和工程机械用柴油机，充分满足了国内法规和用户对车用和工程机械用柴油机的要求。,1.1高可靠性 WD615系列柴油机采用隧道式结构型式，曲轴箱与七道主轴承盖铸为一体，整体锻造的氮化曲轴和优质合金钢连杆以及采用柔性设计制造的强力螺栓、严细的公差配合等，均保证了柴油机各运动部件的高可靠性；设计合理的高次方函数凸轮轴型线，使柴油机配气系统有更高的可靠性和更低的机械振动噪音。充分考虑工程机械的使用特点，各系统配置和零部件设计都留有足够的安全系数和可靠性系数。根据计算、试验室以及市场检验表明，柴油机平均大修期可达一万小时以上。,1WD615系列柴油机的主要特点,1.2动力性好、扭矩储备大 该系列柴油机采用波许P型高压油泵、全程两极式调速器配低惯量多孔喷油器，通过供油特性校正和高效增压器的合理匹配，动力性能好，扭矩储备可达30%以上，能够满足各种工程机械对功率和扭矩的要求。 1.3 经济性好、燃油消耗和机油消耗低 新结构的活塞环，最佳配缸间隙，新型燃烧室和最佳涡流比配置,优化的燃油系统和进排气系统，干式缸套，平台珩磨网纹，避免了漏水漏气，确保缸孔几何形状更加完美，使柴油机在宽广的功率范围和转速范围内都具有较低的燃油消耗率和机油消耗率。目前中冷机型最低燃油消耗率可达195g/kW.h，机油消耗率在0.5g/kW.h以下。,1WD615系列柴油机的主要特点（续）,1.5 低排放、低污染、低噪声 采用浅燃烧室和高置活塞环，低涡流气道、高喷射压力的燃油系统、多孔微径喷油器，大大改善了燃烧过程。排放可达欧I标准，部分机型达到欧II排放标准。 1.6 低温起动性好 不借助低温起动装置可在-10顺利起动，采用低温起动装置可在-40下顺利起动。 1.7 结构合理、操作维修方便 单体式气缸盖，体积小，工艺性好，互换性强。 主要密封部位采用无衬垫技术使柴油机彻底解决了“三漏”问题。 进排气管置于两侧，高压油泵和进油管在进气管侧，使燃油系统和进气系统免受排气高温影响。 全内置式的油道和水道，使柴油机更加美观，同时也提高了柴油机的可靠性。 零部件的通用化、标准化、系列化程度高，易于大批量组织生产，降低了制造、维修成本。,1WD615系列柴油机的主要特点 （续）,1.8 制造工艺先进 铸造采用先进的KW-339型高压造型线，熔化采用冲天炉-工频炉双联熔炼及西德产冷芯工频保温炉。曲轴采用得古沙公司盐熔氮化设备，奥地利制造的内铣床，日本进口的曲轴磨床，曲轴动平衡采用仿那克公司的动平衡机。凸轮轴精磨采用日本进口磨床。连杆大、小头孔的精加工是在进口奥地得KRAUSE公司的精镗床上加工。气缸体精铣工序采用瑞典山特维克刀盘，缸孔加工在进口奥地利KRAUSE公司的铣镗床上进行，气缸盖的枪铰机床是从美国进口的。关键设备的应用确保了WD615系列产品的质量。,1WD615系列柴油机的主要特点 （续）,2.WD615系列柴油机型号含义： WD615系列柴油机的型号分为两个部分，一部分为基本编号，如WD615 50、WD615 等；另一部分为订货号，它仅为WD615系列柴油机基本型号的变形产品所使用，如DH615Q0001、DH615Q0010等。具体含义如下：,2.WD615系列柴油机型号含义：,3WD615系列柴油机型谱-基本参数,3WD615系列柴油机型谱（1）,3WD615系列柴油机型谱（2）,第三章 机 体,一.机体,WD615系列柴油机是较为典型的高强化、紧凑型重型车用柴油机，其机体结构特点如下图所示：,气缸体组件（一）,气缸体组件（二）,一.机体（续）,（1）WD615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WD615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，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108H6（ ）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140H8（ ），前油封座孔在齿轮室或前油封座上。,一.机体（续）,（3）缸体与曲轴箱之间除用14根M18×2.5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22个M8×25的内六角圆柱螺栓、两个M8×110小六角头螺栓紧固。在缸体左侧有3个12m6×2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。 （4）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150mm，采用铸铁薄壁（2mm）的干式气缸套结构；气缸体缸孔直径为130h6（ ），气缸套外径为130（ ），使机体结构紧凑、体积小、大大减轻了整机质量。,一.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65H7（ ），衬套外径为65（ ），过盈量为-0. 057 -0.107，在凸轮轴孔右上方加工有前后贯通的27mm主油道孔。左侧副油道是不通孔，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12 的斜油道贯通，第2、3、5、6主轴承孔与副油道以斜油槽9 相通。 气缸体与缸盖无专门的油道。挺柱孔内径为38 ，挺柱外径为38 ；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10定位销定位，4只螺栓固定油泵支架。,一.机体（续）,（9）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510密封胶密封。 （10）机体与油底壳联接，以倒U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）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M8螺栓压紧，压紧前接合面涂510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510密封胶后压入孔中。,一.机体（续）,一.机体（续）,1.气缸套 WD615系列柴油机均采用干式气缸套结构。薄壁气缸套用耐磨性好的高磷铸铁制造，其壁厚仅为2mm，对其检查需用专用测量装置。 气缸套内表面为特殊的珩磨网纹，这可以提高气缸套内表面的贮油能力，改善润滑条件，减少磨损，防止端磨及粘结咬合。对加快磨合、提高耐磨性和延长使用寿命有良好的效果。气缸套结构如图2-2所示。 WD615缸套有两种：一种是Cu-8球光体合金铸铁件，件号为61500010319，适用于6878、6171、6373、64，74机型；还有一种是耐磨球光体合金铸铁件，件号为61500010014，适用于00、6171、6777机型。这点在选购、使用时应注意。,一.机体（续）,2飞轮壳。 飞轮壳上铸有四个耳形平台，经铣削加工，其中下端两侧平台与发动机后支撑连接固定于车架上，起发动机支撑作用。 飞轮壳与变速器前壳联接处加工有止口，用12个M10×35的双头螺栓连接。 飞轮壳与发动机机体连接面，在安装时，需涂510乐泰密封胶，用12根M12螺栓把紧，扭紧力矩为110140Nm，用两只12M6×20的圆柱销定位。 飞轮壳的左下侧（从发动机前端看，即喷油泵侧）加工有起动机安装座面和安装孔，用3根M10×28的双头螺栓将起动机固定其上。 飞轮壳周圈加工有12个M10螺孔，用12根M10×35的双头螺栓与变速器前壳相联。 在飞轮壳底部右侧有一观察孔，观察孔上加工有正时刻线。平时用两颗M10×18螺栓将观察窗盖固定，以防尘土进入。,二、机体的使用、保养与维修,1气缸体与曲轴箱结合面的密封 气缸体与结合面使用乐泰510密封胶密封。此胶为红色胶状物，无味，厌氧型。 涂胶要求： （1）涂胶要呈流线状，均匀，不可断流。 （2）在涂胶之前，应彻底清除结合面上的污物和残胶，用清洗液清洗，再用压缩空气吹净或干净抹布擦净，不可有油污。 （3）涂胶时，最好用滚子展开；如无滚子，则用括片抹开，不要太厚，均匀涂一薄层即可，若涂得太厚，将使机油压力偏低。 （4）将多余的胶液仔细清除掉，不可留在机体内，以防与机油混合，造成润滑系阻塞不畅，而导致化瓦。这一点在维修时尤其要注意。,二、机体的使用、保养与维修(续),2机体裂纹原因分析 在使用中，有时碰到机体（尤其是气缸体、气缸盖）出现裂纹，其原因大致有以下几方面： （1）制造缺陷。如砂眼、缩松、气孔等，还有时效不好，有应力集中区等质量缺陷引起机体裂纹。 （2）使用不当。如在发动机高温缺水状态下，突然加入大量冷水；在严冬季节早晨起动时，加入大量高温水；先起动发动机，温度升高后才加冷水；在冬季未使用防冻液，停车时间较长，未将冷却水放净，造成冷却水结冰胀裂缸体。 （3）保养修理不当。没有按规定拧紧主螺栓和副螺栓；换用的自制水堵过盈量大大；因无专用维修机具，在机身翻转时碰裂等。 在使用和维修时，应注意上述问题，以防止缸体裂纹故障的发生。,二、机体的使用、保养与维修(续),3缸体裂纹的修理方法 缸体出现裂纹后，应按裂纹的部位、程度，结合维修技术能力和设备情况，分别采取如下修复方法： （1）温度较高、受力较大的部位出现裂纹可采用焊补修复； （2）温度不高、受力不大的部位出现的裂纹可采用环氧树脂粘结修复法； （3）对受力不大的部位，裂纹长度小于60mm时，可采取螺钉填补法修复。 （4）裂纹较长或有很多细小裂纹集中在一起，可用补板法修补。 修补后的缸体应进行检查，合格后方可装机使用，防止出现变形、漏水、漏油现象。若有新机体，则最好更换，以确保安全可靠。,二、机体的使用、保养与维修(续),4缸体上的的凸轮轴孔失圆应如何修理 斯太尔发动机有时因使用、维修不当而导致凸轮轴衬套轴瓦合金层脱落，与凸轮轴颈粘结滑转，使凸轮轴衬套孔（标准值为65. 00-65.03mm）损伤，使其失圆。其具体修复工艺如下： （1）若凸轮轴承衬套孔失圆不很严重，可用铰刀直接铰削后，车削一铜套镶入，其过盈量控制在0.060.09mm；亦可不铰削，在标准凸轮衬套上涂上环氧树脂，压入，亦能够保证使用。应注意油眼，防止堵塞。 （2）凸轮轴承孔严重失圆，应进行机加工（镗孔），以缸体底平面为基准，进行镗削，再车削相应尺寸（保证一定的过盈量）的铜套镶入即可。 （3）凸轮轴轴承套的制作：目前还没有加大的凸轮轴轴套，故只能用青铜棒车削代用。精车内孔，经使用证明，效果良好。,二、机体的使用、保养与维修(续),5缸体水堵（碗形塞）故障 WD615系列发动机气缸体上共有水堵14个：气缸体前、后端各两个共4只4512水堵，分别被齿轮室及飞轮壳挡住；发动机右侧（高压油泵侧）共有6只7514镀锌水堵；机身左侧排气管下被3只4512工艺堵盖（即碗形塞）及油气分离器弯管挡在其内缸体上的4只4012镀锌水堵。 常见故障有： （1）冬季未加防冻液，忘记放水或未放净，冷却水结冰，将水堵胀出而漏水。 （2）未按规定使用长效防冻液，而只使用自来水或劣质防冻液，造成水堵锈蚀、穴蚀、烂透。 （3）在更换安装时，水堵没安装到位或安装偏斜变形而漏水。 （4）自制水堵过盈量小或圆度不够而漏水。,二、机体的使用、保养与维修(续),5缸体水绪（碗形塞）故障（续） （5）冲压镀锌水堵弯角处有裂纹而漏水。右侧缸体75/14水堵烂透，水流在机体外，易于发现；而40/12水堵在机体内看不见，若烂透则水将流入油底壳，稀释机油，易引起化瓦事故。因此，每日要坚持检查机油液面，一旦发现油面上涨，应注意检查此处是否漏水。防止水堵早期烂透的措施是：使用长效防冻液。一旦发现有烂透的水堵最好将6个7514水堵和4个4012水堵一次性全部更换。,二、机体的使用、保养与维修(续),6. 干式缸套的拆卸、装配方法及注意事项 6.1拆卸 应使用专用拆卸工具进行拆卸 6.2缸套的正确安装方法 WD615发动机缸套为薄壁件，拆卸应用拉力器，以防止损坏缸体孔。 1）气缸套承孔的测量。测量前应清洁缸套承孔 。 2）新缸套拿来应仔细用清洁剂（如三氯乙稀）除去上面的防锈油污，用压缩空气吹干净（禁止用棉纱之类），观察有无裂纹和破损。并将机体上的缸套孔清理干净，尤其是缸套止口处的积炭和密封胶应仔细刮干净。再用压缩空气吹净，决不能用棉纱之类擦缸套孔。 3）清洁检查完毕后，在缸套外壁涂上一层薄薄的二硫化钼粉（0#MoSO2），它可防止高温时气缸套与缸套孔粘结，再更换缸套时便于拆出，防止拉伤缸体。,二、机体的使用、保养与维修(续),4）安装缸套。虽然理论上缸套与缸孔为过渡配合，允许有过盈量，但在实际装配时，尤其在无专用压装工具时，应尽量选择缸套与缸孔的间隙配合，但也不能出现过大的间隙（一般应为00. 003mm）。一般缸套放入缸孔摆正后，不能自行落入缸套孔，应用手或专用工具很平稳但不费力地缓缓压入机体内，遇有压入困难时不可粗暴地强行压进去，以防缸套变形或破损；此时，应仔细清除。修理气缸套孔内的磕碰伤等凸起点。 5）缸套压入后，应检查缸套高出缸体上平面的高度，应为0.020.07mm，以保正气缸垫具有良好的密封作用。防止烧坏缸垫而漏气。检查缸孔尺寸126 （至少测量缸套上、中、下三个部位，每个部位测三个点，间隔120度），圆柱度应小于或等于0.04mm。,二、机体的使用、保养与维修(续),7. W615 67发动机气缸套早期磨损的原因 发动机气缸磨损超过允许标准将使发动机的动力性、经济性严重下降，因此，了解气缸套磨损的原因，掌握气缸套的磨损规律，便于正确合理的使用发动机，以减缓气缸套的磨损，延长发动机的使用寿命。 7.1气缸的磨损规律 WD615发动机气缸套在使用中的磨损是不均匀的。一般的规律是沿气缸的轴线方向，气缸套的上方，在第一道气环位于上止点略下处磨损量最大，活塞环在下止点以下处磨损最小。从磨损的横断面看，气缸套成不标准的圆柱度。一般的磨损情况以发动机第一缸和第六缸磨损较其它气缸严重，其主要原因是冷却不良造成的。,二、机体的使用、保养与维修(续),7.2发动机气缸套磨损的原因 发动机气缸磨损的主要原因有三个方面，即机械磨损、磨料磨损、化学腐蚀。 （1）机械磨损： 机械磨损是由机械摩擦引起的，机械磨损的程度受气缸、活塞环的加工精度、配合质量、润滑条件、工作温度以及摩擦中相互的压力影响。 发动机工作时，上部温度高，润滑油受温度的影响而变稀，油膜的质量差，第一道活塞环的背压力（高压气体进入活塞环槽，将活塞环紧紧的压紧在气缸壁上）最大，因此，气缸上部第一道活塞环处及略下处磨损最大，而其下方磨损变小。 气缸套磨损，特别是活塞、活塞环采用进口件，气缸套采用国产件的气缸套的磨损最为严重，气缸套换上很短时间就不能继续使用。而全部采用进口配件的发动机，气缸套磨损相当少；全部采用国产件的发动机气缸套的磨损量也少。交叉使用国产、进口件维修的发动机，往往出现早期磨损。在这里，需要提醒用户的是：尽量采用同一类配件，不要交叉使用，以免出现气缸的早期磨损。,二、机体的使用、保养与维修(续),（2）磨料磨损 磨料磨损是最主要的磨损。磨料是由机油中掺和的金属杂质和空气中带进的杂质拌和而成，它能加速机件磨损。由于在进气过程中，增压后的进气流直接冲进了进气门对面的气缸壁，发动机在低温运行时，柴油雾化不佳，未能充分燃烧的柴油油粒冲淡了机油，使机油变稀，破坏了油膜的形成。同时，由于空气滤清器滤芯破损，造成进气流带进的尘土、砂粒等粘附于进气门对面的气缸壁上，形成严重的磨料磨损。磨料磨损不仅造成气缸上部第一道活塞环上止点略下部位的磨损大，而且使气缸的横断面变成了椭圆形。 引起磨料磨损的主要原因是：空气滤清器滤芯损坏，增压器至中冷器或增压器至进气管连接部分胶管脱落、裂纹或断开，空气短路进入气缸而形成严重的磨料磨损；还有部分用户不按使用保养说明书的要求更换机油，机油使用时间过长，机油变质、变稀、杂质增加，金属杂质掺和造成严重的磨料磨损。,二、机体的使用、保养与维修(续),（3）化学腐蚀 当发动缸壁温度低，而气缸内压力大时，气缸内的水蒸气会在气缸壁上形成水珠。这些水珠和废气接触而形成酸性物质，附在气缸壁上，对气缸产生腐蚀作用。气缸工作温度越低，酸性物质越易形成，腐蚀作用也就越大。 腐蚀磨损主要是操作不当所致。正确的操作应是起动机发动后，怠速运转几分钟，待水温、油压正常后，逐渐提高发动机的转速，使发动机温度保持正常，行驶中发动机水温以8090为宜，低温行驶，对发动机非常不利，而且腐蚀磨损也加大。,二、机体的使用、保养与维修(续),为了保证发动机正常运行，防止气缸早期磨损，提出以下几点意见： （1）发动机起动后，怠速运转几分钟，待一切正常后，提高发动机的转速，加大负荷，保持发动机的正常工作温度，坚决杜绝低温行驶。 （2）及时清理空气滤清器滤芯，如破损应及时更换；最好在每次二保（运行12 000公里）时更换空气滤清器滤芯。 （3）保证使用合格的CD级中增压柴油机机油，实行按期换油，以保证机油的清洁及质量。每次二保换机油及机油滤清器。 （4）经常检查增压器至中冷器、至进气管连接部分，防止连接胶管松退、破裂，保证空气经过滤后进入气缸。 总之，注意正确的操作和保养，注意车辆走合期的使用，气缸的早期磨损是可以有效防止的。,二、机体的使用、保养与维修(续),8.气缸套过度磨损的原因及处理 由于活塞的位置不同，工作条件不同，气缸套各部位的磨损也不同。气缸套的磨损，以第一道活塞环和气缸壁接触部分最严重，由上往下，磨损量显著减少。这种上大下小的磨损，使气缸成为锥形。如果机油中有杂质而未被滤清器过滤，机油中的杂质和金属屑被带到气缸壁表面，就产生了磨料磨损，磨损后气缸套变为腰鼓形。 发动机出现气缸套严重磨损是由以下原因造成的： （1）滤清器故障。特别是空气滤清器破裂，空气未经过滤短路进入气缸。由于空气中的尘土、杂质进入气缸，造成气缸套的磨损加剧。 （2）机油牌号不对，造成润滑不良，导致气缸套磨损严重。 （3）使用劣质柴油，燃烧后结焦严重，造成了气缸套的严重磨损.,二、机体的使用、保养与维修(续),（4）操作问题。冷车起动，特别是在冬季冷车起动，由于机油粘度大，流动性差，使机油泵供油不足；同时，原气缸壁上的机油在停车后沿气缸壁下流，在起动瞬间得不到工作时那样的润滑，使气缸壁的磨损增大。 （5）低温行驶。由于温度过低，不能保持良好的润滑，增大了气缸的磨损。 （6）气缸套的质量及装配问题。,二、机体的使用、保养与维修(续),要延长发动机的使用寿命，增加企业的经济效益，必须做好以下几方面的工作： （1）正确起动发动机。为增加润滑，减少磨损，初次起动发动机，宜用起动机带动发动机空转几转，待摩擦表面得到润滑后再供油发动。起动后，应怠速(650700r/min)运转35min，待机油压力正常，水温达到40再起步运行。起步应用低档慢行一公里左右，待油压、水温一切正常后再逐渐加速。 （2）保持发动机的正常温度。气温低，气缸内的水蒸气易凝结成水珠，水珠溶解废气中的酸性气体分子后易生成酸性物质，使气缸受到腐蚀；温度高，使气缸套的强度降低，磨损增加。发动机的正常水温应保持在8090。 （3）保持良好的润滑。除保持机油的温度外，还应保持机油的压力。经常检查机油的质量，保持质量良好及合适的油位。切勿