1、-_第一章东风4B型内燃机车柴油机第一节副司机应知二等刮司机(中级)1简述东风4B 型内燃机车柴油机主要技术参数(1)型号：16V240ZJB 型。(2)循环特眭：四冲程。(3)气缸数：16；气缸直径240mm。(4)气缸排列：V 形50。(5)增压方式：两个45GPS021A 型废气涡轮增压器，两个水冷式空气冷却器，定压增压。(6)喷射方式：直接喷射，开式燃烧室。(7)柴油机标定功率：2650kW。最大运用功率：2427kW。(8)柴油机标定转速：1000rmin。(9)柴油机最低空载稳定转速：430rmin。(10)柴油机冷却水在+5时的最低发火转速：80120rmin。2说明16V240
2、ZJB 型柴油机气缸缸号的排列顺序气缸排列顺序是：面对柴油机的输出端，以右排气缸靠自由端的第一个气缸为第1 缸，由自由端向输出端方向依次为1、2、3、4、5、6、7、8；左排气缸靠自由端的第二个气缸为第9 缸，由自由端向输出端方向依次为9、10、11、12,13、14、15、16 缸。3东风4B 型内燃机车柴油机采用什么方式起动?其最高工作转速、最低空转转速各是多少?(1)起动方式：电机起动。(2)最低发火转速：80120rmin(柴油机冷却水在+5时)。(3)最低空转转速：430rmin。(4)最高工作转速(标定转速)：1000rmin。(5)超速停车转速(极限转速)：11201150rmi
3、n。4东风4B 型内燃机车油、水贮备量及燃油、机油消耗率各是多少?(1)燃油箱容积：9000L。(2)机油贮备量：1200kg。(3)冷却水装载量：1200kg。(4)燃油消耗率：不大于217g(kWh)(标定功率和标定转速时)。(5)机油消耗率：不大于35g(kWh)。510W240ZJB 型柴油机的固定部件包括哪些部分?16V240ZIB 型柴油机的固定件主要由机体、油底壳、弹性支承、连接箱、泵支承箱、主轴承、气缸、气缸盖以及曲轴箱防爆装置等组成。-_6简述柴油机机体的作用和工作条件16V240ZJB 型柴油机的气缸体和曲轴箱做成一体，称为机体。采用铸造的主轴承座和机体的顶板、侧板、隔板钢
4、板焊接的铸焊混合结构。机体是整个柴油机的骨架和安装基础，柴油机上的运动件、固定件及辅助设备都安装在它的内外四周。在机体内腔布置气道、水道、油道以保证柴油机换气、冷却和润滑的需要。另外，为了组装检修需要而设置了各种检查孔、观察孔。柴油机在工作状态时，气缸盖要承受燃气压力，气缸套要承受活塞的侧压力，曲轴要承受连杆传来的力，这些力都要传递到机体上。因此，机体的受力状态是繁重而复杂的。为了保证柴油机能可靠耐久的工作，就必须从结构上保证机体的强度和刚度。7简述气缸套的作用及工作条件气缸的内表面和活塞顶面以及气缸盖底面共同构成柴油机的燃烧空间。同时，气缸对活塞的往复运动起到导向作用，并且还向周围的冷却介质
5、传递一部分热量。气缸的工作条件是很恶劣的。在柴油机工作时，由于燃料直接在气缸内喷射燃烧，使气缸受到高温、高压的作用。气缸直接承受周期性变化的气体压力和活塞侧压力，以及气缸盖螺栓的预紧力。同时，由于气缸的内表面直接接触高温燃气，进气时又直接受到冷空气的吹拂；其外表面受到冷却水的冷却，因此，内、外温差变化剧烈，使气缸受到很高的热应力。此外，气缸在润滑条件较差和活塞侧压力较高的情况下，承受着由于活塞高速滑动所产生的严重磨损，以及燃气中所含硫分、水分和冷却水的腐蚀作用。8简述16V240ZIB 型柴油机气缸的构造及冷却方式16V240ZIB 型柴油机的气缸，主要由固定在一起的气缸套和水套组成。气缸套用
6、合金铸铁制成，在气缸套的外壁铸有螺旋筋，它与水套内表面构成螺旋上升的冷却水道。这种螺旋筋不仅加强了缸套的刚度，增加了缸套的散热面积，而且引导冷却水的流向，提高冷却效果。为了保证气缸套与水套之间的水腔密封，在缸套与水套上部的两个支承法兰之间设有一道橡胶密封圈。在水腔下部设有三道橡胶密封圈。水套外部下方与机体间设有两道胶圈，以防冷却水漏入油底壳。水套下部设有进水孔，冷却水对缸套进行冷却后，经缸套法兰周向均布的12 个出水孔流出，进入气缸盖水腔。9简述气缸盖的功用及工作条件气缸盖与活塞、缸盖一起组合成燃烧室。在气缸盖内腔布置有进、排气道，在气缸盖内、-_外还安装了喷油器，示功阀，进、排气阀及其驱动机
7、构等。在柴油机工作时，气缸盖底面直接承受燃气的高温、高压作用；同时，为了确保密封，气缸盖螺栓的预紧力大大超过最大气体压力，使气缸盖产生很大的机械应力。由于气体压力和温度的交变，使气缸盖产生的机械应力和热应力都具有交变的性质。实践证明，气缸盖底面气阀座孔和喷油座孔之间所产生的裂纹，多半是由于热疲劳所造成的。所以，对气缸盖要求要有足够的强度和刚度，良好的冷却，合理的进、排气通道，形状简单，布置对称，壁厚均匀，气阀机构和喷油器等部件装拆、维修方便等特点。10简述16V240ZJB 型柴油机气缸盖的结构16V240ZJB 型柴油机的单体式气缸盖为双层箱形结构。在位于柴油机内侧的侧壁上，设有进气口和排气
8、口，面对柴油机侧面看，右侧为进气口，左侧为排气口，其内部分别为气缸盖内腔的进、排气通道。进、排气口周围设有与进、排气支管法兰连接用的6 个螺孔。气缸盖顶面的中央，有上、下贯通的喷油器安装孔，以安装喷油器用。在气缸盖内专门设有喷油器进油管安装孔。在喷油器安装孔周围，铸有4 个气阀导管孔，将分别压入气阀导管。各气阀导管孔上部周围设有安装气阀弹簧的凹穴。同名气阀导管孔之间，各设有1 个气阀横臂导杆安装孔。进、排气道上方的顶板上(靠柴油机内侧)设有二=个孔，除作内腔铸造时清砂用外，左侧的孔还作为气缸盖水腔出水孔，其上与出水支管相连，这样在柴油机安装位置上，出水孔处于气缸盖冷却水腔的最高位；右侧的孔用三
9、角法兰闷死。在左、右侧壁上还铸有若干个清砂孔，当内腔砂全清除后，用螺堵将清砂口封住。从顶面到底面，外边缘上布置6 个直径为38mm 的贯通孔，用以安装气缸盖紧固螺栓。气缸盖底面中央为喷油器安装孔，其周围布置二个进气阀座孔和二个排气阀座孔。进、排气阀座圈压入气阀座孔中。为与气缸套顶面环状凸肩配合定位，气缸盖底面上设有圆形凹肩，当气缸盖紧固在机体匕后，可将调整垫压紧，以密封气缸。在气缸盖底面圆形凹肩的周围，均布有12 个直径10mm 的进水孔，通过连接管(“算盘珠”)与气缸套水腔出水孔相连。从气缸盖底面到左侧壁上有用钢管嵌装的孔道，在左侧壁面孔道的端部安装柴油机示功阀。11简述16V240ZJB
10、邪型柴油机气缸的发火顺序柴油机曲轴转两圈，各气缸完成个工作循环，各气缸均发火一次。16V240ZJB 型柴油机发火顺序为：-_12简述柴油机油底壳、连接箱、泵支承箱及弹性支承的功用(1)油底壳由于16V240ZJB 型柴油机整机(柴油一发电机组)采用了4 个橡胶锥套弹眭支承，四个支点分别设在机体和连接箱上，因此油底壳仅起到构成曲轴箱及储存汇流机油的作用。(2)连接箱柴油机通过连接箱将牵引发电机与机体连接起来，形成柴油一发电机组。(3)泵支承箱安装在柴油机自由端，其上、中部与机体自由端端板相连，下部与油底壳相连。在泵支承箱上安装有燃油精滤器、高温及低温冷却水泵、主机油泵、机油离心精滤器等部件。(
11、4)弹性支承支承柴油一发电机组的全部重量。16V240ZIB 型柴油一发电机组总质量为28000kg，通过4 个弹l 生支承安装在机车车架上。每个弹性支承约承受686kN 垂向载荷。，缓和柴油一发电机组与车架间的振动，同时在机车运行中对来自线路的冲击振动进行缓和，其中的高频颤动可被弹性支承的锥形橡胶所吸收，从而改善了柴油一发电机组的工作条件。使柴油机无论在低转速或高转速均可避免发生共振。13简述柴油机防爆安全阀的组成及功用柴油机防爆安全阀由阀盖、阀杆、弹簧及密封圈等组成。为了保证柴油机的正常工作，防止和避免因某种原因造成大量燃气向曲轴箱内漏泄，使曲轴箱内压力升高，引起柴油机爆炸，在柴油机曲轴箱
12、左侧各检查孔盖上设有防爆安全阀。当柴油机曲轴箱内压力超过安全值时，燃气压力作用于安全阀盖内侧，压缩弹簧，使安全阀开启，从而使曲轴箱内压力燃气释放到大气中，以防柴油机爆炸。当压力低于安全阀调整压力时，弹簧力使安全阀盖密贴于侧盖。弹簧压力可通过螺母来调整。14简述差示压力计的结构及作用原理差示压力计设在机车动力室的后壁上，它是测示曲轴箱压力和在曲轴箱压力升高到一定限度时，使柴油机自动停机的一种安全装置。差示压力计体用有机玻璃制成，如图1-1-1 所示。在体内制有U 形管，在U 形管内装有带颜色的导电液。U 形管上部有两个孔，左侧的孔通过管接头用铜管和曲轴箱相连通；右侧的：孔通大气，并插入两根导线，
13、分别与控制电路的有关电路相连接。在中间的刻度牌上刻有导电液面高度的读数。U 形管两侧导电液面的高度差，反映出大气与曲轴箱内的压力差。在柴油机停机状态时，差示压力计两侧液面应与“0”刻线平齐；当柴油机正常工作时，-_差示压力计显示曲轴箱正压力，两侧液面差为520mm 水柱；当柴油机曲轴箱压力超过规定值，差示压力计液面差达到60mm 水柱时，右侧的导电液面上升使两根导线短路，并通过联合调节器使柴油机停机，以免产生严重的燃烧爆炸事故。15简述16V240ZJB 型柴油机“稳压箱式”差示压力计系统的作用原理图1-1-1 中的差示压力计的管接4 与导电液2 相通，即该端反映曲轴箱的压力。当曲轴箱内的压力
14、增大时，气压压向导电液液面，导电液通过压力计体所形式的U 形空腔进入右侧，U 形体右侧的导电液液面升高，当液面升高到与导线6 接触时，使两个导线短路，联合调节器上的电磁联锁动作，柴油机自动停机，起到保护柴油机的作用。由于差示压力计的通气孔5 就在机车的动力室内，因此它只反映动力室内的气压，而不能反映真正的大气压，在机车运用中，当动力室出现负压时(例如，冷却风扇在工作时，打开通冷却间侧门)常使差示压力计误动作，即曲轴箱内的压力完全在安全范围，而差示压力-_计却使柴油机停机。为了保证机车正常运转，使差示压力计正常发挥保护作用，制造厂设计了“稳压箱式”方案的差示压力计系统，如图1-1-2 所示。它利
15、用车体底架横梁两块隔板之间的箱形空间构成“稳压箱”，将差示压力计通大气端的一头通过管子与上述的“稳压箱”相连。而“稳压箱”又与大气相通，这样既能反映外界气压状态，稳压效果好，又避免因动力室负压造成的差示压力计误动作，保证机车的正常运用。16盘车机构包括哪些部件?有何作用?盘车机构安装在柴油机输出端的端板上，位于弹性联轴节的右方。它包括支架装配、轴承体装配及行程开关等。盘车机构主要用于盘车检查柴油机运动部件的运动状态。在主动盘外圆周上刻有圆周角度数，用以准确的按度数安装有关部件。为了保证在盘车过程中不会因启动柴油机而发生事故，所以设有行程开关联锁。盘车时，由于取下了定位止钉，行程开关的触头伸出，
16、切断了柴油机启动电路，柴油机无法启动，保证了盘车安全。17简述使用盘车机构时的注意事项-_柴油机停机状态下才能使用盘车机构。盘车时，拔起定位销上的手柄套，将滑动支架推向弹性联轴节，使盘车机构上的蜗杆与弹性联轴节上的齿轮盘相啮合，此时凸块将行程开关的触头松开，行程开关将柴油机启动电路切断，从而使柴油机在盘车期间不能启动运转，以免发生意外。一盘车工作完成后，再拔起定位销上的手柄套，将滑动支架拉向外侧复位，使蜗杆从弹性联轴节的齿轮盘上脱开，及时恢复原位，同时检查行程开关应良好。1816V240ZJB 型柴油机运动部件由哪几部分组成?其功用是什么?运动部件主要由活塞组、连杆组、曲轴组等组成。其功用一方
17、面是将活塞在燃气压力作用下的往复直线运动，通过连杆转变为曲轴的旋转运动，对外作功；另一方面，利用曲轴的旋转运动推动活塞完成其他辅助工作过程，使柴油机的工作循环持续进行。19活塞组的主要功用有哪些?(1)由不同形状的活塞顶与气缸盖底面相配合构成不同形式的燃烧室。(2)将燃气压力通过连杆传递给曲轴，使曲轴旋转并向外输出功率。(3)由于活塞环与活塞、气缸套内壁的严密配合，使燃烧室保持良好的密封性，可防止燃气由燃烧室窜人曲轴箱或机油窜人燃烧室。又可将燃油燃烧时产生热量的一部分，由活塞组传给气缸壁和冷却水。20活塞的冷却方式有哪几种?活塞的冷却方式有以下三种：(1)喷射冷却采用喷射冷却方式的活塞在其裙部
18、开有进油孔，当活塞行至下止点位置时，设在机体匕的喷嘴正好对准进油口，机油通过喷嘴喷到活塞顶的内腔，使活塞顶得到冷却。机油完成冷却任务后，带着热量回到油底壳。(2)内油路冷却冷却活塞的机油经连杆体上的油路及活塞销内孔进入活塞内的冷却油腔蛇形管或扁油槽，在活塞的内油路中进行循环冷却，然后流回油底壳。(3)振荡冷却活塞的振荡冷却是指在活塞顶的贮油腔内保持一定油量。当活塞在气缸内往复运动时，由于机油本身的惯性作用，这部分机油便在腔内反复振荡，使活塞顶部特别是活塞环带得到较好的冷却。21简述活塞组的组成及其功用活塞组通常由活塞体、活塞环(气环与油环)、活塞销、活塞套、挡圈等零件组成。活塞体自上而下又可分
19、成活塞顶、活塞环带、活塞裙三部分。活塞环带用来安装活塞环。活塞裙主要承受活塞侧推力并起导向作用。活塞销起到连接活塞与连杆的作用。活塞销挡圈用来限制活塞销的轴向移动。气环主要作用是阻止燃烧室中的新鲜空气及燃气漏泄到曲轴箱中去，并将活塞工作时受-_到燃气加热的部分热量传给缸量。油环主要作用是阻止曲轴箱内的机油进入燃烧室，又使机油均匀分布在缸套工作面上。16V240ZJB 型柴油机采用的整体锻铝活塞由活塞体、活塞套、气环、油环、活塞销、弹簧卡环、螺堵等零件组成。活塞体和活塞套相互制成两层台阶的过盈配合。在16V240ZJB 型柴油机上也同时采用整体薄壁球墨铸铁活塞。具有强度高、耐磨耐热、线膨胀系数小
20、的优点。球铁活塞顶部的燃烧室形状与铝活塞相同。球铁活塞总高度比铝活塞小15mm，气环由原4 道改为3 道，油环由原2 道改为1 道。球铁活塞头部为一箱体结构。它一方面加强了活塞头部的结构刚度，另一方面形成了一个大面积的冷却油腔。当活塞作高速往复运动时，机油在油腔内进行振荡冷却，提高了冷却效果。22简述柴油机活塞组冷却方式及其内部冷却油通道16V240ZJB 型柴油机的活塞组采用活塞体内环形管式冷却并由连杆小头向活塞内顶部喷油的联合冷却方式。在活塞体上部的外圆面上车削出三道冷却油槽；在活塞套的内圆面上车削出一道油槽，并使其与活塞体上的第一道环槽相配合。活塞体上第一道与第二道、第二道与第三道环槽各
21、有垂直槽相通。活塞内部的冷却机油是通过活塞销座上直径为12mm 的通孔引到第一油环槽，冷却机油沿环槽分两路流动汇合后向下，再经第二道油环槽内又分两路，汇合后通过垂直槽流向第三道环槽，再分两路流动汇合，然后在销座另一端上方直径为10mm的通孔流回曲轴箱内。如图1-1-3 所示。16V240ZJB 型柴油机采用整体薄壁球墨铸铁活塞时，采用振荡式强制冷却方式。球铁活塞的头部是个箱形结构，形成一个大面积的冷却油腔(总容积1000cm3)。由连杆杆身油孔来的机油，到达连杆小端后，一部分机油从连杆小端顶部喷射到活塞顶部外表面上；另一部分机油通过活塞销孔的油腔经活塞销座的半周沟槽，再通过直径11mm 的孔进
22、入活塞头部油腔，当活塞作高速往复运动时，机油在油腔内进行振荡冷却，提高了冷却效果。循环冷却后的机油从回油孔，流回柴油机曲轴箱内。-_23简述16V240ZJB 型柴油机连杆组的组成及其功用16V240ZJB 型柴油机连杆组由连杆小头、杆身、连杆大头、连杆螺栓、连杆盖、连杆瓦及小端衬套等组成，如图1-1-4 所示。柴油机连杆组的功用是把活塞和曲轴连接起来。柴油机工作时，将作用在活塞上的燃气压力传递给曲轴，带动曲轴旋转。-_24简述柴油机曲轴的功用及曲轴两端的组成部件曲轴是柴油机中最重要的部件之一。活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的旋转运动，通过曲轴输出柴油机的功率，并由曲轴直接或间接地驱动配气机
23、构、喷油泵、机油泵、水泵等部件。如图115 所示，曲轴的输出端通过法兰与弹性联轴节相连接，并通过弹性联轴节带动牵引发电机。曲轴的自由端装有正时齿轮、减振器、泵传动齿轮、万向联轴节叉形接头，通过这些零件驱动凸轮轴、气阀、联合调节器、转速表、水泵、机油泵以及机车的辅助装置等。25简述柴油机曲轴的结构及内部机油通道16V240ZJB 型柴油机曲轴由9 个主轴颈、8 个连杆颈和16 个曲柄臂组成的8 个曲柄以及自由端、输出端等部分组成。9 个主轴颈支承在机体的主轴承内。连杆颈上并列安装有左、右两列气缸的活塞连杆组。主轴颈和连杆颈的轴颈重叠度为70mm。曲轴全长为3775mm、采用稀土钼铜合金球墨铸铁铸造，净重为1730kg。主轴颈及连杆颈的芯部设有铸孔，既减少曲轴旋转质量又作为曲轴内部的机油通道。曲柄臂上都铸有20mm 的孔道，沟通了主轴颈与连杆颈的铸孔。铸孔的两端用油堵加挡圈密封。机体主油道机油进入曲轴主轴承内，流经主轴承盖、主轴瓦后，其中一部分机油润滑主轴承，而大部分机油进入主轴颈内油腔，经曲柄油道进入连杆颈，然后流入连杆大端、连杆杆身油道、连杆小端和活塞。曲轴输出端的端面中部设有油堵。其芯部有小孔，机油还可由此小孔进入弹性联轴节内腔。
