第3章-柴油机.docx

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1、；EVo1.6型柴油机3为适应美国环保局（EPA）针对机车制订的2徼排放$1998年开始开发GEV016型柴油机,GEVO柴油机根本采力7HD1.柴油机的主要结构，致力于到达开发目标的改良.在GEVO柴油机开发的初步阶段，改良燃油管理,提岛压缩比和蜂伯压力承受能力,优化配气定时，改善涡轮增压推效率和提高进、持道流Iit系数.以及优化进气冷却和燃烧室几何形状,被确定为到达开发目标的关键要#K改善排放的同时还要马燃油效率的折衷.为了抵消囚延迟喷射定时而引起的燃油消耗率的增加,偌要对燃油喷射系统参数升级,并结合采用优化燃烧系统设i匕电子控制的整体式喷油泵和通过优化凸轮鞭面、喷油始点、喷油器容量和流量

2、，经过脸证的燃油喷射装猊可到达排放和燃油效率要求，采用的GE涡轮增Jk：器能在较高压力水平下具有足够喘报裕度可以高的压比和宽广的流量特性满足柴油机的性能要求，除了关键的性能参数外，柴油机的可绑性和耐久性也至关重要。因此，斑个部件和系统超要通过可靠性设计程序的验证，再进行广泛试验.通过做破坏性试验.确认了关犍零部件的设计余盘.一些大的结构部件,如曲轴、连杆、活塞、气缸盖和涡轮熠压器，均在专门设计的试脸台上进行岐坏性疲劳循环试验.柴油机进行了大量的性能和耐久性试验GEVO1.6型柴油机是GEVO柴油机的系列产品，具有该系列柴油机的共有优势，其额定功率为4660KW,以满足中国铁路运输时扒乍柒油机装

3、乍功率的要求，3.1柴油机总体布宜和结构特点3.1.I柴油机总体部置GEV016柴油机的总体布置见图3-1、图3-2.柴油机的16个气缸分成左、右两列,两列气缸呈V型45夹角，柴油机自由编,前端孟组件（IFE）紧同于机体前端面.在前端盖组件的上面安装左、右两台增压器；在增压潞下面的前端茂组件内各安装一个抽屉式的中冷器：在自由端下边的左侧安装一台水泵，右侧安装一台润滑油泵：在左他下方，装有一个加油口和油尺。图31柒油机外形图由气缸盖、气缸套和加强食组成的气缸加件安装在机体各个气缸孔上,成为丘、右两列，从而组成柴油机上部的V型结构.气缸组件的丁更部是气缸罩蒜，松开气缸罩盖上的手轮,可看到福坪和气门

4、组件,并可用插耨上的词A螺行来调整气门冷态间照.曲轴置于机体的主轴承上。在柴油机气缸内，空气与期油混合燃烧后的愁气推动活富作往复运动，并通过连杆推动曲轴作旅转运动.曲轴输出剧由压袋于曲轴轴颈上的法兰盘通过蜷枪与主发电机的转子连接.将柴油机的作功传给主发电机.曲轮输出端的轴颈上还压装有曲轴尚轮，通过情轮带动凸轮轴齿轮，北动凸轮轴运转。与曲轴自由端法兰连接的齿轮带动水泵齿轮和润滑油泵古轮,建动水泵和润滑油泵运转.曲轴自由端还安装一个调整柴油机扭转振动的减振器.两根凸轮轴分别置于机体左、右两恻的凸轮轮轴承上。凸轮轴的配气凸轮推动气门驱动机构，控制气门的开闭：凸轮轴的燃油凸轮推动喷油泵下体的滚轮使喷油

5、泵产生诙代燃油.装在喷油泵外DH的电磁阳接受电子燃油控制系统计算机发出的侑号.控制啖油泵的供油定时和供油眠,ms油泵输出的高压卷油经Ih高压油管和喷油涔向气缸啮油，供柴油机燃烧作功.在柴油机V型的左、右两恻,布置能油进油总管和燃油回油总管.并在柴油机左、右两恻的机体平面上从上至下各装有八个凸轮釉检查孔部和曲釉箱检查孔前。翻开这也IK可依杳凸轮轴和曲粒和的情况，曲轴箱依杳孔靛还设置曲轴箱的防爆装汽，机体V型夹角内的下部储出冷却水腔,在其上面安装一个进气和出水管组件,其下部为进气总管、上部为出水总管.经过中冷静冷却的空气,经由安装中冷器的前端盅组件内腔进入进气总管，再送入各气血，出水总管与接有增压

6、器出水管的过渡管连接，将柴油机的出水送入机车的散热器进水管路.在诳气和出水管组件上方，藕外侧布走着两根排气总管，左、右各气缸的排气经各支管接入该1的排气总管，再由过渡管与增玉器的涡轮进气口连接，将高温的压力气体送入增压器，供涡轮作功。，图3-2柒油机横息面图在柴油机后泡机体左后IW的凸块上安装有两个曲轴转速传感器.压奘于曲轴后端的法兰盘上.有一个89齿（另加一个缺失齿）的齿阳.曲轴转速传感器通过检测齿圈上的齿来确定曲轴在旋转过程中的位置，提供柒油机的电子燃油控制系统，确定供油时刻，柴油机上安装行电子燃油控制系统的各种传感零.它们向计算机提供多种信息.计算机依此向电磁网发出信号，操纵电磁阀的动作

7、，从而控制柴油机的功率和转送，并实现各种保护功能。旅输出端的右侧,安装有柴油机的盘车机构“油底光装在机体的底面“柴油机的四个支承.分别装于机体靠自由端底部两恻和主发电机.底部两侧，柴油机吊运时.将起电吊钩拧入柴油机两恻的柴油机支承螺孔.和安奘于机体蚯出端顶面的起重吊钩一起与柴油机吊具连接后,便可起用柴油机.柴油机结构特点GEVO16型柴油机具有如下结构特点.两列气缸呈V型450布置，这允许较大缸径的柴油机列装在一个窄的机车总宽度里，此正为机车柴油机所要求的，独立的动力组件安装于半隧道式的曲轴箱上,通过卸去最少数鼠的紧固件,即可将包括气缸盖、气缸套、加强食、活塞、连杆、高压油泵、气门挺柱和气门推

8、杆的动力如件整体从柴油机中取出.此结构，可方便柴油机维护，缩短检修周期，防止冷却水对润滑油的影响等.前端盖组件集中安装了增压器、中冷器.水泵、制滑油泵等部件，前端如件内还布置有空气、水、润滑油通道：柴油机V里夹角里，从下至上设置有柴油机总的进水腔、进气道和出水总管.这就为油、水、，管路布置提供了便利条件,可大为简化外部管路的设置，使柴油机外观整洁，也便于维修。电子控制燃油喷射(EFI)系统主要由电子控制喷射装猊、柴油机控制单元(KC1.)和多种传雪落第成.电子控制喷射装置的高压油泵和喷油涔分别安装在加强套和气缸需上，两者团高压惚油管连接。高压油泵向喷油器的供油，由柴油机控制电元通过装在商压油泵

9、上的电磁阀控制.电子控制燃油喷豺(EFI)系统改变了柴油机喷油控制方式，全面赛测柴油机运行状态,实施精确的反附调控.深的曲轴箱可提高机体的刚性，这是主发电机直接安装在机体上所需要的，采用好个气缸对应有一节凸轮轴的分段组合大结构,每节凸粒轴外偶有一个蒸板.翻开盅板就可以方便地观察和拆检凸轮轴.大的曲轴箱观察孔盅位于曲轴中心的上方以便连杆维修时易于接近。由钢顶和球枭铸帙活塞销座以及铝活塞裙构成的组合活塞.可到达SUt轻和承受顶峰值氏力的要求。在曲轴上分段焊接大小不同的平衡重.有利于曲轴型量的减轻.减小曲轴正后可提高柴油机轴系的自振频率，为M小柴油机扭转想动提供功利因素，在气缸套中镣入一个抗拊光减磨

10、环以提供耐久运行外表.对连仟杆身与连FF大端之间的过渡进行了优化,以获得最大刚度,气缸曲具有加厚的火力板、高的气缸需及其合理的内部结构、尺寸羟过优化的扑气门座幽冷却孔和为防止应力集中而采用圆滑过渡区，使气缸盖具有更高的可靠性.3.2柴油机主委技术簪数型号：GEV(H6型式：四冲程、出接喷射燃烧室、废气漏轮增压、增出空气中间冷却.缸径X行程；25QX320Nin缸数及排列：16缸、丫型、夹角45气缸总排址：251.31.几何压缩比：16.8：1额定转速：1050rmin怠速转速：440rInin额定功率：4660kW燃油浦耗率：2143%gkB.h(排放优先模式)2003g/kW.h(油耗优先模

11、式)质崎：21857kg外形尺寸：5105X1771X2603mmH3-4机施构制面图机铸铁制个半隧道箱.其横呈六边与曲轴中大的距有通长加板,这就较大的横网度。机体3.3国定件3.3.I机体总成机体总成主要由机体、主轴承盖、气缸食、加强食、前端盖组件、各类釉承以及螂柱、各种加板等机体附件殂成.3.3.I.1飙体及附件机体及附件的结构如图33、34所示.图3-3机体1.*主他女终性轴承体由球力成，是一式的曲轴一面大体形，底面心线有较离.并且原的底使机体有向和纵向顶部有两个安装气缸组件的加工斜面,其中,有安装气缸组件夹角成45的气缸孔,斜面还有紧固气虹殂件的螺松孔和将冷却水引入气虹祖件的出水孔等。

12、机体央角中，有纵向贯穿的冷却水腔，冷却水由此羟机体J部斜面的出水孔流入气缸水套.用于冷却气缸套.机体设有9档主轴承，锻钢制成的主轴承盖安装在机体的羯个横向构件上，止推轴承设在输出端.每个主轴承装用两个螺柱和摞母紧囿在机体上，每个主轴承盖与机体的结合向上有两个定位倘.用于与机体的定位.两个横拉螺栓穿入机体两侧.拧入主轴承而，进一步紧固主轴承盖并且提高了机体主轴承孔的刚度。在输出玷.机体和止推轴承盖的主轴承孔两侧.各安袋组止推轴承.机体的每个横向构件的左、右侧上部布置有凸轮轴轴承孔,用于支推凸轮轴,9档凸轮轴孔中，仅自由端一档孔径较小，其余各档孔径均相同。一片凸轮轴止推轴承次于输出端，并用一个螺栓

13、紧固于机体上。左、右各档凸轮轴孔均有钻孔通向主轴承孔，中空凸轮轴里的润滑油经凸轮轴孔和该钻孔流入主轴承孔.各凸轮轴孔还有一个钻孔通向机体的顶部斜面.由此，润滑油进入加强套内流入气缸盅.去润/气门摇性机构。在输出端，从电至外，机体有三个安装面.最典面安装一个后油蚪前，它与曲轴上的甩油盘和法兰盘共同构成曲轴怆山地的迷宫式梏封结构：机体左后仰的凸块上安装有两个曲轮转速传感器：最外面是三个主发电机的安装面，该面有螺孔和定位铺孔,分别用于发电机的紧固和定位。机体两例有凸轮轴检查孔和曲轴箱检查孔，它仰的海面安装有对应的蛊板.其中，凸轮轴盖板由钢板冲压成型。而曲轴箝检查孔盖是一个纲件，其盖板依钻舛费压紧在机

14、体的检食孔平面，实现蒜与机体间的密封，当曲釉箱内的气体压力超过一定数值后，克服弹宽力，发开流板以棒放压力，随后弹黄力又迫使之板极其迅速地关闭检杏孔,以阻止空气窜入曲轴箱.预防曲轴箱由于空气市入而产生爆燃的危险.靠辎舟箍的两侧各有一个齿轮箱检杳孔靛，其中，右恻虚还用于安装柴油机的提车工具。3.3.1.2?缸普、加强套和削端K组件1气缸套气缸套由灰铸铁制成其结构如图35所示.内壁面呈平台网攻形式.用于存储润清油，以战少气缸套和活塞的磨损。气缸食外圆的4个定位面，从上至卜分别与加强套的上、下定位孔和机体的上、下气缸孔相配，气缸套的中部凸缘的平面，支找f加强套下定位孔的上端面气缸套外网的3个定位而各有

15、一个挽胶密封圈,上部密封阉可防止气缸上部水腔的冷却水漏泄到柴油机外面,中部的两个橡胶密封圈分别用于防止气缸不部水腔的冷却水混入机体的曲轴箱，以及曲轴箱的润滑油第入上述水腔.气缸套凸绿顶Ifd与气缸盅之间装有钢质垫片,用于密封燃烧室气体.气缸套底面设有安装活塞保持架的螺孔，动力组吊装时该保持架托住活塞，使活塞可保持在气缸中不致脱落，气缸套内孔上部安装有个减磨环，减磨环可减少气缸中积碳的形成和在活生行程中利去活塞上的积碳图3-5气缸套2加强套加强套由灰铸铁制成，其结构如图3-6所示，加强套设有上、下两个气缸套定位孔,下定位孔的上平面是气缸套的支掠面.气缸套上部与加强套与之间形成气缸的冷却水腔。加强

16、食和气缸套之间形成的水腔分为上、下两部，来自机体的冷却水经加强套底部诳入下部水腔后.流匿由于气缸套中就外圆面上的一道坝状环筋和加处套内圆组成的限制带后.被强制沿网周均匀地流向上部水腔.之后.通过气缸套上部舟水孔进入气缸施内。加强套外恻的内腔，设有气门挺杆、高压油泵的安装孔和放置气门推杆的空腔.加强套内部还有许多油孔.机体上与凸轮轴孔钻通的涧滑油，从加强套底部流入,其中一路经油孔进入各挺杆孔，去润滑挺杆的外圆和滚轮，另一路从加强套顶部油孔进入气缸盅，去润滑气门机构：从气缸装油孔过来的喷油器同油，进入加强套顶部油孔后，羟内部油孔由总压油泵安装孔外侧流入设在柒油机侧面的燃油回油管.加强套与气t床及机

17、体之间均设彳i诙封垫，作为它们之间油、水的密封，图36加强套3前端前俎件前端盖组件位于柴油机自由端，主要由前端前箱体和前掂草盖纲成，前雨盅箱体是一个整体箱形球醵锚秩铸造件，其结构如图3-7所示.前端流箱体用螺栓和定位值固定和定位在机体上.与机体之间用垫片密封.并且干水孔处用株胶阍密封,其底面与油底壳顶面以垫片密封并用螺栓紧固。M盖箱体的外部安装有增压器、油气别离器、加油口和油尺等部件,内腔还装有中冷零.前端或箱体集中设置了进柴油机的冷却水、润滑油和冷却空气的接I.其外端面设有润湘油和冷却水进口，通过它的内部水道和油道把润滑油和冷却水送入机体：由中冷器出来的冷却空气，经前米荔箱体的，腔进入设在柴

18、油机V型夹角上方的柴油机进气总管.前端盅箱体还设有曲轴箱通气口,它将曲轴箱的油气送入油气别禹器.油气经油气别离器别国后，涧滑油经油管流回油底亮，气体那么进入柴油机的排烟管，由于排烟管里峻气的引射作用，可使曲轴箝形成负压.前端草盅是个铸铁件,安装于前端建箱体的外痂面.其端面安装有水柒和润滑油系，内部设有润滑油啖嘴，它把润滑油喷洒到减振器上，使取振器得到冷却。上述润/油所形成的油雾，用于水泵和润滑油泵的齿轮及其主动齿轮的润滑ff1.3-7前端iftifi件3.3.2柴油机支承柴油机一发电机祖通过两个位于笫2曲轴箱观察孔位的柴油机支承和两个发电机支承安装干车架上,用于承受柴油机发电机组的重址和减少柴

19、油机振动对车体的影响.柒油机支承的外形如图3-8所示，它主要由支承、螺栓、檬收堆和安装板等组成.支承通过螺栓与机体连接，又附.F橡胶堆和安装板上，安装板用螺枪与车架紧固，当单独支承柴油机时.4个柴油机支承分别安装于第2,6曲轴箱观察孔的机体两W3-8柴油机支承3. 3.3主轴瓦和连杆瓦主轴瓦为钢背和铝锌合金构成的双金双板薄壁轴瓦，上瓦内圆开有油槽，并设进油孔.下瓦在对1.1.处的中部开有缓冲油槽.可减少由于上、下瓦之间油槽放面的急速变化而引起穴蚀和油流的冲饨作用。上、下瓦均有定位唇分别与机体和主轴承盖定位。主轴瓦的结构如图3-9所示图3-9主轴瓦主粕瓦图3-10连杆砥连杆瓦为钢背和铝锌合金构成

20、的双金属板薄壁轴瓦,下瓦内阴开有油槽,并设进油孔,上瓦在对口处的中部开有缓冲油槽并有进油孔，可减少由于上、下瓦之间油槽能面的急速变化而引起穴蚀和油流的冲蚀作用。上、下瓦均有定位唇分别与连杆体和连杆前定位。连杆瓦的结构如图310所示.3.4运动伴曲轴组.1曲轴姐的姐成曲轴组主要由曲轴、套、用油盘和法丝盘等组成,其结构如图3-11、图3T2所示,法兰盘通过锥套压配：他精输出然的轴颈上，它与主发电机转子法兰之间用螭枪紧同联接.用油盘与法兰盘及后油封盅共同构成曲轴输出端的迷宫式密封结构.2曲轴结构曲轴的材料为合金钢，以整体锻造而成，经热处理后改薛其机械性能，轴颈外表过赳化处理以提高硬度.曲轴由8个曲柄

21、、自田端轴段和怆出掂轴段组成曲轴以9个主轴颈支承于机体的主轴承内，其中输出端设止推轴承。曲轴自由端的法竺安装一个械振器和个案弧动齿轮，由该齿轮驱动水泵和润滑油泵-曲轴的输出端，在轴颈上安装曲轴齿轮，经由情轮带动凸轮轴齿轮.主轴颈和连杆颈均为实心结构，为使润滑油通过主轴颈到连杆颈去润滑连杆釉承，并进而通过连杆流向活塞内冷却，在主轴颈和连杆轴颈上,垂直于曲轴中心战方向均钻有打穿的油孔.并有斜油孔把主轴颈油道与连杆轴预油道相连.曲轴上的斜油孔从曲柄普的斜面上钻入，在钻口处拧上油堵.在曲釉的自由端，由一个钻孔与曲轴上的斜油孔连通，此钻孔对着装在曲轴自由蝌法兰上的战振着油槽，润滑油由此进入减振器内腔.3

22、-11曲轴4H与减振器的瓦尼一道来降低柴油机的扭转振动.GEV016型柴油机采用板箕减振涔，它期于阻尼弹性犍振器，及振器主要由内、外圈、中部的限制块和板筑、两恻板以及连接侧板的螺栓等组成，其结构如图3T3所示。内圈由螺栓紧固于曲轴白由端的法兰上，由曲轴来的润滑油经内圉的油孔流入减振器内腔，用以板赞间的润滑和增加阻尼的作用，侧板与内、外圈之间用橡胶圈密封I加板.匕还设有放气孔.图3-13诚振器活塞组.1活塞姐的姐成活塞组主要由活塞头、活塞体、活塞裙、活塞销和活塞环等组成,活塞粗的结构如图3T4所示。活塞头和活生体之间以螭枪紧固，活北销置F活生体和活塞耕的活疵销孔里，属浮动式活塞箱,在活富福的活塞

23、销孔两恻装有挡圈，用于限制活富销的轴向中动.三道活塞环分别装干活塞头的环梢里,其中.上面两道为气环,下面一道为油环.图3-14活塞组.2活塞头活塞顶为浅形状，马喷油器的多孔喷嘴所喷射的油束相配合，使气M内的空气与燃油充分接触和燃烧.活塞头内腔的外周是一个环形冷却油腔,油腔的外周还设有许多油孔通向活塞顶内壁，压力油经上述油腔和油孔去冷却活塞环种和活塞族。油腔紧犯活塞环槽，可以有效地降低活寤环和环槽的工作温度从而然小活塞环及环樽的磨损，防止活塞环弹性松弛和粘结等故障的产生.冷却油腔内设置的向上斜油孔.可有效冷却活塞头的顶部和上部国柱面，防止顶部过热而出现裂纹和由于圆柱面受热膨胀而产生抱缸故障，活塞

24、头内腔中央与活塞体顶面形成一个较大次却油腔和冷却外衣，用进入此油腔的油去冷却活塞顶中部.环形油腔与中部油腔之间有一个环形凸台，它上面设有螺纹孔和定位铺孔，通过蝶栓和垫圈把活塞体与活塞头连接起来，活塞体与活塞头之间用定位销定位.活塞头有两道环槽,用于安装气环.一道环槽川于安装油环.3活窸体活塞体由球墨铸铁制成，主要用于支揖活粕头和活塞销，球凝铸铁活塞体相时铝活塞体，其活塞销孔可承受更高的压比，因而对于高强化的柴油机,球跟铸铁活塞体具有较大的优势.活塞体上部与活案头下部共同组成中间和外冏两个冷却油腔，由连杆来的润滑油经活塞销孔里的油孔进入外周油腔，用于冷却活塞环槽和活塞顶，另外，通过活塞体上的摘向

25、油孔流入中间油腔.去冷却活塞顶中部.在外周油腔,活塞体和活塞头之间用橡胶圈密封。连杆组连杆祖主要由连杆体、连杆连杆爆栓、连杆小头衬套等组成，它们的结构如图3-15所示.连杆体和虚采用合金钢整体模撮.并经调质处理，具有较高的踪合机械性能，由合金钢制成的高龙度连杆螺栓，使连杆体与筋的可擢连结.连杆小头衬套由钢背和铜铅锡合佥制成。连杆组可分成连杆大头局部、连杆杆身局部和连杆小头局部等三局部.连杆体的大头部与连杆盖、连杆瓦及连杆螺栓组成连杆大头局部，连杆体小头部与连杆小头衬组成连杆小头局部.连杆大头剖分而为斜切I.剂分向与连杆中心线夹角为50%斜切口采用齿形定位。连杆杆身为工字形截面.图3-15连杆组

26、齿轮传动装置凸轮轴传动装理主要出安装于输出掂的曲轴齿轮左右、大、小情轮、情轮轴和左右凸轮轴传动齿轮等组成，曲箱齿轮经恪轮传动凸轮轴齿轮，其结构如图376所示。由齿轮之间的传动比.实现凸轮轴转速为一半曲轴转速的的关系：通过齿轮的正确安装.获得准确的配气定时。曲轴齿轮压装于曲柏输出端的轴颈上。凸轮轴传动齿轮由螺检紧固于凸轮轴输出端的轴隙端面.大情轮东装于小临轮的轴颈上,小情轮内孔乐装了的衬套,由衬套的内孔支承于情轮轴的轴颈上并形成滑动配合。情轮轴的两端用锥食和法兰分别固定机体输出端的前、后情轮轴承孔内，由凸轮轴孔来的润滑油顺序运机体的惜轮釉承孔内的油孔、脩轮轴一侧的油梢和径向油孔、精轮轴轴向油孔和

27、中部的径向油孔去润滑小情轮衬套孔，凸轮轴传动装置的齿轮依弁E溅润滑。系传动装汽也安装于曲轴自由端法兰上的泵传动齿轮和水泵、润沿油泵的齿轮组成.泉传动装置位于柴油机自由端的前端曲内，泉传动袋置的齿轮为飞戏润滑.图316凸轮轴传动袋置3.5 配气机构概述配气机构是柴油机换气过程的控制机构.按规定的配气相位定时地的开启和关闭进、排气门，并在规定的时间内，把新鲜空气吸入气位和把燃烧后的废气排出气血。其合理的设计对柴油机的工作性能彳很大的影响，而其零部件的结构特性，将对柴油机的可野性和耐久性产生很大的影响，配气机构由气门驱动机构、气门机件、气缸孟以及附件等组成，其结构如图3-17所示.3-17用气机构气

28、缸盖布置在左右两侧的气缸上部，辟一个气缸盖的上平面装有气门加件、摇曾轴座、WIf1.I.播肾、气门横野和横押导杆等.在柴油机的两侧布置下置式的凸轮轴以及由其驱动的挺杆组件和推杆组件.在凸轮轴的每个配气凸轮上方都对应一个滚轮式配气挺杆，用来推动推杆，并经摇月和气门横网的传递舞动气门的开启.另外,凸轮轴上的供油凸轮推动喷油泵下体的滚轮,从而使喷油泵供油.气门驱动机构气门胭动机构主要由凸轮轴、凸轮从动机构（挺杆组件）、推杆组件、摇*摇臂轴、摇普轴座、气门横需、横臂导杆等组成,如图318所示.IS3-18气门JE动机构一成左右两根凸轮轴布置在柴油机的两例，分别驱动左右两排气缸的进气门、排气门和单体式电

29、拄喷油泵.进、排气门摇坪安奘在摇臂轴的两箱,摇悔轴安装在摇需轴座上.并固定在气孙靛上.气n横号安装在同名气门的横臂导杆上，借助于导杆的V向作用，使气门横臂作上下运动，从而控制气门的比用.GEVO型柴油机的气缸盅采用四气门结构.保证了良好的充气能力、较大的充气系数和良好的换气能力。四气门的布置选用了同名气门申联布巴的方案，.1凸轮“柴油机左右两根凸轮轴分别安装在柴油机机体左右两恻的九档滑动轴承中.每根凸轮釉分为8个单节，即每缸一节。见图3-19,每2节凸轮轴之间安装一凸轮轴颈，其中丫公两侧的输出斓（左右第9位）为止推凸轮轴颈，以控制凸轮轴的轴向推力：左右两例自由端（左右第1位）为末端凸轮轴颈：其

30、余左右的28位为凸轮轴支承轴颈.各节凸轮轴和轴颈之间采用螺松连接并来用空心定位套定位。图3-19凸轮轴传动图凸轮轴上的进气、排气和供油3个凸轮枭用整体式结构以保证在受冲击力时凸轮能平安可靠地工作.GEVO柴油机凸轮轴采用了其传统的一缸一节结构.凸轮轴能膨从柴油机机体侧面的凸轮轴观察孔安装和拆卸，其可维护性和可接近性非常好：GEVO柴油机凸轮釉的另一个突出优点是采用了凸轮轴段和凸轮轴颈组装式组合结构，左右两根凸轮轴的中空局部分别形成柴油机的左右主油道，润滑油既通过径向油孔润渐各档凸轮轴承,同时乂通过凸轮轴承上的打穿怙孔使润滑油从凸轮轴中流向机体的的各档主轴瓦。凸蛇轴段由合金钢制成，其各凸轮经淬硬

31、处理，以适应对凸轮耐磨的要求.气门组件气门组件主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门旋转体、气门杆密时圈等组成图3-20发示了气门组件的组成零件和各事件在气缸蛊中的安装位式.GEVO柴油机的气门考虑到应用要求和制造本钱,送气门和排气门分别采用不同的材料，排气门那么是采用了摩擦焊接结构，为了提高气门盘座面的高温耐磨性能和抗腐蚀能力.GEVo柴油机在进气门的阀盘上和排气门座网的密封面上分别堆焊信错鸨合金，该堆焊层在高混下保挣较高的硬度.而在气门杆部采用了镀格处理.以提高杆部的外表帔度，保证了气门杆的耐磨性和疲劳强度。GEVO柒油机的气门阀盘采用了平原结构，该结构形状简单，受热面积小，既使于制

32、造，又具有工作可就和重后轻的特点.为使气门可鸵地与气门座网器密贴合进排气门的座面处均做有30。他角使气门具有较大的流通时面值。m3-20气门H1.件安装在气缸盖上的嵌入式气门座圈为环形结构，它以过盈配合的方式安装在气缸盖的气门座孔内。气门座圈采用合金钢制造，并经热处理。气门座圈和气门一样同样承受智商温和高压燃气的作用，因此GEVO柴油机的气门座圈选用的材料具有高温下塑性变形小而且硬度较高。GEVO柴油机的气缸萩上采用了上汽式气门旋转机构.GEVO柴油机的气门导管采用特种铸趺制成，以过盈压入气缸盅的导管孔内，气门杆与气门导管间的间隙是保证气门可兜工作的取馨条件，GEVO柴油机在选择了适宜的配合间

33、隙的根底上又增加了气门杆密对圈，从而严恪控制了涧滑油进入运动配合面的问气缸差气缸靛是柴油机的一个也要都件，与加强套-起用四个长螺松紧固在机体上。气虹靛的底面装住气缸,起密封气缸的作用,并与活塞顶面和气缸套形成柴油机的燃烧室.在其内部安装有喷油器和气门及其驱动机构.同时布置行串联式的进、排气道以及冷却水腔。GEVO柴油机气缸施采用了双层箱形结构.在气缸靛的内部设置了中隔板格缸头冷却水腔分成上水腔和下水腔.中央设有用于喷油器安奘的空心网柱并与中隔板连成一体，以增强中间部位的刚度。GEVO气缸盖选择了合理的中附板锥度并尽愤接近底板，有利于刚度和底板的冷却，又具有适宜的下冷却水腔容积，从而防止了铸造和

34、酒砂的困难.见图3-21.图3-21气缸周GEVO柴油机气缸靛顶面到底面在其外边边缘设有Pq个切穿孔，用于安袋气缸盅爆柱.采用四个螺柱肾固方式.简化了机体结构,可使气缸趣结构紫淡,加工量少.减少了螺柱的数埴。为提高持气门的运用可施性，GEVO柒油机的气虹盖的排气门脚座修来用了水冷结构以加强排气门的冷却.3.6 增压和进排气系统GEVO柴油机作为海强化度的大功率中速柴油机采用了废气湖轮增压系统。废气涡轮增压系统由排气管.废气涡轮地压器、中冷器、进气管4局部组成，见图322.图3-22GEVO柴油机增压系统3.6.1增压器GEVO1.6缸第油机的增压器是由GE公司自主开发的产品，具有高效率、大流址

35、、褥Hi比的特点.不仅性能优越.而且重出轻、尺寸小、结构紧凑,另外该增质器可被性裔，能适用于不同环境的应用。GEV016柴油机选用了两个以压涔布置在柴油机的自由端，安装在前然集成族上，分左右刻称布置，见图3-23。GEVO1.G缸柴油机的增压器压气机为电徼离心式，由进气直管、导风轮、压气叶轮、扩压器、涡壳等祖成，导风轮和叶轮的设计具有满足大流量气流的要求，且气动性好、流动损失小、效率高以及变工况性能好的特点,进气涡壳的法兰连接可沿增压器轴心方向周向旋转,能按照不同进气管路的要求周整角度,使于结构的布置.GEV016柴油机的左右埴压器正是按照柴油机总体紫潴布置的要求，分别调整/进气涡光的角度.使

36、得左右增压器相距很近，减少了柒油机的总宽度，增压涔支架与增乐器的涡光体铸成一体,并将增长渊的冷却水进口和润滑油的进出口集成在涡壳的底座上,这样既便于柴油机的总体布J1.又大大简化了冷却水和润滑油的管路，方便了柒油机的检修和维护，增压器底座来用8个螺栓固定在前然或组件(IFE)上.同时在潮光和IFE之间采用了马鞍型的过渡板加强连接.保证了产品的可靠应用。图3-23mIK器布置图3.6.2 中冷器GEV016柒油机配置2个中冷器,分别装于前地盖组件左右两例的内腔中.见图3-24.GEV016柴油机选用了冷却面枳大、效率高的铜芯中冷器,采刖板超式结构和涨接工艺，即总管到支管和支管到肋片的装配通过眼管

37、紧密连接。其中水处于各支管内，而空气咫么流动于肋片之间。GEVO16柴油机的中冷器采用抽肥式安装方式，即中冷器首先安装在IFE的铝制网罩装上，芯子和铝装之间采用螺栓连接，中疗器和铝罩装形成完整的冷却水循环并组成一个整体,像抽掘一样,然后将此整体插入到IFE的安奘内腔中,并依次通过蛔检紧固到IFE上,见图325所示。这样中冷器铝罩箭为中冷器水管和进气管提供安奘平面井将中冷器芯体悬挂在IFE内.国3-25中冷骞的安装3.6.3 进气芒GEVO柴油机的进气管道由左右独立的进气穴管、安装中冷器的恻战罩和位于柴油机的V形夹角内四节进气总管组成,见图3-26.15)3-26进气总管进气总管是柴油机进气系统

38、中的重要零件，共分四节，好两缸一节，固定安装在机体V型夹角间的顶部.四节进气总管用幄栓连接成一体，形成柴油机的进气稳压变.从左右中冷器冷却后的压缩空气经过IFE的通道混合后进入进气总管形成的进气稳压室，加以检定后流入气近内。四节进气总管的16个出气11与16个气缸装的进气门一一对应，在每一个出气11设有圆形卡槽用于安装0里密封圈.在安装气缸盖时，通过0型率封圈,进气总管出气口与气缸筋进气孔紧密贴紧，保证了空气的密封.该结构省却了螭栓连接，结构筒球，密势性好,且拆装方便.3. 6.1排气管GEV016柴油机考虑到铁路运用负荷的实际情况，采用了模件式脉冲转换系统，左右排的气缸排气分别进入左右各自的

39、增压渊涡轮.GEVO柒油机的单排气管来用不锈削铸焊结构，如图3-27所示。本体材料选用耐热不锈别，在排气管的前端焊接不锈钢的波触膨版管,。该排气管利用话造的不锈钢体形成波纹管的内衬导流管,防止了焊接式内衬导流管脱落而损坏增压推的质量故障.波纹管与排气管体焊接在一起的另一大优点是确保了排气管的安装方向,沏底解决了独立式波纹管膨胀节由于操作失误辱致反方向安装的可能，从而防止了增压器的损坏.另外波纹管与持气管焯接成整体,也方便了各样气管的组奘词整.GEVO柴油机的各节排气管之间采用卡箍连按，折装方便，图3-27单虹排气管3.7润滑油系统GEVO柴油机润滑油系统示意图见图3-28,图3-28柴油机内部

40、制滑油路示意图油底壳中的润滑油经过逑网和吸油道以及连接在油底亮端部的吸油管由润滑油泵吸进,然后录入机车回路,经过机车回路中的润滑油冷却潺和润滑油漉消器后,润滑油从过渡槽进入柴油机前端靛组件UFE),在此分几路分别流向左、右凸轮轴及涡轮增压器，为了在柴油机后动前使各.摩擦制充满润滑油,以防止在启动过程中由于摩擦副缺少润滑而导致损伤.因此在机车回路中设置J预润甜油泉.润滑油通过连接在润滑油泵吸油管上的油管由预润滑油系从油底壳吸出，然后泵入机车回路中的润滑油冷却器和润滑油谑清器,最后进入柴油机前端盅组件UHO,再送往各润滑点，泡滑油流过凸轮轴润/凸轮轴轴承,从凸轮轮轴承出来的润滑油,在机体内分成三路

41、，见图3-29,图3-29润滑油系统框图一路通向曲轴主轴承，并通过曲轴内的斜钻孔流向曲柄括和连杆轴承，然后，通过连杆内油孔到达活生销，再由此流经活疵销座到达活我头，最后，返回曲轴箱,还从活塞涌向油环以润渐气缸套.再被重力回到曲轴箱.曲轴自由端的一个钻孔与曲轴内的斜油孔相通,将润滑油叨入装在曲轴自由端法兰上的减振器内油腔,另一路润滑油从凸轮轴承的位置开始，流经机体内的钻孔进入加强套.在加妞套里,润滑油一路进入限气及喷油泵挺杆孔.去润滑配气及喷油泵接杆各摩擦面和凸轮外去：另一路再由此穿过气缸族内的钻孔,诳入始肾轴安装支架，然后，润滑油从摇仰轴安装支架进入插辉轴,弁流经插ft去润滑横Pf.摇将中余下

42、的油向下流经中空推杆以润滑呢气接杆滚轮和凸轮,最后返回曲轴箱.还有-路通过凸轮釉孔流经机体内的钻孔最后进入机体后端的左右配气情轮轴,百般情轮轴的轴向和径向油孔去涧滑配气情轮轴承.另外.处于柴油机自由端的泉传动装置的齿轮和柒油机给出端的凸轮轴传动装置的齿轮依序飞藏润滑。3. 7.1润滑油泵润滑油泵是一个正持fit设计泉见图3-30.它有一个内减压阀（又称平安阀）.制滑油泵安装在柴油机的修瑞瓶纲件上,它借助于装配在柴油机曲轴蜡的辅助传动齿轮和图3-30润滑油泵3.8 冷却水系统冷却水系统主要由水泵和相关管路等组成。GEVO1.6柴油机置一台水泵,担负着箱送柴油机的冷却水和机油的冷却水功能.其中柴油

43、机冷却水的流向是：高温水从柴油机出水总管经机车管路进入主放热器.进行冷却后分成两路.一路已接珞由柴油机水泵诳入柴油机：另一路通过管路进入分放热潞进行冷却后再次分成两路.一路经由四通换向阙JS入机油冷却涔.对机油冷却后进入柒油机水泉.一路再经分散热器进一步冷却后经由四通换向阀进入柴油机中冷零.然后进入柒油机水泵。经水泵提升压力后，冷却水进入柴油机冷却系统。从水柒出来的冷却水流线前端盅组件后分成两跖.路进入机体V型角内的纵向通长的冷却水腔由机体各个气缸的出水口经加强套流入气缸水套.冷却气缸套后再向上去冷却气缸盖.然后由各个气缸盖上部的出水口过渡接管汇入柴油机出水总管，如图3-31所示.另一路进入增

44、压器,对增压器进行冷却后进入柴油机出水总管.由此，返回发动机冷却系统.相关流程图见图332.M3-31冷却水僦图3-32冷却水系统方框图水泵水泵向柴油机输送一定流量和压力的冷却水，对柴油机进行强制冷却，以便带走出于柴油机麽擦和燃烧所产生的热限.禽心武水泵安装在柴油机的前端盅匕田曲轴前循动齿轮驱动.CEV016型柴油机水泵为单吸、单级、闭式低压离心系，离心式水泵结构简单、工作可希，可满足柴油机对冷却水的压力和流麻的要求.主要由叶轮、泉体、蜗克、轴I、轴承、齿轮、油封和水封等组成,其结构如图333所示.水泵叶轮果用的是双扭后弯叶片，使水流在叶片通道中各截面处的流速一致弁符合设计要求。水泵采用泵体和

45、蜗壳分开的结构设计，分别加工后再用定位凸台定位,通过燃检连接。该泵体具有结构端单、加工方便、桧测容易、工艺性能好等优点。在泵体上部（吊环方向）有一集油小孔,用以收集润滑油，润滑滚动轴承,多余的润滑油从泉体下部的水平牯孔流回曲轴箱.水泵轴由合金IM制成,一端装行传动齿轮,另一端安装水泵叶轮，水泵齿轮与辅以锥面配合，用蠕母和垫片紧固，开口销锁紧，水泵中部的底面有一个警示孔，水或油从各密封中池溺出来以后由此孔挂出.从排出的油或水的数城，可以判断油封和水封的工作状态。3.9 燃油系统及柴油机控制3.10 1燃油系统GEV016型柴油机哌用电子控制梆油吸射系统（简称电控喷油系统EFD由燃油系统、高压挖油

46、喷射装置、柴油机控制单元（EC1.）和各类传感器等四局部组成。燃油系统的燃油回路如图334所示.燃油由机车燃油系统的燃油箱、燃油怆送泉、减乐阀、燃油加热器、温度调书、燃油沌清器进入由低压供油管、低压回油管、泄油总管和调压阀等如成的柴油机燃油系统.燃油的设在柴油机上的环形低压供油管接入各缸岛压油泵.来自各个离压油泵多余的燃油经低质回油管流向询压网.低压回油管处于低压供油管下边.与低出供油管平行.调压阀在低压燃油管与高压油泵之间建立一个背压。从得压阀出来的燃油被排回机车的坳油箱.池油总管在低J卡供油管和低出IOI油管的下边,接受从喷油器来的回油，燃油旅重力推至机车的燃油箱。高压燃油喷射装置由Bos

47、ch公司制造.每一个动力组有一个高压喷油泵、一根高压油管和一个喷油器.喷油器接受来自高压喷油泉的高压燃油,喷油器内的燃油到达预定压力后顶开针何，熬油将I1.接被喷入燃烧室，喷油器开启的频率和持续时间由柴油机控制胞元（EOJ）决定.3.9.2柴油机控制GEVO1.6型柴油机控制结构见图3-35所示.“jr1.TfEMSKWReferenceEngineSpeedRef.ProtectionFunctionsOver1.oadProtectionsRPMEngineSpeedYRegu1.ation,(Fue1.Contro1.)TimingSe1.ectionSensorProcessing(仲

48、4管11A的女普室内)(Pane1.inAuxCab)C位施人/&统金燧僦求图3-35柴油机控制结构图GBV016型柴油机装用的柴油机控制单元（EaB,是一种以微处理机为根底的控制系统.与传统的机械调速器相比，柒油机控制单元（ECU）不仅仅是改变了柴油机喷油控制方式，见秉要的是能全面监测柴油机运行状态，实施精确的反应弱控,必要时采取保护措施,柴油机控制单元（ECU）已成为柴油机调控的申要如成局部。柴油机控制单元（EeU）!Ki控运行多数，并提供柴油机保护功能。有关柴油机运行状态的各种信息通过各种传感器获得.柴油机控制单元（EaJ）还具有经过改良的诊断功能.通过对柴油机某些运行参数进行监控和识别,发现参数超出正常值范用时，会提解车