28
二、发动机的工作原理
NA (Naturally Aspirated自然吸气):一台进气道的空气没有经过压缩的 发动机。 T (Turbocharged涡轮增压发动机): 使用汽车尾气给涡轮提供动力来增加 吸入的空气。 TA (Turbocharged/After-cooled增压/后冷却器): 涡轮增压发动机，还 包括一个后 冷却器，用来在空气进入燃烧室前，冷却经 涡沦增压后的空 气。 TTA (Twin Turbo After-cooled双涡轮冷却器): 包括两个涡轮增压器和 一个后冷却器或多个后冷却器的发动机 ATAAC (空对空后冷却器): 利用周围环境中的空气经过翅片管式热交换器 来冷却增压后的空气。(AIR TO AIR AFTER COOLER) BHP(制动马力):发动机实际运行时产生的功率的一种计量。 KW (千瓦): 1000瓦特。 发动机的额定功率和电力设备的术语。 LE (低排放): 符合政府的低废气排放标准的发动机。 JWAC (水套水后冷器):利用发动机冷却液流经后冷却器内核，来冷却增压 后的空气。
井混合车、水泥车等。
100
80
%额定负载 60 40
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
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三、发动机的功率等级
• 卡特彼勒油田“C”功率定义
– 满负载时间不超过50%、负载周期性变化（1小时满载 运行后在“c”功率或以下负载下运行1小时）。
– 如：修井机、非公路卡车、消防泵、凿岩机、油田绞车 、注氮车、修井封井车、水泥车等。
18,C27,C32„„.. C32以上C280/C175以缸径命名 ACERT技术（先进的燃烧排放减少技术）
6
一、卡特彼勒发动机的分类
2003
C-7、C-9 不是ACERT 发动机 C7、C9 是ACERT 发动机
Advanced Combustion Emissions Reduction Technology
先进的燃烧排放降低技术
7
一、卡特彼勒发动机的分类
现有的功率范围从5马力—14000马力（15-7200KW)。用在公路卡车、轮船、小艇、机车、土 方工程、建筑和材料处理设备等。
8
二、发动机的工作原理
2.1 不同燃料燃烧方式和比较 2.2 发动机结构术语 2.3 发动机的四冲程循环
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二、发动机的工作原理
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三、发动机的功率等级
• 卡特彼勒油田“A”功率定义
– 100%满负载、持续时间。 – 如：管道输送泵、修井搅拌车等。
100 80
% 额定负载 60 40 20 0 24 小时 hr.
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三、发动机的功率等级
• 卡特彼勒油田“B”功率定义
– 满负载时间不超过80%、负载周期性变化。 – 如：泥浆泵/机械钻机、独立驱动的转台、修
%额定负载 60 40 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 小时 hr.
38
Thank You
39
工业发动机评级 - 发动机排放 - 发动机重量 - 发动机马力
三、发动机的 32
功率等级
三、发动机的功率等级
• 卡特彼勒油田“A”功率
– 连续功率
• 卡特彼勒油田“B”功率
– 泥浆泵功率
• 卡特彼勒油田“C”功率
– 修井机功率
• 卡特彼勒油田“D”功率
– 水泥车功率
• 卡特彼勒油田“E”功率
– 压裂车功率
公式：压缩比=下止点容积/上止点容积
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二、发动机的工作原理
2.2发动机结构术语 上止点（TDC Top Dead Center）： 活塞在气缸中的 最高位置。活塞在压缩和排气冲程中达到最高点， 在每个循环中各活塞达到两次上止点。
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二、发动机的工作原理
2.2发动机结构术语 下止点（BDC Bottom Dead Center ）： 活塞在气缸 中的最低位置。活塞在进气和作功冲程中达到最低
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二、发动机的工作原理
评估1： 进气、压缩、作功和排气这一个循环过程，
曲轴转多少度，或几圈？
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二、发动机的工作原理
评估2：将缺少的零件名称填入方框？
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三、发动机的功率等级
发动机的等级是基于它们执行工作的类型。 额定种类为A 、 B、C、D及E 。
工业发动机评级定义 ： A: 连续服务 B: 电力或速度循环 C: 间歇性服务 D: 定期超重需要的动力 E: 一段很短的时间内需要的动力
3500系列 3600系列
170
3508（MUI）、3512（MUI）、3516（MUI）
3512 （PEEC）
3508B、3512B、3516B （EUI）
5
280
3606、3608、3612、3616、3618
一、卡特彼勒发动机的分类
C-9，C-10，C-12，C-15，C-16„„„ C1.1,C4.2,C4.4,C6.4,C6.6,C7,C9,C11,C13,C15,C16,C
2.2发动机结构术语 • 缸径（Bore）： 气缸的内径，它以英寸或毫米表 示。缸径决定了能供燃烧的空气容积。在其它参 数相同时，发动机缸径越大，发动机功率越大。
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二、发动机的工作原理
2.2发动机结构术语
• 行程（Stroke）： 活塞在上下止点间运动的距离。行程的长度决定于曲 轴的结构，较长的行程可把较多的空气吸入气缸中，产生较大的功率。
2.1不同燃烧方式和对比
热机： 是一种把热能转换成
机械能的机械装置。
燃油 100%
能量分配
辐射 7%
排气 30% 水套水 30% 作功输出 33%
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二、发动机的工作原理
2.1不同燃烧方式和对比
柴油机： 空气在燃烧室中压缩，直到温度和压力足够使柴油着火， 然后在适当的时候柴油被喷射到高温高压的燃烧室中，发 生燃烧。 汽油机： 在燃烧室中，燃油和空气的混合气被压缩后，用火花塞点 燃混合气。
5、柴油燃烧效率高。对于一定的输出功率，柴油机通常比汽油 机燃油利用率高，它只需要较少柴油便可输出额定功率。
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二、发动机的工作原理
2.2发动机结构术语 缸径（Bore）： 行程（Stroke）： 排量（Displacement）： 压缩比： 上止工作原理
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代表机型 3054、3056 3064、3066 3114、3116 (MUI) 3126(MUI) 3126B(HEUI) 3176(EUI) 3196(EUI) 3204、3208机械式调速器 3304、3306机械式调速器 3456（EUI） 3406、3408、3412机械式调速器 3406、3408、3412 PEEC 3406（EUI）、3408（HEUI）、3412（HEUI）
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主要内容
一、卡特彼勒发动机的分类 二、发动机工作原理 三、发动机功率等级
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一、卡特彼勒发动机的分类
3000 3050组 系列 3060组
3110组 3100 3120组 系列 3170组
3190组 3200系列 3300系列
3450组 3400 系列 3400组
缸径 mm 100 102 105 110 124 130 114 121
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二、发动机的工作原理
2.3 发动机四冲程循环 作功冲程： 在活塞将近压缩冲程上止点时，高压柴油喷射 到燃烧室中开始燃烧，迅速膨胀的燃气迫使活塞向 下运动，这就是作功冲程。此时进排气门仍然关闭， 使燃烧室封闭，所以气体的作用力作用在活塞上。 在作功冲程中燃气推动活塞向下运动，使曲轴转动 180度。
CAT柴油发动机基础知识
1
CAT柴油发动机基础知识
发动机维修部分1 培训讲师：李健
2
安全 Safety
紧急电话 Emergency call: 110, 119, 120 灭火器 Extinguisher: 紧急联络人 Contact person: 疏散通道 Evacuation: 教室安全 Room safety: Cables, desks, slip
点，在每个循环中各活塞达到两次下止点。
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二、发动机的工作原理
评估1： 现有一台发动机缸径112mm,冲程149mm请计算出发动机的
排量？（保留整数） 特别提示：1立方米=1000立方分米=1000升
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二、发动机的工作原理
2.3 发动机四冲程循环 进气冲程： 压缩冲程： 作功冲程： 排气冲程：
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二、发动机的工作原理
2.3 发动机四冲程循环
柴油发动机工作示意 图
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二、发动机的工作原理
2.3 发动机四冲程循环 进气冲程： 循环从进气冲程开始。在进气冲程期间， 进气门开启，排气门关闭，让空气进入气缸。 同时活塞运动到最低点-下止点，此时曲轴旋 转了180度。
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二、发动机的工作原理
2.3 发动机四冲程循环 压缩冲程： 在压缩冲程期间，进、排气门都关闭，燃 烧室封闭，活塞在气缸中运动到它的最高点-上 止点。活塞的运动压缩了气缸中的空气。此时 曲轴又旋转了180度。
燃气机： 在燃烧室中，将已混合好燃气和空气压缩后，用火花塞点 燃混合气。
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二、发动机的工作原理
2.1不同燃烧方式和对比
柴油机和汽油机的比较：
1、燃烧室：大部分柴油机燃烧室顶上有成形的燃烧室。而汽油 机的燃烧室一般是由缸头和活塞之间的空间构成的。
2、柴油机重量较大。因为它要承受较高的燃烧压力和温度。 3、压缩比。柴油机有较高的压缩比。 4、柴油机能做较大的功。柴油机通常可以在低转速转速下做较 大的功。柴油机经常运转在800转/分到2200转/分之间，扭矩大， 功率大。
100
80