液压铲土机工作装置毕业论文.doc

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反铲挖掘机设计

2010届 装备制造学院
专 业 工程机械运用维护
学 号 103170204
学生姓名 段军禄
指导教师 卢彦群

完成日期 2013年4月 16日

毕业论文成绩单
学生姓名
段军禄
学号
103170204
班级
10级2班
专业
工程机械运用与维护
毕业论文题目
反铲挖掘机设计
指导教师姓名
卢彦群
指导教师职称
副教授
评 定 成 绩
指导教师

得分

评阅人

得分

答辩小组组长

得分

成绩：

院长签字：

年 月 日

毕业论文任务书

题 目
反铲挖掘机设计
学生姓名
段军禄
学号
103170204
班级
10级2班
专业
工程机械运用与维护
承担指导任务单位
装备制造学院
导师
姓名
卢彦群
导师
职称

副教授

一、主要内容
1.研究工程机械课程的教学内容
2。研究工程机械的结构、工作原理及功用（底盘的变速箱和转向系）。
3。对工程机械故障诊断进行分析， 分析研究工程机械液压系统和内燃机(柴油机）常见故障的原因、诊断方法及排除程序.
4。运用计算机创建工程机械多媒体课件
二、基本要求
1.熟悉工程机构造的原理，机构组成，功用。
3.掌握一些必要的多媒体技术，制作工程机械多媒体课件
三、应收集的资料及参考文献
1。高秀华. 工程机械结构与维护检修技术。 北京：化学工业出版社,2003.12
2.刘杰 . 现代柴油机使用与检测 。 北京:人民交通出版社，1999
3。黄志坚，袁周。 液压设备故障诊断与监测实用技术。 北京:机械工业出版社, 2005
4.焦福全，刘红兵,工程机械故障剖析与处理。 北京：人民交通出版社，2001。
四、进度计划
1-3周，毕业实习（因故可能与其它内容穿插进行)
4—5周，资料搜集、整理，外文资料的翻译、校对
5-—6周，上交毕业实习报告和外文翻译资料的原文及译文
6—7周,设计方案的筛选与确定
8—11周，确定正铲工作装置的基本参数和主要尺寸，设计、建模、校核相关零部件
12—13周，完成设计说明书和各种图形绘制
14周，准备答辩

毕业论文开题报告
题　目
反铲挖掘机设计
学生姓名
段军禄
学号
103170204
班级
10级2班
专业
工程机械运用与维护
一、 研究背景
教育信息化是21世纪教育发展的必然趋势，其中多媒体教学是教育信息化的一个重要组成部分。在此背景下相应的就有多媒体课件，多媒体课简单来说就是老师用来辅助教学的工具,它具备丰富的表现力、良好的交互性和极大的共享性等特点。这对传统教学模式提出了严峻的挑战.
二、 国内外研究现状
二十世纪九十年代以来,随着网络的普及和进一步生活化，国内外许多专家、学者开始致力于网络与写作的研究，力图解决学生作文难、写作兴趣不高的问题。国内部分学校也开始了计算机网络环境下语文作文教学方面的探索。让网络走进课堂,走进学生的生活已是一个必然的趋势.随着网络技术的的发展，国外许多国家正研究与实现网上自学，远程教学等先进较学方式。
三、 论文进行的主要工作和所采用的方法
(1）分析研究工程机械构造，工作原理
（2)分析研究工程机械液压系统与内燃机(柴油机）常见故障的原因、诊断方法及程序
(3）以此为基础制作工程机械故障诊断的多媒体课件（ppt﹑flash等）
四、 进度计划
1—3周，毕业实习（因故可能与其它内容穿插进行)
4—5周，资料搜集、整理,外文资料的翻译、校对
5--6周，上交毕业实习报告和外文翻译资料的原文及译文
6—7周，设计方案的筛选与确定
8—11周，确定正铲工作装置的基本参数和主要尺寸，设计、建模、校核相关零部件
12—13周，完成设计说明书和各种图形绘制
14周，准备答辩

摘 要
多媒体课件简单来说就是老师用来辅助教学的工具，创作人员根据自己的创意，先从总体上对信息进行分类组织,然后把文字、图形、图象、声音、动画、影像等多种媒体素材在时间和空间两方面进行集成，使他们融为一体并赋予它们以交互特性，从而制作出各种精彩纷呈的多媒体应用软件产品。
在此基础上制作了工程机械多媒体课件(PPT课件),内容丰富,图文并茂。课件中添加一些必要的图片、flash动画﹑视频和声音，这样既增加了课件的生动性与趣味性，有助于课程的完整性，同时又能大大提高同学们理解知识的能动性。本论文着重分析了工程机械构造底盘的变速箱和轮式底盘转向系，工程机械故障诊断部分的柴油机与液压系统的故障、故障排除方法以及一些诊断技术,同时对一些大型施工机械进行了研究和分析。
关键词:工程机械 多媒体 课件制作
Abstract
Multimedia courseware for teachers is simply a tool used to support teaching， Creators in accordance with their own creativity, From the overall classification of information organizations, And then the text， graphics， images, sound, animation, images and other media material both in time and space aspects of integration， To enable them and empower them to integrate interactive features, In order to produce a variety of exciting multimedia applications software products。
On this basis the production of multimedia courseware in engineering machinery (PPT courseware）， A richly—illustrated. Courseware is necessary to add some pictures, flash animation、video and voice, In this way， an increase of courseware lively and interesting, Contribute to the integrity of the course， At the same time， greatly enhance the students knowledge of the initiative. In this paper， the project will focus on analyzing the mechanical construction of the gearbox and chassis dynamometer wheel steering system, Engineering machinery fault diagnosis part of the diesel engine and hydraulic system failure， troubleshooting methods as well as some diagnostic techniques, At the same time， a number of large construction machinery to carry out the research and analysis。本文为互联网收集，请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络
Key words： Construction Machinery Multimedia Courseware
目 录
第1章 绪 论 1
1。1 课题研究的背景目的意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 主要工作 1
第2章 变速箱 3
2.1 变速箱的功用与类型 3
2。1。1 变速箱的功用 3
2。1。2 变速箱的类型 3
2。2 机械式换档变速箱 3
2.2。1 T220型推土机的变速箱变速传动机构 3
2.2.2 T220型推土机的变速箱变速操纵机构 4
2。3 行星式换档变速箱 5
第3章 轮式底盘转向系 7
3。1 概述 7
3.2 转向器 8
3.3 转向传动机构 10
3.4 液压动力转向系 11
第4章 工程机械用柴油机的故障诊断与排除 13
4.1 柴油机故障现象及诊断方法 13
4.2 柴油机故障的诊断原则 14
4。3 柴油机故障的分类 14
4。4 柴油机故障诊断与排除举例 15
4.4。1 柴油机燃料系统故障的诊断与排除 15
4。4.2 柴油机冷却系统故障诊断、检测及排除 18
第5章 液压系统的故障诊断与排除 22
5。1 液压故障分类 22
5.2 液压系统的故障诊断步骤 22
5。3 液压泵的故障与排除 23
5.3。1 齿轮泵故障与排除 23
5.3。2 叶片泵和叶片马达的故障 25
5.3.3 柱塞泵和柱塞马达常见故障 26
5.4 液压缸的故障排除 28
5.5 液压控制阀故障诊断 28
5。5。1 单向阀及控制单向阀液压故障诊断 29
5。5.2 溢流阀常见故障与排除 29
5.5。3 顺序阀常见故障与排除 31
5。5。4 减压阀常见的故障与排除方法 32
5.5.5 节流阀常见的故障与排除方法 33
5.5。6 调速阀常见故障与排除 33
5.5。7 压力继电器的故障与排除方法 35
5。5。8 换向阀的常见故障与排除方法 35
5.5.9 多路换向阀的故障诊断 38
第6章 多媒体课件制作与说明 39
6.1 PPT课件中实现视音频播放的控制 39
6。2 FLASH插入与控制 40
6.3 本章小结 42
第7章 结论与展望 43
7。1 结论 43
7。2 展望 43
参考文献 44
致 谢 45
附 录 46

8

第1章 绪 论
1.1 课题研究的背景目的意义
教育信息化是21世纪教育发展的必然趋势,其中多媒体教学是教育信息化的一个重要组成部分.在此背景下相应的就有多媒体课件，多媒体课简单来说就是老师用来辅助教学的工具,它具备丰富的表现力、良好的交互性和极大的共享性等特点.这对传统教学模式提出了严峻的挑战。
而《工程机械》作为机械专业一门专业课，近几年来，其内容和理论随着科技的发展已经被大大的提高和增加，要在一年的时间内完成教学和实践内容,使用传统教学方式很难胜任,需要寻求全新的教学方式和手段来完成教学任务，借助现在计算机多媒体技术制作《工程机械》多媒体课件，便于同学自主学习,也可以作为老师讲课用。
1.2 国内外研究现状
二十世纪九十年代以来，随着网络的普及和进一步生活化，国内外许多专家、学者开始致力于网络与写作的研究，力图解决学生作文难、写作兴趣不高的问题.国内部分学校也开始了计算机网络环境下语文作文教学方面的探索。让网络走进课堂，走进学生的生活已是一个必然的趋势。但对这方面的研究目前都处在一个比较稚嫩的时期，还没有完整、成形的理论或固定模式来作为指导,因此在实践中探索出一条行之有效的网络环境下作文教学的路子是很有必要的.
国内外众多的作文学习网站,已经对中学作文教学资源的收集做过有益的尝试,例如：“作文论坛”，“作文快活林”，“作文开心100"，“快乐作文网”，“开心作文”，“3A作文网”等，他们都注重了作文教学资源的收集，内容丰富，以学生作文为主体，已经取得了可喜的成果,这些，都为我们课题组展开研究提供了宝贵的经验。
1.3 主要工作
（1)分析研究工程机械发动机变速箱和轮式底盘转向系结构﹑功用和工作原理。
(2）分析研究工程机械发动机常见故障的原因、诊断方法及排除程序。
(3）分析研究工程机械液压系统常见故障的原因、诊断方法及排除程序。
（4）用计算机制作工程机械多媒体课件。
第2章 变速箱
2。1 变速箱的功用与类型
工程机械的动力装置主要采用柴油机,其转矩与转速变化范围较小，而工程机械的使用情况十分复杂。为了满足机械在各种工况下的要求，故在传动系统中设置变速箱.
2。1.1 变速箱的功用
（1)变速排档，改变发动机和驱动轮间的传动比使机械的牵引力和行驶速度适应各种工况的要求；
（2）实现倒档，使机械能倒退和前进；
(3）实现空挡，在发动机运转和主离合器接合的情况下，使机械停车.
2.1.2 变速箱的类型
(1)按变速箱操纵方式分:机械式换挡和动力换挡等变速箱；
(2）按变速箱轴数分：二轴式﹑平面三轴式﹑空间三轴和多轴式等；
（3)按轮系型式分：定轴式和行星式变速箱。
2.2 机械式换档变速箱
关于机械式换档变速箱的传动机构和操纵机构通过T220型推土机的变速箱为例叙述。
2.2。1 T220型推土机的变速箱变速传动机构
包括:斜齿轮、啮合套换档;5个前进档、4个倒退档。
结构特点:
(1）双金属衬套滑动 轴承；（2）双列球面滚柱轴承和滚柱轴承；(3）前盖可卸：止口定心、销钉圆周定位;（4)强制润滑：转向离合器操纵阀来油。

2。2.2 T220型推土机的变速箱变速操纵机构
变速操纵机构组成:
(1)换档机构:用来操纵变速箱的啮合套，挂上或脱开相应的档位.
（2)锁止机构：对变速箱操纵机构的要求,主要由锁止装置来实现.锁止装置包括锁定机构﹑连锁机构﹑互锁机构﹑保险装置。
要求:
（1)保证工作齿轮以全齿长啮合;
（2）不能同时换入两个档;
(3）换档后不能自动脱档；
（4)离合器接合时不能换档;
（5)要有防止误换到最高档或倒档的保险装置。

图2—1 T220型推土机变速箱
1 –轴承座 2 –联轴节 3 –轴承盖 4 –轴承座 5 –前盖 6 –箱体 7 –V档套合器 8 –变速箱主轴 9 –变速箱副轴 10 –变速箱中间轴 11 –Ⅰ﹑Ⅱ档套合器 12 –Ⅲ﹑Ⅳ档套合器13 –进退档套合器 14 –磁性放油塞 15 –压盖 16 –轴承盖

图2—2 T220型推土机变速箱操纵机构
1–拔叉轴 2–密封圈 3–轴 4—油封 5﹑6–滚针轴承 7–定位螺钉 8–盖 9–变速杆 10–衬套 11–螺栓 12–拔叉室 13–锁定销 14–弹簧 15–16–密封圈 17–弹簧 18–进退手柄 19–进退杆 20–拔叉室上盖 21–销 22–衬套 23–弹簧 24–拔叉轴后座 25、26–保险卡 27–止动销 28–五档滑杆 29–进退叉头 30–进退滑杆 31–Ⅲ﹑Ⅳ档滑杆 32–Ⅰ﹑Ⅱ档滑杆 33–塞 34–连锁杠杆 35–拔叉轴前座 36–销 37–连锁衬套 38–限位板 39–Ⅰ﹑Ⅱ档拔杆 40–拔杆 41–Ⅲ﹑Ⅳ档拔杆 42–拔叉 43–进退拔叉头 44–拔叉头
2.3 行星式换档变速箱
行星式动力换档变速箱由简单行星组成。它具有结构紧凑，传动效率高结构刚度大以及输入和输出为同心轴等优点。缺点是结构复杂制造加工要求高维修拆装不方便等，相比起来优点还是非常突出.因此，行星式动力换档变速箱在工程机械上的使用越来越广泛。
关于行星式换档变速箱的传动机构和操纵机构通过ZL50装载机的变速箱为例叙述。
ZL50装载机的变速箱工作原理:两个前进档、一个倒档；“三合一"机构。
ZL50装载机的变速箱的液压操纵系统:
功用-换档、冷却补偿、压力润滑。
图2-3为ZL50型装载机变矩器-变速箱传动件

图2—3 ZL50型装载机变矩器—变速箱传动件图
1–泵轮 2Ⅰ–一级涡轮 2Ⅱ–二级涡轮 3–导轮 4-单向离合器 5–倒档制动器 6–一档制动器 7–二档闭锁离合器 8–转向泵 9–单向离合器 10–变速箱输入轴 11–二档输入轴

图2-4为ZL50型装载机变速操纵阀结构

图 2-4 变速操纵阀结构
1–减压阀杆 2–弹簧 3–弹簧 4—调压圈 5–蓄能器柱塞 6–垫圈 7–弹簧 8–刹车阀杆
9–柱塞 10–气阀杆 11–气阀体 12–分配阀杆 13–钢球 14–弹簧 15–单向节流阀 16–螺塞
第3章 轮式底盘转向系
3.1 概述
3.1。1 转向系的功用和组成
转向系的功用是操纵车辆的行驶方向，转向系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能按要求灵活地改变行驶方向。
根据转向方式的不同,轮式底盘转向系统可分为偏转车轮转向和铰接式转向两种，按作用原理不用,又可分为机械式和液压式两种.
转向式的组成：转向器和转向传动两部分。

图 3—1 动力转向系
1–动力转向回油管总成 2–动力转向液油罐总成 3–动力转向液油罐盖 4—动力转向泵皮带轮 5–动力转向泵 6–动力转向压力管总成 7–油罐到泵的油管总成 8–转向盘总成 9–综合开关操纵杆总成 10–转向管总成 11–动力转向中间轴总成 12–转向摇臂 13–动力转向器总成 14–转向减震器 15–转向拉杆和横杆的总成
3。1。2 对转向系的基本要求
转向系对车辆的行驶性能影响很大，直接影响到行车安全，所以,无论那中转向系必须满足下列要求：
（1)转向时各车轮必须作纯滚动而无侧向滑动,否则会增加转向阻力,加速轮胎磨损；
（2)操纵轻便；
（3)转向灵敏；
(4)工作可靠;
（5）方向盘至转向垂臂间的传动要有一定的传感可逆性,这样,转向轮就有自动回正的可能性，使驾驶员有“路感”;
(6）结构合理.
3。1。2 转向方式
轮式机械转向方式可分为偏轮车转向和铰接式转向两大类。
(1) 偏转车轮转向（整体式车驾)：
图(a)为偏转前轮转向；图（b）为偏转后轮转向；图（c)为偏转前后轮转向。

(a） (b） (c）
图3-2 各种偏转车轮转向
(2）铰接式转向

图 3—3 铰接式转向
3.2 转向器
转向器的功用是:将方向盘上的作用力和转角以一定的传动比传给转向装置。
转向器的种类很多，通常按传动副的结构形式可分为球面蜗杆滚轮式转向器，循环球式转向器和曲柄指销式转向器.
（1)球面蜗杆滚轮式转向器:如图3—4

图 3—4球面蜗杆滚轮式转向器
1 –球面蜗杆 2 –滚轮 3 –转向轴 4 –转向器摇臂轴 5 –壳体 6 –盖
7 –垫片 8 –调整垫片 9 –压盖
（2)循环球式转向器：如图3-5

图 3—5 ZL50型装载机循环球式转向器
1 –转向轴 2 –外壳 3 –齿条螺母 4 –转向垂臂轴 5 –推力轴承 6 –挡板 7 –阀体 8 –阀芯9–柱塞 10 –中心弹簧 11 –柱塞 12 –挡板 13 –推力轴承 14 –转向垂臂
（3）曲柄指销式转向器:如图3-6

图 3—6 蜗杆曲柄指销式转向器
(a)单销式 （b)双销式
1 –蜗杆 2 –指销 3 –锥形轴承 4 –曲柄轴
3。3 转向传动机构
转向传动机构的功用是把转向器的力和运动传动给转向车轮，使车轮偏转以实现车辆转向。转向传动机构包括转向车臂﹑转向纵拉杆﹑转向横拉杆。
（1）转向垂臂

图 3—7 转向垂臂
1 –转向垂臂轴 2 –垂臂 3 –三角齿花键
（2）转向横拉杆

图 3—8 转向横拉杆
1 –接头 2 –横拉杆 3 –夹紧螺栓 4 –弹簧 5 –防尘罩 6 –球头碗 7 –球头销 8 –弹簧
（3）转向纵拉杆

图 3—9 转向纵拉杆
1–螺母 2–球头销 3–防尘罩 4–螺塞 5–球头碗 6–弹簧 7–限位块 8–黄油嘴
3.4 液压动力转向系
轮式工程机械由于使用条件十分恶劣，机体沉重﹑轮胎尺寸较大，又经常行驶在施工的道路上，转向阻力矩大，工作要求转向频繁，若仍使用机械式将难以达到操纵轻便和转向迅速的目的。为了减轻司机的疲劳，多数工程机械中都采用液压动力转向系统.
液压动力转向的工作原理:如图3-10

图 3-10 液压动力转向原理
1–油箱 2–溢流阀 3–油泵 4–量孔 5–单向阀 6–安全阀 7–转向滑阀 8–反作用阀 9–阀体 10–回位弹簧 11–转向螺杆 12–转向螺母 13–纵位杆 14–转向垂臂 15–转向油缸

第4章 工程机械用柴油机的故障诊断与排除
4。1 柴油机故障现象及诊断方法
柴油机故障的原因是多方面的,不同的故障表现出不同的现象，排除柴油机故障,必须首先查明故障的确切原因。柴油机故障诊断可采用传统故障诊断方法和现代故障诊断方法。本节主要讲述比较常用和方便的人工诊断方法，该方法要求我们要充分运用实践经验,通过看、听、摸、闻等感觉，发现柴油机的异常表现.通常柴油机的异常表现有以下几种情况。
①声音异常 如发出异常的敲击声，放炮声或吹嘘声等。
②动作异常 如柴油机不易启动，工作时产生剧烈振动，工作无力等。
③外观异常 如柴油机冒白烟、黑烟、蓝烟；各处漏油、漏水、漏气。
④温度异常 如机油和冷却水温度过高，轴承过热。
⑤气味异常 如发生臭味、焦味、烟味等。
柴油机工作时,如发现上述异常现象后，必须进行周密的检查，弄清故障的情况，通过仔细的分析判断后找出故障的部位和产生的原因。一种异常现象亦可由几种故障造成，比如柴油机启动困难,可能由于油泵柱塞磨损,也可能由于蓄电池能量不足或活塞环漏气等多种故障造成.同时，一种故障可以表现为好几种异常现象，例如油泵柱塞磨损后，既可表现为启动困难,又可表现为柴油机功率不足。
判断故障的一般原则是:结合结构，联系原理;弄清现象，联系实际;从简到繁，由表及里按系分段,检查分析。
人们根据经验来探索柴油机故障常采用的方法如下。
（1)部分停止法;
(2)异常声响判别法；
(3）替换法;
（4)试探法；
（5)比较法；
（6）经验法.
经验法,常用的手段有以下几种：
①听诊;
②观察；
③嗅闻；
④触摸。
正确分析和判别柴油机故障的原因，是一项特别重要而且也需要认真对待的工作，不应在没弄清故障原因之前就乱拆柴油机，这样不仅不能消除故障，而且在装配时可能引发新的故障。
4。2 柴油机故障的诊断原则
将故障诊断原则归纳 “搞清现象、联系原理；区别情况、周密分析；从简到繁、由表及里;诊断准确、少拆为益".
(1)搞清故障的全部征象
(2)分析故障产生的实质原因
（3）确定产生故障的真正原因
一个综合性的故障，常由若干具体原因引起，这就需要通过检查和诊断,找出产生故障的真正原因。一个复杂的故障能否迅速排除，关键在于能否熟练地掌握检查方法。在检查过程中，应尽量的不拆卸或少拆卸。盲目地乱拆乱卸,不但会造成人力、物力和时间的浪费，还会破坏零件之间的正常配合，使故障复杂化。
4。3 柴油机故障的分类
柴油机的故障多种多样，其中的机械故障可以按故障发生原因、性质、时间及后果等进行分类。我们一般按故障造成的危害程度，或损坏严重程度和修复的难易程度，将柴油机故障分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。
（1）致命故障(Ⅰ类) 指导致人身死亡、重要的零部件报废或造成重大的经济损失的故障.如曲轴断裂,连杆或连杆螺栓断裂，飞轮破裂以及缸体等重要零件报废等。
（2)严重故障（Ⅱ类） 指柴油机主要性能超过规定值。如气缸套、活塞、活塞环或轴瓦损坏等需要
（3)一般故障（Ⅲ类） 指需要停机检修、更换非主要零件，并可用随车工具排除的故障。如非主要零件损坏、“三漏”以及紧固件松动等。
(4）轻度故障（Ⅳ类） 指不用停机检修,不需要更换零件，并可用随机工具极短时间内排除故障.如泄漏、渗漏，非重要部件、紧固件松动等。
以上故障分类基本上属于定性范畴。对故障分类的目的是为了定性或定量统计分析柴油机故障的性质和危害程度，评定柴油机产品的可靠性。同时也有利于查明柴油机故障引发原因，并有针对性地采取技术措施，以提高柴油机产品的可靠性机制。
4.4 柴油机故障诊断与排除举例
对柴油机而言，它的故障是多种多样的。本论文重点介绍柴油机最常见的燃料系统、冷却系统的故障诊断、检测及排除.
4。4.1 柴油机燃料系统故障的诊断与排除

图 4-1 柴油机供给系统
1—柴油箱 2—逆流阀 3-柴油滤清器 4-低压油管 5-手油泵 6—输油泵 7-喷油泵 8-回油管
9—高压油管 10—燃烧室 11—喷油器 12-排气管 13-排气门 14—溢流阀 15—空滤器 16-进气管
柴油机燃油系统是柴油机的心脏与血脉，其性能的优劣直接影响柴油机的经济性、动力性、可靠性及使用寿命。因此，燃料系统的故障诊断、检测及排除就显得尤为重要。
1发动机功率不足
功率的大小与转速有关。在不冒黑烟、同一转速的情况下，又与单位时间内柴油机供油量大小、柴油燃烧性能的好坏等因素有关.在未处理柴油机功率不足故障之前，有必要先了解一下柴油机的热平衡公式
Q＝Qe+Q1+Q2+Q3+Qd (4-1）
式中，Q-—气缸内柴油所能产生的总热能（100％)；
Qe——转变为柴油机输出功率的热能（30％～40％）；
Q1—-冷却水带走的热能(25％～30％)；
Q2——废气带走的热能(20％~25%）；
Q3—-摩擦、振动辅助机构所消耗的热能（10％~20%)；
Qd—-柴油机燃烧不完全所损失的热能（2％~4％）.
除了Qe，其他均为热损失。同时我们也应该承认这些热损失是很难避免的.喷油质量差、压缩不良会导致燃烧不完全，使Q4增大；供油时间早、机器振动性大、运动零件间隙过小、润滑不良等会导致Q3增大；冷却水温度过低会使Q1增大；供油时间过迟，会导致废气带走的热能，Qd增大。以上原因都会导致发动机的功率不足.
2启动困难
(1)故障原因
1)燃油系统的故障
燃油系统故障主要有以下几种情况。
①油箱内无油或油箱开关未打开,油箱开裂，油箱盖通气孔堵塞；
②燃油系统内有空气，柴油滤清器被杂质、污物堵塞；
③柴油黏度大，环境温度过低,不易流动,柴油变质或含水，使柴油不能有效燃烧，从而导致柴油机启动困难；
④喷油压力低,雾化不良，滴油、回油过大，喷油射偏，雾锥角不合格；
⑤喷油器调压弹簧弹力变小或折断,高压油管接头密封不严，漏油严重；
⑥供油提前角不正确,凸轮轴凸轮磨损严重，致使供油量减少;
⑦出油阀偶件磨损严重，出油阀垫圈损坏或密封不严；
⑧燃烧室镶块启动小孔被积炭等堵塞，柱塞偶件磨损严重，造成供油压力低；
⑨柱塞卡死在柱塞套内，柱塞进油孔堵死，柱塞调节头滑脱出调速杠杆槽而位于不供油位置，造成不供油；
⑩柱塞弹簧或出油阀弹簧弹力减弱或折断，喷油嘴偶件磨损严重.
2)压缩、配气机构的故障
压缩、配气机构方面的故障主要以下几点.
①机体、缸盖变形严重；缸垫老化、变形或制造不合格；螺栓拧紧力矩过高或过低，造成密封不严而漏气；
②气门弹簧弹力减弱或折断；进排气门积炭或烧蚀、磨损严重，造成气门漏气;
③缸套、活塞、活塞环磨损严重；气缸间隙过大，活塞环边间隙增大,活塞环开口转向，开口间隙过大,活塞环结焦、咬死，造成气缸漏气；
④进、排气门间隙调整过小,使气门关闭不严；气门锁夹、气门弹簧座磨损；气门推杆弯曲、折断或脱落；凸轮轴进、排气凸轮磨损严重，造成进气不足，排气不净；
⑤空气滤清器或排气管消音器堵塞。定时齿轮安装不正确,记号未对准，造成配气相位错乱。减压阀调整过紧，导致气门关闭不严而漏气；
⑥机体、缸套等有裂纹，冷却水进入气缸内.曲轴轴颈、连杆大小端轴承磨损，或进、排气门磨损严重而下沉量增大，造成压缩比减小。
（2)故障的诊断及排除
下面以一个具体的例子说明柴油机启动困难故障的诊断与排除。首先检查启动系统，若发现电解液比重不够,说明电力不足，并有些接头接触不良。在夏季环境中被腐蚀，所以应换上新充电的电池，并将所有的接头打磨干净接好，然后进行启动。结果启动后，柴油机转了几圈后又停下来,这说明启动系统的故障已排除。要从别的方面进行诊断。因为柴油机已经着火，说明压缩压力是足够的，所以问题便集中到燃料供给系统上。当我们仔细检查燃料系统的各部件，发现供油管路上一个管接头松脱，燃油渗出，说明燃油系统进入空气,排除该故障后，再次进行启动,柴油机顺利地运转起来。这说明柴油机启动困难的故障已排除了.
(3)启动困难时的两种征象及原因
①启动时排气不冒烟 产生该故障的原因有喷油泵不供油；精滤器堵塞;油路堵塞；输油泵弹簧折断;单向阀密封不严等；柴油黏度过大，不易流动，或是天气过冷，含水的柴油凝固成冰块；
②启动时排气管冒白烟 产生该故障的原因有喷油器雾化不良；喷油泵供油提前角调整不正确；柴油中含有水，在燃烧时会冒出和水蒸气一样颜色的白烟.
柴油机冷启动冒白烟，特别是冬季更明显,若温度升高后就停止冒白烟，则是正常现象，应和故障区别开来。
3发动机转速不稳定
柴油机转速不稳定有两种情况，一种是转速在大幅度的范围内摆动，声音清晰可辨，一般称为“游车”（也称调速器的喘气)；另一种是转速在小幅度的范围内波动(30r/min以内)，声音不易辨别,而且无规律性，在任何转速和任何载荷下都可能出现。一般在低速情况下较为明显，并往往引起柴油机自动熄火,一般称为转速波动。本节主要介绍第一种情况。
(1）故障原因
①调速不及时 调速器调整不当，调速弹簧失效，各铰链处磨损综合间隙增大，运动件卡住,都会导致发动机转速发生变化。这时调速器必须先消除间隙或克服附加阻力，才能移动调节齿杆增减供油量.因此造成调整不及时,使柴油机速度忽快忽慢。应根据故障作相应调整或修理；
②调速弹簧变形 调速器的弹簧永久变形会导致调速器不能正常工作，因而造成柴油机转速上下波动；
③调节齿条故障 主要表现为调节齿杆和调节齿圈的啮合处有异物,调节齿杆在衬套中移动，控制套筒及柱塞转动发生阻滞，柱塞弹簧折断等，导致调节齿杆移动阻力增加，调速器灵敏度降低,产生“游车"现象；
④柴油机供油提前角过大或过小 当柴油机的供油提前角过大或过小时也会产生“游车”，这种“游车”主要是由于不同的柴油机供油提前角适应不同的柴油机转速而造成的.
（2)故障诊断
“游车”时发出的是一种时大时小的周期性变化的声音，同时，还常常伴随着柴油机排气带烟的现象.一般情况下，柴油机中速以上运转时响声减弱或消失。若忽高忽低的声音明显、清晰，可由怠速往中、高速加大油门试验，若柴油机转速提高到中速以上后，响声减弱或变得不明显,收回油门后响声又出现，可断定此种响声为“游车”。检查时还可以发现，当发生游车时，喷油泵内的调节齿杆有规律的往复移动.游车轻微时，调节齿杆稍有抖动现象。修理时，应根据故障作相应的调整或处理。
4。4。2 柴油机冷却系统故障诊断、检测及排除
冷却系统常见的故障有：冷却水温度过低、冷却水温度过高、冷却系统漏水、冷却水面上有较厚润滑油层以及散热器故障等。
发动机正常工作时，水温应保持在80~90℃左右最为适宜。若冷却系水温过高，超过规定值10℃以上，会使发动机过热，导致发动机功率下降。
(1)冷却水温度过低
柴油机在温度低的情况下（水温在60℃以下）工作时易粗暴,散热损失增加，加剧零件磨损，主要是缸套的磨损。实践证明，柴油机经常在低温状态下使用,零件磨损是正常温度（80～90℃)下的5~8倍。
这种冷却水温度过低的状况往往在寒冷的冬季较容易发生。下面简单的介绍一下它产生的原因及排除方法。
①产生原因 缸盖、机体裂纹，水道与油道相通；机体上平面翘曲变形；气缸垫厚薄不均或破损；气缸套密封圈碑损。柴油机水箱保温帘调整过低或百叶窗张开角度过大,节温器失灵，冷却水经常进行大循环.无保温装置或保温装置技术状况不良，即使发动机运行很长时间，但仍处于过冷状态,及冷却水温度低于正常水温等。
②检查诊断 一般机油能够由曲轴箱进入冷却水箱，水箱内的冷却水也一定能够流人曲轴箱.因此，当发现冷却水里混有机油，则油底壳内机油油面上升、机油变稀。两种故障可能同时发生，但同属于一种病因。所以在诊断这类故障时，可参考冷却水漏人油底壳，使机油油面上升的诊断方法。

图 4—2 柴油机水冷却系统
1–散热器 2–节温器 3–水泵 4—出水管 5–喷水管 6–水温表 7–防水开关 8–润滑油散热器 9–防水开关
③排除方法 加装保温装置，或者将百叶窗拉上。更换或修理节温器上的关闭不严的阀门。
（2)冷却水温度过高
柴油机水温的高低是柴油机温度是否适宜的主要标志。水温过高，导致缸套、缸盖周围的冷却水迅速沸腾，水套内生成气泡，冷却能力大大降低。严重时将会导致喷人气缸中的燃油提前燃烧,压缩力不足，功率明显下降.过早的燃烧会出现爆燃敲击现象,甚至会使柴油机反转。柴油机水温过高，使气缸内燃烧室温度高于正常温度，油嘴油针受热膨胀,往往卡死.
1)故障原因
①水箱帘或百叶窗位置不适当，并且在水温高时,没有及时调整，导致散热不良；
②柴油机冷却系内水量不足；
③风扇和水泵带过松或折断,传动带打滑，使风扇和水泵转速下降；
④风扇方向装反,反向吹风；
⑤水泵叶轮与轴的配合松动，水泵叶轮不转动；
⑥水箱散热片之间的空隙被杂质、油泥堵塞,散热效果降低；
⑦冷却系内(水箱和水套)有大量水垢，使散热器管或水道堵塞；
⑧传感器、水温表及节温器失灵；
⑨水泵工作失效。
2）检查诊断
①发现柴油机过热时，应首先注意排气烟色，若柴油机冒黑烟，应立即诊断冒黑烟的原因.一般工作时冒黑烟的柴油机都过热，此时应先减小柴油机载荷，如果仍然冒黑烟,就说明柴油机已有故障；
②检查保温帘或百叶窗是否放下或打开,冷却水是否足够，散热器表面是否被杂物堵塞或有较厚的油污层;
③节温器检查。冷车发动时，水箱上水室进水管基本无水流出。若水箱上水室有大量水流出，则说明节温阀关闭不严或损坏；若水温超过70℃时，上水室进水管无水流出或有大股水流出,说明节温器失灵或作用减弱；
④水泵