2024年2月25日发(作者：雀若山)
MTU956TB33柴油机
（机械部分）
第一章 总 述
1
第一节 概要
本文件是为将来设备的运行及维护提供必要的资料及信息，主要提供以下两个方面的内容：
→讲解设备的机能
→为执行日常维修、预防性维修、定期试验以及纠正性维修提供依据
其中“试验及试车说明”分为四个部分：
第一部分：主机简介及组成
第二部分：机带辅助机构的介绍
第三部分：电气部分的简介
第四部分：附属机构简介
所有在EDG组装的柴油发电机都是标准的设备，可以被有经验的人来替换，换机须知在第二章中提供。
MTU-value service技术文件
Ａ组：产品概要
该部分将对柴油机进行总体的说明并提供一些技术资料，例如主机功率、主机说明书、机重、油及冷却剂容量、设置及操作规程。
柴油机型号： MTU20V956TB33
其中：20 汽缸数量
V V形布置
956 汽缸工作容积的100倍
T 废气涡轮增压
B 增压空气水冷
3 固定机身（电站用）
3 设计代号
主机功率：
持续功率： 5720KW/1500n/min
瞬时过载能力： 10%
相关参数：
进气温度： 40℃
2
增压空气冷却水温： 55 °C
进气压差： 15mbar
排气压差： 30mbar
1、压缩机气室 12、气阀机构
2、低压涡轮增压器 13、汽缸套
3、排气流量控制环 14、运动件
4、高压涡轮增压器 15、润滑油泵
5、汽缸盖 16、减震器
6、低压中冷器 17、冷却水温控阀
7、进气流量控制环 18、调速器传动装置
8、高压中冷器 19、润滑油过滤器
3
9、增压空气预热器 20、润滑油热交换器
10、紧急切断气源阀 21、双联式燃油过滤器
11、喷油泵
主要参数：
工作方式 四冲程、单作用
燃烧方法 直接喷射
增压方式 废气涡轮增压
冷却方式 水冷
结构型式 V型60°
气缸直径 230mm
活塞冲程 230mm
气缸工作容积 9.56L
气缸数 20
总工作容积 191.2L
压缩比 12:1
从输出端看旋转方向 逆时针
发火次序 A1 A7 A2 A6 A3 A10 A4 A9 A5 A8
B7 B2 B6 B3 B10 B4 B9 B5 B8 B1
喷油器开启压力 400bar+8bar设定压力
380bar起动运行后的最小检验压力
320bar无故障运行的最小压力
在发火转速和冷却水温为
40℃时的压缩终点压力 20-24bar
在发动机冷却水温为60℃时的起动扭矩 1370Nm（未带载）
在发火转速和发动机冷却水温为60℃时
的转动扭矩 1340Nm（未带载）
发动机冷却水温度为40℃时的发火转速 80至100r/min
活塞平均速度 11.5m/s(在1500r/min时)
噪音水平按ISO8528-10 主机噪音 128dB
4
干燥排气噪音 127dB
发动机冷态时的气阀间隙 进气阀 0.3mm
排气阀 0.5mm
配气定时：
进气阀打开： TDC前41度
进气阀关闭： BDC后61度
排气阀打开： TDC前69度
排气阀关闭： BDC后39度
气阀重叠角： 80度
供油始点： TDC前10度
主机尺寸、重量和油容量：
A = 总长约 5670 mm
B = 总宽约 1660 mm
C = 总高约 2950 mm
D = 曲轴相对承油盘高度约 1040 mm
机重和冷却水容量：
机身净重约 20700 kg
主冷却水容量（包括机身管道）约 700 L
增压空气冷却水容量（包括机身管道）约270L
5
润滑油容量：
承油盘容量 低位标记处约 580L
高位标记处约 770L
空转5分钟后的补给 首次充入约 180L
换油时约 90L
柴油机总容量 首次充入约 950L
换油时约 860L
运行参数：在额定转速和满载状态下，根据相关标准，通过柴油机的验收试验得到以下参数：
参数
压力
润滑油压力
润滑油压力
润滑油压差
机身冷却水压力
增压空气冷却剂压力
燃油压差
增压空气压力
温度
润滑油温度
冷却水温度
冷却水温度
增压空气冷却剂温度
增压空气冷却剂温度
排气温度
位置
过滤器后测
在最后一档轴承前测得
过滤器前后
冷却水泵后测
增压空气冷却剂泵后测
过滤器前后
汽缸前测
传动齿轮前测
机身前测
机身后测
机身前测
机身后测
汽缸后测
范围
7.5--16bar
5.5--16bar
0--1.5bar
2.2--4.5bar
1.8--4.0bar
0--1.3bar
2.8--3.3bar
80--90度
60--85度
70--95度
5--55度
20--70度
平均温度最大值：700度
单缸温度最大值：750度
6
排气总管温度
增压空气温度
消耗
燃油消耗量
润滑油消耗量
启动空气耗量
涡轮增压机组工作条件：
涡轮机后测
中冷器后测
持续功率下润滑良好
持续功率下
最大560度
60--75度
227g/kwh+5%
最大消耗量为燃料消耗量的0.7%
约6760升
A1、A2 总是投入运行
B1 涡轮机转速在39000rpm时投运供气
在30000rpm时停止供气
B2 涡轮机转速在39000rpm时投运供气
在31000rpm时停止供气
B3 涡轮机转速在40000rpm时投运供气
在34000rpm时停止供气
第二节 柴油机主要结构
1、机身总体布置
MTU956 柴油机采用V 形结构，机体用球墨铸铁制成，采用龙门式结构，以保证足够的刚度。钢制的轴承盖装在轴承座中，依靠侧壁与机体配合定位。主轴承盖垂直方向用拉紧螺栓，水平方向用横向拉紧螺栓固定在机体的横向隔板上。曲轴由十三个滑动轴承支承在由横向隔板和主轴承盖组成的主轴承孔中，并在曲轴输出端用一个由凸缘衬套和向心推力轴承组成的止推轴承实现轴向定位。两根凸轮轴布置在机体中位置较高的地方，这样可缩短推杆，从而有助于提高配气机构刚度。由特种铸铁离心浇铸成的湿式缸套从机体上方装入，每只缸套上用凸肩密封，下方用密封环密封。排气管是带绝热层的分段焊接结构，布置在V型夹角内。发动机回水管，五个双级增压器（A侧两个B侧三个）和进气总管都布置在V型夹角内，进气处有六个进气过滤器对气体进行过滤。
主轴瓦和连杆大端采用目前世界上先进的钢背铝基沟纹轴瓦。即把用以保持良好磨损性能的软质成分和用以保证高疲劳强度与耐磨能力的硬质成份在轴瓦
7
表面上予以适当的隔开，轴瓦表面上形成沟槽（软质成份）和纹带（硬质成份），这种轴瓦比常用的铜铝合金或铅锡合金瓦的寿命要延长5倍以上。连杆形式采用并列连杆结构，使曲轴受力均匀。采用组合式活塞。为冷却活塞，活塞内部铸有冷却油槽，由专门的活塞冷却油喷嘴连续不断地喷入滑油，以带走活塞顶大部分热量，降低活塞热负荷。
2、曲轴箱
1 曲轴箱 12 连接螺母
2 密封圈 13 曲轴轴承
3 密封圈 14 活塞冷却油喷嘴
4 汽缸套 15 活塞冷却油主油道
5 观察孔门 16 运动件润滑油道
6 凸轮轴检查盖板 17 凸轮轴承
8
7 防爆孔门 18 从齿轮箱来的活塞冷却油
8 从冷却水导管
9 十字交叉螺栓 a 缸头润滑油
10 去主润滑油泵 b 缸头冷却水
11 连接螺栓
曲轴箱是柴油机的基础，由固定在机身内部的传动齿轮机构、辅助安全装置、缸头、机身等组成，为了保证机身的稳定，曲轴箱被布置在曲轴中心线以下。左右两侧汽缸中心线成60度布置。曲轴箱与废气涡轮增压器的进气管线相连，已转移从活塞环中窜入曲轴箱内的气体。轴承盖被横向和纵向的螺栓紧固在曲轴横断面处，曲轴安装在轴承上，每侧两根钢制管道是机体内的主冷却15和润滑16油通道，而用以冷却活塞的喷嘴被螺钉固定在润滑油管道15的底部。为了检查运动部件的状态，在机身的两侧设计了观察孔门5，其中ＡＢ两侧各设置两个防爆孔门7，以防止曲轴箱超压。凸轮轴安置在曲轴箱的17位置，齿轮系安装在柴油机自由端，在机身最底部的是承油盘，它为柴油机的运行提供其所需的润滑油。
2.1主要零部件介绍
2.1.1防爆孔门(代码：165/166/167/168VH)
1、阀盖 2、弹簧 3、阀瓣 4、O形圈 5、防火丝网 6、孔门端盖
开启压力：0.20+0.03/-0.01bar 流通面积：71cm2
9
描述：该安全阀由阀盖、阀瓣、防火丝网等组成，与观察孔门安装在一起构成防爆孔门，其开启压力由弹簧的预紧力控制。防火丝网旋在防爆孔门的内部，用以防止火星喷出。如果发生曲轴箱超压，曲轴箱内压力达到阀门的开启压力时，防爆孔门打开，待曲轴箱内压力恢复正常后，在弹簧回复力作用下，该阀自动关闭。
2.1.2曲轴箱呼吸器：
1、压缩空气室 2、进气流道 3、进气气室
4、曲轴箱呼吸气室 5、回油孔 6、虹吸管
a.进气 b.曲轴箱混合油气
描述:曲轴箱呼吸器与压气机的进气相连,在曲轴箱内形成微负压,压气机把油气混合气体从曲轴箱的吸入管线b处吸到进气气室和压缩空气气室之间的凝结机构中，混合气中的油粒子会被分离到凝结机构中冷凝，凝结后的油通过回油管道（虹吸管）送回到曲轴箱中。
2.1.3传动齿轮系：
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1、曲轴齿轮 2、大二级传动齿轮 3、小二级传动齿轮
4、凸轮轴惰转齿轮 5、凸轮轴惰转齿轮 6、凸轮轴驱动齿轮
7、凸轮轴驱动齿轮 8、主机冷却水泵驱动齿轮 9、供油泵驱动齿轮
10、调速器驱动齿轮 11、增压空气冷却水泵驱动齿轮
12、润滑油泵惰转齿轮 13、润滑油泵驱动齿轮
17、大调速器惰转齿轮
描述：曲轴将柴油机活塞的往复直线运动转换成回转运动后，通过传动齿轮系带动冷却水泵、润滑油泵、输油泵、凸轮轴等转动，以上所有齿轮都安装在曲轴的自由端。
3、运动件
11
1、减震器
2、齿轮
3、平衡重
4、曲柄
5、连杆
6、活塞
描述：运动件由曲轴、连杆、活塞组成，将燃料的化学能转化为机械能。活塞的往复直线运动通过连杆传递到曲柄销，进而转化为曲轴的旋转运动，减震器用来消除曲轴的振动，减少曲轴机械负荷。
3.1曲轴
1、齿轮 2、曲轴 3、轴承 4、平衡重
描述：曲轴将活塞的直线往复运动转化为回转运动，它为整体锻造，支撑轴颈为感应淬火后磨光。曲轴靠安装在曲轴箱上的滑动轴承支撑，并在驱动端设置了四点推力轴承以平衡轴向力。质量平衡是通过用螺栓固定在曲轴上的平衡块来实现的，润滑油通过主润滑油道润滑曲轴。在曲轴驱动端布置有连接法兰用以传递功率。曲轴减震器和用以驱动齿轮系的齿圈安装在曲轴的自由端。
12
1、定时器
2、推力产生环
推力产生环和定时器一起安装在推力产生环腔室内, 指示各活塞的位置。
该部分对柴油机调速器的正常工作具有重要作用。
3.2连杆
1、 连杆小端衬套
2、 连杆杆身
3、 连杆大端轴瓦
4、 定位销
5、 大端端盖
6、 连杆螺栓
描述：柴油机左右两侧的连杆完全相同，经模锻、全表面机加工并水平剖分而成。AB两侧对应两缸的连杆并排布置在曲轴的同一曲柄销上。在同一曲柄销上的两个连杆并列安装，相对运动。可被替换的轴瓦为上下分体结构，由销钉进行定位，
13
轴瓦是靠来自于曲轴内部油路中的压力润滑油进行润滑的。连杆小端的铜轴瓦是靠压力嵌入小端孔作为活塞销轴承的。连杆大端盖靠螺栓固定在连杆上。
3.3活塞组件
1 活塞顶
2 气环
3 定位弹簧销
4 刮油环
5 活塞裙
6 活塞销
7 螺纹衬套
8 连接螺栓
描述：活塞组件由润滑油冷却，它由活塞顶和活塞裙等组成。在铝合金活塞裙上设置了一个圆柱形通口，用以安装活塞销。刮油环镶嵌在活塞顶与活塞裙之间，活塞裙内布置有冷却油道，钢制活塞顶用螺栓固定在活塞裙上，在活塞裙内部设置有螺纹衬套，以加强螺纹连接的安全性。三道气环布置在活塞顶外圈的三道凹槽上，以保证汽缸的密封和散热。浮动的活塞销由止推卡环定位，活塞销由流过活塞中央的冷却油进行润滑。活塞冷却油路如下：
冷却活塞的润滑油通过喷嘴进入活塞裙部的润滑油道冷却活塞，然后从活塞顶中部的回油孔流出，进入连杆小端上部的润滑油腔，对活塞销进行润滑后回流
14
至曲轴箱。
3.4 减震器
描述：减震器的作用是通过弹簧片的变形来增加阻尼，用以平衡曲轴的扭矩。曲轴的扭矩和振动都是通过弹簧片进行衰减的。减震器的中心星形支架与外部构件通过板簧连接，弹簧片的一部分被紧紧的夹在中间构件内部，还有一部分被插在星形架上沿轴向分布的凹槽内。弹簧片与内部构件间形成了油腔，在柴油机运行期间，减震器内存在润滑油压。润滑油通过曲轴油道进入减震器内，然后回流至曲轴箱承油盘。当有扭矩或振动传递时，弹簧片变形，弹簧片的内外圈间产生相对运动，致使弹簧片与内部构件间的油室空间发生波动，油室内的润滑油受挤压从端盖上的油孔排出，这样内外圈间的相对运动就会被阻滞，扭矩或振动就被衰减消除了。内部构件限制了弹簧片的形变量，因此减震器可以在短时间内消除曲轴扭矩及振动。
1. O环
2. 弹簧片
3. 中间结构
4. 端面法兰
5. 内部星形架
6. 盖板
a．润滑油
3.5缸头
15
1、外弹簧 2、内弹簧 3、密封圈 4、喷油器
5、阀门夹头 6、上弹簧座 7、缸头 8、下弹簧座
9、进油管 10、密封圈 11、固定螺母 12、回油管
13、进气阀 14、进气阀导向 15、密封圈 16、排气阀
17、排气阀导向
a、冷却水入口 b、燃料入口 c、空气入口 d、排气
描述：分体式缸头被螺栓紧固在曲轴箱上，曲轴箱与缸头间由铜垫片进行密封，
油路和冷却水路又由橡胶密封圈进行密封，缸头上表面由缸盖进行密封，每个缸头上有两个进气阀和两个排气阀分布在喷油器的周围，进气阀和排气阀安装在下弹簧座上，喷油器安装在气阀中间的孔内，与缸头油道间用密封环进行密封。每个缸头都有一个减压阀，每一侧活塞组布置一个启动空气分配器。
3.6下弹簧座
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1、O形圈（仅排气阀）
2、下弹簧座
3、蝶形挡圈
4、压盖
5、导向圈
6、止动环
7、弹簧座体
8、球轴承
9、弹簧
10、阀门开位置
11、阀门关位置
描述：下弹簧座的作用除了支持弹簧外，主要是旋转气阀，避免气阀受热不均或阀座积碳。该弹簧座由带凹槽的环形座体以及弹簧、钢珠、压盖等组成。在座体内的每个凹槽内布置有一个钢珠，当阀门关时，钢珠被凹槽内的弹簧顶在凹槽最高位置（如11），一个内凹的蝶形垫圈安装在环形座体与压盖之间，由压盖将弹簧的形变传递到蝶形垫圈上。
动作过程：如果气阀打开，弹簧增加的弹力会使蝶形垫圈变平，然后蝶形垫圈将其压力传递给钢珠使其产生向压缩凹槽内弹簧方向的运动(如10)，弹簧座的旋转量应为钢珠旋转距离的两倍。与此同时，由于凹槽内弹簧的存在就使气阀弹簧传给蝶形垫圈的形变得到了恢复并转化为滑行运动。摩擦力使压盖跟随蝶形垫圈一起旋转，压盖带动气阀弹簧，弹簧再传递给上弹簧座，从而带动气阀旋转。当气阀关闭时，蝶形垫圈的形变被释放，钢珠被凹槽内的弹簧压回至其初始位置，但不带动蝶形垫圈旋转。
3.7减压阀
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1、减压阀 2、缸头
描述：该减压阀处于缸头上右侧，阀门由处于缸头上的孔、阀杆和阀座等组成。当阀门关闭的时候，锥形的阀杆被压在缸头上的孔道内，防止压缩空气从孔道内泄漏。当阀门打开的时候， 阀杆被提升至较高的位置，阀门打开，空气从燃烧室内通过减压阀排出。
3.8气阀齿轮
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1、排气摇臂 2、摇臂销支撑机构 3、摇臂销
4、气阀间隙调整螺钉 5、进气摇臂 6、凸轮轴端盖
7、喷油泵 8、导向轴 9、挺柱
10、摇臂 11、滚子套筒 12、密封件
13、凸轮轴 14、止推板 15、凸轮轴驱动齿轮
描述：阀动机构包括机体上所有保证进排气阀正确动作的装置。每一侧活塞组有各自的凸轮轴。凸轮轴的自由端由两个螺栓固定在曲轴箱上，它由曲轴直接驱动，推动气阀挺柱、顶杆和摇臂以及喷油泵的摇臂等。为减少凸轮轴的扭矩和振动，在机身的右侧凸轮轴的驱动端安装了减震器。
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1、端盖
2、减震器壳
3、减震器
4、曲轴箱
5、凸轮轴
6、传动轴
挺杆由凸轮驱动，设计有一套筒结构，用以导向顶柱。 顶柱将挺杆的运动传递给气阀摇臂。在摇臂支架上布置有两个气阀摇臂，长的气阀摇臂是排气侧，短的气阀摇臂是进气侧，摇臂轴定位在缸头上的两个摇臂支架上，由开口销进行定位。在摇臂上的调整螺钉用以调整气阀间隙，润滑油通过齿轮箱上的油口进入凸轮轴，摇臂的润滑油来自于凸轮轴轴承。挺杆由缸头上的润滑油来润滑。
3.9 凸轮轴减震器
1、侧板
2、法兰
3、弹簧片
4、内部构件
5、O形环
6、星形架
a、润滑油
描述：该减震器与曲轴减震器完全相同，这里不再叙述。
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4、柴油机控制
柴油机由电子调速器控制，传动机构将调速器的控制信号传递到喷油泵，速度传感器记录曲轴和高压涡轮增压器的速度，将该信号传递到电子调速器，作为调速依据。
4.1电子调速器（电液式）代号：100UC
1、控制杆位置监测器
2、液压助力机构
3、电子执行器
描述：电子调速器控制调速器执行机构并作用在喷油泵的调节齿条上。调速器安装在机体的自由端，由电子执行器和液压助力机构组成。控制杆位置监测器安装在调速器的顶部，用以记录控制杆的位置以及为柴油机控制系统提供有价值的数据。调速器结构及功能复杂，在后面会有更详细的介绍。
4.2传动装置（此部分由于杆状零件太多，用词不太确切）
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1、调速器 2、联轴器
3、传动杆 4、连接机构
5、喷油泵 6、泵体
7、柱塞 8、驱动器
9、驱动器衬套 10、安全控制杆
11、铰接式连接 12、油门控制杆
13、油门回复机构 14、中央杠杆
描述：调速器通过调整柱塞副的位置决定着喷油泵的喷油量,连接机构4安装在齿轮箱上，油门控制杆12固定在曲轴箱外侧，位置在凸轮轴的上方，用以传递油门控制杆运动的传动杆3被设计成类似安全控制杆10的结构。如果作用在传动杆3上的偏转力矩超过3.5Nm, 积分弹簧被压缩, 引起安全控制杆10动作，切断调速
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器传动机构与喷油泵的联系。利用弹簧的反弹力（1.6Nm）将传动杆恢复其初始位置，油门回复装置通过连接机构4作用在机身两侧的调节杆上，从而使喷油量为零。
4.3涡轮增压
1 增压器组A1 5 增压器组 B1
2 增压器组A2
3 增压器组B3 N 低压涡轮增压器
4 增压器组B2 H 高压涡轮增压器
描述：柴油机装备有二级涡轮增压系统，涡轮增压系统由五组增压机组成，每一组增压机又分为第一级增压和第二级增压，涡轮增压机组安装在机身上方的排气管处，其是否投运取决于柴油机的功率。涡轮机安装在冷却水室和排气管上方，该冷却水室用以保证涡轮机轴承的冷却。将涡轮机安装在排气管的正上方是为了降低热损耗，并且可以保证机身外侧的温度达到相应的标准。
4.3.1高压级涡轮增压机（代码：300/302/304/306/308CO)
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1 涡轮蜗壳 11 密封环支撑
2 涡轮转子 12 推力轴承
3 隔热板 13 轴封环
4 阻热盘 14 轴承衬套
5 轴承座
6 轴承室
7 密封空气逆止阀 a 空气
8 压气机蜗壳 b 排气
9 进气流道 c 润滑油
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10 压气机转子 d 冷却水
描述：高压级涡轮增压机由涡轮机和压气机组成，机身总重45kg，最大转速58000rpm，由德国MTU，Friedrichshafen公司生产，型号ZR 170/087 ，该机分为涡轮，轴承室和压气机三大部分。涡轮机由螺栓和垫片固定在与轴承室固定在一起，压气机及其进气室也固定在轴承室上，压气机和轴承室都是靠水冷的。转子由焊接在轴上的涡轮2和用螺栓固定在轴上的压气机叶轮10组成，安装在轴承室内的轴承衬套14上，且在轴承室两侧布置有推力轴承，以消除轴向力对涡轮增压机的影响。柴油机润滑油系统的压力油在润滑轴承套的同时也对轴承室及转轴进行了冷却。转轴上的轴封环13用以阻止轴承室润滑油进入涡轮机和压气机的进排气管，同时也防止两侧的进排气穿过轴承造成进排气窜气。在压气机叶轮后面布置有一个密封空气逆止阀，开启压力为0.1bar，其作用是将压气机内具有一定压力的空气引出，用以加强密封环的密封效果。隔热板3和阻热盘4的作用是防止涡轮机侧轴承过热。
运行：部分气缸排气首先进入高压级涡轮增压机的涡轮机侧，再通过低压级涡轮增压机，利用排气热能推动涡轮机转子从而带动压气机转子转动，吸入新鲜空气并对进气进行压缩，进气先被低压级涡轮增压机的压气机压缩并进入低压中冷器进行冷却后，再进入高压级涡轮增压机进行二级压缩。
4.3.2低压级涡轮增压机（代码：301/303/305//307//309CO)
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1 涡轮蜗壳 11 密封环支撑
2 涡轮转子 12 推力轴承
3 隔热板 13 轴封环
4 阻热盘 14 轴承衬套
5 轴承座
6 轴承室
7 密封空气逆止阀 a 空气
8 压气机蜗壳 b 排气
9 进气流道 c 润滑油
描述：从上图可以看出，低压级涡轮增压机与高压级涡轮增压机结构基本相同，两者运行方式也完全一样，因此这里不再叙述。唯有型号上有部分区别，该机型号为ZR 210/001，机身重90kg，最大转速35000rpm。
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第二章 柴油机主要系统
应急柴油发电机组是核电站厂内独立的应急电源。当厂用工作电源和厂外备用电源同时失去时，柴油发电机组可以为应急厂用设备(按带载程序自动地接上各个负荷，所带设备有21台泵、3台制冷机组，具体是JPP2台泵、RCV3台泵、EAS2台泵、RIS2台泵、SEC4台泵、ASG2台泵、RRA2台泵、RRI4台泵、一回路稳压器加热装置、3台制冷机组、核岛、常规岛主要照明)提供电能及应急照明，在正常或事故工况下使反应堆安全停堆，以确保电站的核安全以及人员、环境的安全，并防止主要设备损坏。该机组不用来提供厂用尖峰负荷或其它非应急用电。MTU柴油机主要系统主要分为：燃油系统、润滑油系统、冷却水系统、进排气系统、启动空气系统、仪表及控制系统。下面对各系统及主要设备进行简要介绍：
第一节 进排气系统
1 高压中冷器 7 低压级废气涡轮增压器
2 紧急切断空气阀 8 低压中冷器
3 增压空气预热器 9 支撑室 Carrier housing
4 进气联箱 10 涡轮机进气弯管
5 排气歧管 11 补偿管
6高压级废气涡轮增压器
1.1进气系统
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描述：安装在机体上的低压级涡轮增压机从进气过滤器处吸气，进气被压缩后流入下游的低压中冷器进行冷却后进入高压级涡轮增压器，进气从高压级涡轮增压机出来后，进入高压中冷器，增压空气预热器和紧急切断空气阀安装在空气未进入进气联箱前的位置。废气的热能被回收用以驱动压气机，用来控制涡轮增压机开启顺序的进气流量控制阀安装在低压涡轮增压器压气机的进气口处，当柴油机未启动时，所有的进气流量控制阀都是关闭的，在柴油机启动后进气流量控制阀会通过废气涡轮增压机启动顺序控制系统根据柴油机的运行状态进行启闭。中冷器冷却进气的目的是使进入气缸的空气量增加，供给更多燃料燃烧所需的空气，这样就能在气缸容积不变的情况下，增加柴油机输出功率。增压空气预热器是在柴油机启动、空载或特殊工况下对进气进行加热，在这些工况下该热量可以改善柴油机的运转状态。预热器由压力开关控制，当增压空气压力达到限值时，预热器关闭，在增压空气压力下降时，预热器自动投入运行。紧急切断气源阀安装在预热器与进气联箱相接处，用来紧急切断气源停车。进气联箱布置在机体的左右两侧，与各缸头用弯管相连。
1.2排气系统
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描述：柴油机的排气是通过弯管流入恒压排气室恒压流道，恒压排气室内的排气通过排气流量控制阀引入高压涡轮机做功，从高压涡轮机中流出的废气以最短的路线被引入低压涡轮机继续做功，最后废气汇入排气总管经排气消音器排入大气，恒压排气室和其冷却管线一起安装在柴油机V形夹角内。高低压级废气涡轮增压机在排气室内呈90°排列，这样排列的目的是将发热元件集中排列便于冷却，缩短排气进入涡轮机的路线。The hot components are shielded from the
liquid-cooled carrier housing of the exhaust turbocharger and form a
gastight capsule construction.用以控制涡轮开启顺序的排气流量控制阀安装在高压涡轮机前，在缸头与恒压排气室之间接触面处的波纹管及垫片，是为了抵消两密封面的形位公差，保证密封效果。
1.3空气过滤器（代码：300/302/303/304/305/306FI）
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1、滚花螺母
2、滤芯
3、支架
技术参数：
制造商： Mann & Hummel
流动阻力：滤网未污染时为 6 mbar
空气流量：每个滤芯100 m3/min
描述：该空气过滤器为干式过滤器，用以过滤柴油机的进气，三个过滤器垂直安装在支架上。
运行：空气从过滤器外侧进入内侧，通过进气管线进入废气涡轮增压机的压气机入口，这样空气中悬浮的微粒就被留在了滤芯上。
1.4高压级中冷器（代码：305/306RF）
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1、上游水箱
2、冷却水入口
3、冷却水出口
4、垫片
5、隔板
6、下游水箱
7、冷却器芯
8、散热片
9、散热管
10、盖板
技术参数：
制造商：Behr, Stuttgart
型号： KS 889
版本： 耐海水
运行参数： 跨逆流模式（交叉流动模式）（用词不一定确切）
厂家测试压力水侧： 热态下为水压9.0 bar
大修水侧试验压力： 压缩空气侧压力0.5 bar
描述：中冷器主要由冷却器芯、两个冷却水箱和两侧盖板组成，冷却器芯又由两部分组成包括散热管和散热片，散热管安装在管板上，金属散热片被压装在散热管外侧，侧盖板用以密封压缩空气，而水箱则用来密封冷却器芯内的冷却水，冷却水箱内部设置了一个隔板将冷却水的进水与出水分开，水箱、侧盖板以及冷却元件用螺栓连接在一起并用密封带进行密封。柴油机的低温水从上图所示的冷却水入口进入中冷器，首先经过中冷器下部的散热管，然后通过下游的冷却水箱向上进入上部的散热管线，最后从上游的冷却水箱返回。
运行：增压空气沿垂直于散热管线方向流过冷却器芯，靠与散热管及散热片的对
31
流换热完成冷却过程。
1.5低压级中冷器（代码： 300/301/302/303/304RF）
1、上游水箱
2、垫片
3、隔板
4、下游水箱
5、冷却器芯
6、散热管
7、散热片
8、侧盖板
9、冷却剂入口
10、冷却剂出口
技术参数：
制造商： Behr, Stuttgart
型号： KS 889
版本： 耐海水
运行参数： 跨逆流模式（交叉流动模式）
厂家测试压力水侧：热态下为水压9.0 bar
大修水侧试验压力：压缩空气压力0.5 bar
描述：从技术参数的介绍中我们可以看出，该中冷器除大小与高压中冷器不同外，其他部分基本完全相同这里不再叙述。
1.6紧急切断气源阀（代码：300/301VA）
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1 过渡段 11
2 电磁阀 12
3 制动连杆 13
4 传动杠杆 14
5 连杆 15
6 限位开关 16
7 阀瓣 17
8 键 18
9 轴承 19
10 密封圈
技术参数：
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转轴
润滑油注入孔
进气联箱
密封圈
阀座
转轴锁紧装置
推力销
弹性元件
防护帽
制造商：MTU, Friedrichshafen
描述：紧急切断气源阀用以在柴油机失控时防止引擎过热。安装在柴油机两侧的增压空气预热器的连接管线过渡段部位，阀瓣安装在由轴承衬套支撑的转轴上，限位开关和电磁铁位于阀体外侧，加油嘴用以润滑阀瓣轴承。
运行：当电磁部分接到控制系统的关闭信号时，电磁铁通电，传动连杆4解开连杆5处阀门限位锁，空气阀由重力自动关闭，从而截止进入气缸的空气。这种停机方式要比切断燃料迅速，如果柴油机是通过切断空气停机，那么必须分析产生该停机信号的原因，在柴油机再次启动时，要先将该阀门开启，否则柴油机是无法启动的。限位开关6用以监控紧急切断气源阀的位置。
手动控制：紧急切断气源阀也可以通过手动控制传动连杆4进行紧急关闭，在动作左侧（或右侧）传动连杆关闭紧急切断气源阀的同时，阀位信号传递给限位开关，限位开关又激活右侧（或左侧）的电磁铁，将右侧（或左侧）的阀门关闭，并将信号传递给柴油机调速器处的电磁阀。
1.7疏水管线
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
描述：疏水管线和截止阀安装在高压级增压气体管线以及低压级中冷器固定支架上。引擎运行时，截止阀被来自涡轮启闭顺序控制系统的压缩空气保持关闭状态，当引擎停运时，截止阀打开，将压缩空气冷却时凝结下来的水排放出去。如果发现有大量水从该管线排出，那就说明对应的中冷器存在泄漏。
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1.8 二级增压
1 高压级涡轮增压机 3 蓄能器
2 进气流量控制阀 4 排气流量控制阀
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1 进气流量控制阀 6 去柴油机冷却水预热器的二位三通阀
2 蓄能器 7 阀块
3 排气流量控制阀 8 二位五通电磁阀
4 凝结水排放管线阀门
5 增压空气进气管线
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
阀门类型： 气动
运行： 气动—机械（什么意思？）
动作气压： min. 4.5 bar
max. 7.0 bar
描述：涡轮启闭顺序控制系统主要控制涡轮机的进排气流量控制阀，进排气流量控制阀根据引擎的功率水平来开启与其数量匹配的涡轮机数量，这样可以使涡轮增压机在最佳功率状态运行，使增压空气的压力更大并可以在部分功率运行时减少油耗。每一个涡轮增压机组装备有一组进排气控制阀，用以控制相应涡轮增压机的运行和停止，进排气控制阀被蓄能器控制，蓄能器被一阀组控制，根据引擎运行状态，涡轮启闭顺序控制系统控制在阀组内的二位五通电磁阀，使压缩空气进入蓄能器，从而打开进排气流量控制阀，与此同时，疏水管线阀门被压缩空气驱动关闭。当电磁阀失电，进排气流量控制阀关闭，涡轮增压机停运。
1.9排气消音器（代码：300ZI）
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1 矿棉
2 收集器
3 清洁孔
4 涡流装置
5 排水孔
a 排气入口
b 排气出口
技术参数：
制造商： Grünzweig & Hartmann, Friedrichshafen
型号： MF4530 MA06-106-1
声衰减： 35 dB(A)
重量： 约 3670 kg
描述：火花和烟灰在涡流装置内被分离，排烟管内部的叶片将刮掉排气流过离心涡流装置时留在其内壁上的燃烧残余颗粒，在离心涡流装置周围布置有收集器，在不受排气气流影响的条件下将残余颗粒收集起来，消音器的连接是以节流原理设计的，排气通过横截面积不变的钢制孔板进入消音器，耐热矿棉作为消音材料吸收排气声波的能量，其原理是在气流经过矿棉时产生摩擦，将排气的声能转化为热能，从而降低噪音水平。
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1.10增压空气预热器（代码：200/201EX）
1 冷却水入口 6 水箱
2 冷却水出口 7 换热器座
3 水箱 8 换热片
4 垫片 9 换热管
5 隔板 10 侧盖板
技术参数：
制造商： Behr, Stuttgart
运行： 跨逆流模式
允许超压值：水侧：6.0bar
空侧：4.5bar
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维修后的实验压力：在冷却水正常情况下为0.5bar
描述：散热器核心部分由两个主要部件组成，散热管线和散热片。散热管安装在管板上，由钢金属片组成的散热片压制在散热管上，侧盖板密封热交换器内的空气，水箱则用来密封冷却水，隔板是铸造在水箱上的，用以将冷却水分为进出两部分，水箱、侧盖板和冷却部件被螺栓连接成一个整体，其各个密封面由平垫片密封。柴油机冷却水由冷却剂入口进入上游水箱后，首先进入低位的半个热交换器，然后经下游水箱进入上部冷却水管，最后离开热交换器。
运行：增压空气从散热片中间流过热交换器，吸收冷却水的热量。
1.11供油设备
1 缸头 7 高压油管
2 喷油器 8 管套
3 燃料供油管线 9 回油管
4 喷油泵 10 润滑油注入管线
5 推力垫 11 进油管
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6 连接法兰 12 燃料泄漏收集管线
描述：引擎的每个气缸都有其各自的喷油泵，安装在缸头的右侧，曲轴箱的上表面处。凸轮轴上的喷油控制凸轮通过挺杆和曲柄连杆机构控制喷油泵，挺杆与喷油泵上的球形凹槽相配合，柴油机润滑油通过润滑油注入管线10进入到喷油泵体内，润滑喷油泵的曲柄连杆机构、球形凹槽和喷油泵体等，润滑油首先润滑曲柄连杆机构的轴承基座，然后通过曲柄连杆机构内部的油孔和挺杆流向较低的部位。高压油管和缸头内的燃料供油管设计成套管结构，将喷油泵和喷油器连接起来，喷油器安装在缸头上，泄漏的燃油通过铸造在缸头上的油孔流入燃料泄漏收集管线。
1.12喷油泵（代码：104/105/106/107/108/109/110/111/112/113/114/115/116/117/118/119/120/121/122/123PO)
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1 泵顶法兰 10
2 出油阀 11
3 密封圈 12
4 销 13
5 泵体 14
6 挡板 15
7 柱塞套 16
8 柱塞 17
9 弹簧座 18
技术参数：
制造商： Bosch, Hallein
型号： PF1/0Y/240
压缩弹簧 19 齿轮
中间法兰 20 阀座
控制盘 21 泄压阀
中间环 22 过滤器
止动环 a 燃料入口
挺杆 b 燃油回流
球形凹槽 c 燃油泄漏
垫片 d 润滑油入口
承压盘 e 去喷油器
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描述：该喷油泵为机载柱塞泵，它根据柴油机的运行状态，在准确的时间，将适量清洁有一定压力的燃油通过喷油器雾化后送入汽缸进行燃烧，喷油泵的柱塞由凸轮轴上的喷油控制凸轮进行控制，调速器则通过转动油门杆带动喷油泵柱塞有效行程控制机构的曲柄连杆来转动柱塞，进而控制柱塞的有效行程。泵体的上部布置有燃油吸入腔和为泵芯支撑用的垂直孔道，泵体的下部由压缩弹簧孔道、弹簧座、承压盘和带着控制盘和球形凹槽的挺杆组成。布置有减压阀、出油阀以及压力油道的泵顶法兰1安装在泵体的顶端，中间法兰11安装在泵体的最底端，用以导向喷油泵的挺杆。挺杆由柴油机润滑油系统润滑。泵芯由柱塞和柱塞套组成，柱塞和柱塞套是精密偶件，失效时必须同时更换，燃油的进回油孔、燃油泄漏回收孔以及润滑油孔都布置在柱塞套上，柱塞的末端呈凸缘状，用以和控制盘12的内孔配合。润滑油连接管线上布置有过滤装置，柱塞部分的润滑油来自于阀动机构的滑油系统。
喷油泵的运行：
最大供油量时柱塞的位置：1、2、3
部分供油量时柱塞的位置：4、5
供油量为0时柱塞的位置： 6
喷油泵的柱塞位置是由凸轮轴通过曲柄连杆机构和挺杆不断运动来控制的，挺杆
42
套筒上的弹性元件保证挺杆、曲柄连杆机构和凸轮轴的持续连接状态，喷油泵按螺旋控制法则运行，柱塞上部边缘是直的，用以决定供油开始的时间，柱塞下部边缘是螺旋状的，用以决定供油结束的时间，为防止在柱塞的端面处存在受力不均，柱塞的上下边缘的位置为相对称的，以平衡轴向力。当柱塞的位置如图1时，柱塞上部的空间充满着燃油，且此时进回油口相连，柱塞未给燃油压力，供油未开始；当柱塞继续上行，柱塞的上边缘将进回油孔关闭（如图2、4），供油阶段开始，柱塞压缩燃油，使燃油压力高于出油阀的开启压力，此时燃油从出油阀流出进入喷油器，直至柱塞上行至其下边缘高于回油孔时（如图3、5），油压通过回油口释放，出油阀关闭，供油结束；当柱塞转动到如图6的位置时，柱塞的上部油腔与回油口总是相连，因此无论柱塞如何运动，都不会给喷油器供油。泵的燃油入口处挡板（如喷油泵零件6）的作用是防止燃油长期冲击柱塞套，造成柱塞套的腐蚀。Baffle screws are installed in the pump housing in the area
of the pump element transverse bores to prevent erosion at the housing.
1.13燃油泵的出油阀和减压阀
1 输油孔
2 出油阀
3 恒压安全阀
4 阀座
5 O环
6 减压阀
7 泄油孔
8 限流器
9 连接法兰
描述：被柱塞泵加压后的高压燃油顶起出油阀阀瓣进入通往喷油器的高压油管，减压阀保持关闭。在供油过程结束时，出油阀关闭，减压阀打开降低高压油管内的压力，其目的是使喷油器的针阀迅速关闭，避免发生滴油现象。
运行：在柱塞的下边缘打开回油口的瞬间，油压迅速降低，高压油管内的高压油以及出油阀的弹簧共同作用，关闭出油阀，这样高压油管中的压力就会继续维持
43
在一定的范围，直至下次供油冲程开始。
1.14 喷油器
1 高压进油管 10 弹簧
2 套管螺母 11 喷油器体
3 密封圈 12 弹簧支撑
4 定位销 13 垫片
5 内衬 14 喷油器压块
6 针阀锁紧螺母 15 压紧螺钉
7 密封圈 16 针阀座
8 喷嘴 17 针阀
9 顶针
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技术参数：
制造商： Bosch, Stuttgart
喷嘴型号： KBA 137 U5
针阀开启压力： 400 bar +8 bar,
特殊工况压力：380 bar, 维修后最小试验压力
320 bar, 柴油机磨合试验最小开启压力smooth engine operation
喷孔型号： DLZ 160 UV 323 5233
喷孔数量：6
喷射夹角：160°
孔径： 0.72 mm
描述：喷油器是被压块压装在缸头上，它将喷油泵输送来的燃油喷入汽缸。喷嘴上均匀分布六个小孔，喷嘴由针阀和针阀座组成，针阀和针阀座是一对精密偶件，不能单独使用，在失效时要一起更换，针阀靠其顶部的锥形面密封，针阀体沿其圆周方向均布六个小喷孔，用以将燃油雾化后喷入汽缸。锁紧螺母6将喷嘴锁紧在垫片上，把垫片压紧在其后侧的平面上。
运行：针阀被顶针9处的弹簧压紧在针阀座上，弹簧弹力的大小决定着针阀的开启压力，燃油从喷油器以及针阀体内部的管线进入针阀，当燃油压力克服了弹簧的弹力时，针阀上行，燃油喷入气缸。喷嘴由从针阀与针阀体之间泄漏的燃油润滑，这部分泄漏的燃油通过顶针上部的泄油孔进入高压油管套管，后沿铸造在缸头上的油道回到泄漏燃油回收管线。
第二节 燃油系统
45
1 双联式燃油过滤器 10 泄压阀
2 缸头 11 燃油泵
3 喷油器
4 喷油泵 a 燃料入口
5 高压油管 b 燃料回油
6 事故泄漏监测管线 c 去泄漏油储存箱
7 泄漏监测单元
8 泄漏油箱 E 排气阀
9 燃油手摇泵 R 逆止阀
描述：燃油泵安装在柴油机的自由端，由曲轴通过齿轮系驱动，它从燃油预过滤器处泵取燃油并通过限压阀和燃油过滤器将燃油送入高压油泵中，高压油泵在调
46
速器和凸轮轴的驱动下通过高压油管和喷油器将适量燃油喷入气缸，安装在高压油泵上的回油管将多余的燃油经回油热交换器冷却后送回日用油箱，在回油管线中设有定压0.5bar的逆止阀R，用以维持喷油泵高效运行所需压力。喷油泵和喷油器的泄漏油通过泄漏回收管线收集。喷油器以及管线内部的漏油都经高压油管套管回流至泄漏油储存箱，每个储油箱上都布置有探测器和溢流管，探测器用以探测泄漏量，而溢流管则是在储油箱满时将燃油溢流至主泄漏油收集管线。在柴油机停运时，可用手摇泵将燃油充满燃油管路，手摇泵与燃油泵共用一个进出油管。燃油管线排气阀安装在柴油机驱动端进油管处，左右两侧各有一个，用以将燃油系统内的气体排出。
2.1供油系统
1 手摇泵 13 滚子轴承
47
2 逆止阀 14 齿轮
3 手摇泵输送方向 15 凸轮轴驱动惰转齿轮
4 中间法兰
5 燃油泵 A 手摇泵
6 溢流燃油 B 限压阀
7 溢流阀 C 燃油泵
8 燃油泵输送方向 D 燃油泵驱动
9 限压阀
10 输出轴 a 燃料出口
11 深沟球轴承 b 燃料入口
12 中间轴
描述：燃油泵组件、限压阀、手摇泵和燃油泵驱动机构组成柴油机的输油设备，其中燃油泵、限压阀和手摇泵是一个整体组件，它们通过油道相连，燃油的流动方向由安装在组件内部的溢流阀、回流阀和逆止阀控制，燃油泵由齿轮系通过输出轴10和中间法兰4进行驱动，中间轴12由一个深沟球轴承和滚子轴承支撑，深沟球轴承是定位轴承，滚子轴承为浮动轴承，用以吸收轴向窜动，各轴承由卡环定位，输出轴10插在中间轴12上，并与燃油泵轴相连，燃油泵的润滑油从压力保持阀经孔道和瀑流（用词是否恰当？）润滑轴承。
运行：在柴油机运行时，燃油从进油口经限压阀9流向下游管线进入过滤器，如果燃油压力高于限压阀的开启压力，限压阀开启将大部分燃油送回输油泵入口，从而限定燃油系统内的压力。在柴油机停机用手摇泵送油时，手摇泵从进油口取油将燃油送入限压阀的压力侧，从而进入下游管线。
2.2泄漏燃油储存箱（代码：102BA）
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1 油箱
2 泄漏油入口管
3 液位监测
4 排气孔
5 旋塞
6 泄漏油出口管
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
描述：泄漏燃油存储箱的作用是收集泄漏的燃油。泄漏的燃油通过管线流入泄漏燃油储存箱，当箱体内液位达到其限值时，布置在箱体上的液位监测系统将触发电动回油泵将燃油送回日用油箱，液位随之下降，当液位到达低位限值时，该监测系统发出信号关闭回油泵。
2.3泄漏燃油储存箱（代号：100/101BA）
1 液位传感器
2 油箱
3 排水旋塞
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2024年2月25日发(作者：雀若山)
MTU956TB33柴油机
（机械部分）
第一章 总 述
1
第一节 概要
本文件是为将来设备的运行及维护提供必要的资料及信息，主要提供以下两个方面的内容：
→讲解设备的机能
→为执行日常维修、预防性维修、定期试验以及纠正性维修提供依据
其中“试验及试车说明”分为四个部分：
第一部分：主机简介及组成
第二部分：机带辅助机构的介绍
第三部分：电气部分的简介
第四部分：附属机构简介
所有在EDG组装的柴油发电机都是标准的设备，可以被有经验的人来替换，换机须知在第二章中提供。
MTU-value service技术文件
Ａ组：产品概要
该部分将对柴油机进行总体的说明并提供一些技术资料，例如主机功率、主机说明书、机重、油及冷却剂容量、设置及操作规程。
柴油机型号： MTU20V956TB33
其中：20 汽缸数量
V V形布置
956 汽缸工作容积的100倍
T 废气涡轮增压
B 增压空气水冷
3 固定机身（电站用）
3 设计代号
主机功率：
持续功率： 5720KW/1500n/min
瞬时过载能力： 10%
相关参数：
进气温度： 40℃
2
增压空气冷却水温： 55 °C
进气压差： 15mbar
排气压差： 30mbar
1、压缩机气室 12、气阀机构
2、低压涡轮增压器 13、汽缸套
3、排气流量控制环 14、运动件
4、高压涡轮增压器 15、润滑油泵
5、汽缸盖 16、减震器
6、低压中冷器 17、冷却水温控阀
7、进气流量控制环 18、调速器传动装置
8、高压中冷器 19、润滑油过滤器
3
9、增压空气预热器 20、润滑油热交换器
10、紧急切断气源阀 21、双联式燃油过滤器
11、喷油泵
主要参数：
工作方式 四冲程、单作用
燃烧方法 直接喷射
增压方式 废气涡轮增压
冷却方式 水冷
结构型式 V型60°
气缸直径 230mm
活塞冲程 230mm
气缸工作容积 9.56L
气缸数 20
总工作容积 191.2L
压缩比 12:1
从输出端看旋转方向 逆时针
发火次序 A1 A7 A2 A6 A3 A10 A4 A9 A5 A8
B7 B2 B6 B3 B10 B4 B9 B5 B8 B1
喷油器开启压力 400bar+8bar设定压力
380bar起动运行后的最小检验压力
320bar无故障运行的最小压力
在发火转速和冷却水温为
40℃时的压缩终点压力 20-24bar
在发动机冷却水温为60℃时的起动扭矩 1370Nm（未带载）
在发火转速和发动机冷却水温为60℃时
的转动扭矩 1340Nm（未带载）
发动机冷却水温度为40℃时的发火转速 80至100r/min
活塞平均速度 11.5m/s(在1500r/min时)
噪音水平按ISO8528-10 主机噪音 128dB
4
干燥排气噪音 127dB
发动机冷态时的气阀间隙 进气阀 0.3mm
排气阀 0.5mm
配气定时：
进气阀打开： TDC前41度
进气阀关闭： BDC后61度
排气阀打开： TDC前69度
排气阀关闭： BDC后39度
气阀重叠角： 80度
供油始点： TDC前10度
主机尺寸、重量和油容量：
A = 总长约 5670 mm
B = 总宽约 1660 mm
C = 总高约 2950 mm
D = 曲轴相对承油盘高度约 1040 mm
机重和冷却水容量：
机身净重约 20700 kg
主冷却水容量（包括机身管道）约 700 L
增压空气冷却水容量（包括机身管道）约270L
5
润滑油容量：
承油盘容量 低位标记处约 580L
高位标记处约 770L
空转5分钟后的补给 首次充入约 180L
换油时约 90L
柴油机总容量 首次充入约 950L
换油时约 860L
运行参数：在额定转速和满载状态下，根据相关标准，通过柴油机的验收试验得到以下参数：
参数
压力
润滑油压力
润滑油压力
润滑油压差
机身冷却水压力
增压空气冷却剂压力
燃油压差
增压空气压力
温度
润滑油温度
冷却水温度
冷却水温度
增压空气冷却剂温度
增压空气冷却剂温度
排气温度
位置
过滤器后测
在最后一档轴承前测得
过滤器前后
冷却水泵后测
增压空气冷却剂泵后测
过滤器前后
汽缸前测
传动齿轮前测
机身前测
机身后测
机身前测
机身后测
汽缸后测
范围
7.5--16bar
5.5--16bar
0--1.5bar
2.2--4.5bar
1.8--4.0bar
0--1.3bar
2.8--3.3bar
80--90度
60--85度
70--95度
5--55度
20--70度
平均温度最大值：700度
单缸温度最大值：750度
6
排气总管温度
增压空气温度
消耗
燃油消耗量
润滑油消耗量
启动空气耗量
涡轮增压机组工作条件：
涡轮机后测
中冷器后测
持续功率下润滑良好
持续功率下
最大560度
60--75度
227g/kwh+5%
最大消耗量为燃料消耗量的0.7%
约6760升
A1、A2 总是投入运行
B1 涡轮机转速在39000rpm时投运供气
在30000rpm时停止供气
B2 涡轮机转速在39000rpm时投运供气
在31000rpm时停止供气
B3 涡轮机转速在40000rpm时投运供气
在34000rpm时停止供气
第二节 柴油机主要结构
1、机身总体布置
MTU956 柴油机采用V 形结构，机体用球墨铸铁制成，采用龙门式结构，以保证足够的刚度。钢制的轴承盖装在轴承座中，依靠侧壁与机体配合定位。主轴承盖垂直方向用拉紧螺栓，水平方向用横向拉紧螺栓固定在机体的横向隔板上。曲轴由十三个滑动轴承支承在由横向隔板和主轴承盖组成的主轴承孔中，并在曲轴输出端用一个由凸缘衬套和向心推力轴承组成的止推轴承实现轴向定位。两根凸轮轴布置在机体中位置较高的地方，这样可缩短推杆，从而有助于提高配气机构刚度。由特种铸铁离心浇铸成的湿式缸套从机体上方装入，每只缸套上用凸肩密封，下方用密封环密封。排气管是带绝热层的分段焊接结构，布置在V型夹角内。发动机回水管，五个双级增压器（A侧两个B侧三个）和进气总管都布置在V型夹角内，进气处有六个进气过滤器对气体进行过滤。
主轴瓦和连杆大端采用目前世界上先进的钢背铝基沟纹轴瓦。即把用以保持良好磨损性能的软质成分和用以保证高疲劳强度与耐磨能力的硬质成份在轴瓦
7
表面上予以适当的隔开，轴瓦表面上形成沟槽（软质成份）和纹带（硬质成份），这种轴瓦比常用的铜铝合金或铅锡合金瓦的寿命要延长5倍以上。连杆形式采用并列连杆结构，使曲轴受力均匀。采用组合式活塞。为冷却活塞，活塞内部铸有冷却油槽，由专门的活塞冷却油喷嘴连续不断地喷入滑油，以带走活塞顶大部分热量，降低活塞热负荷。
2、曲轴箱
1 曲轴箱 12 连接螺母
2 密封圈 13 曲轴轴承
3 密封圈 14 活塞冷却油喷嘴
4 汽缸套 15 活塞冷却油主油道
5 观察孔门 16 运动件润滑油道
6 凸轮轴检查盖板 17 凸轮轴承
8
7 防爆孔门 18 从齿轮箱来的活塞冷却油
8 从冷却水导管
9 十字交叉螺栓 a 缸头润滑油
10 去主润滑油泵 b 缸头冷却水
11 连接螺栓
曲轴箱是柴油机的基础，由固定在机身内部的传动齿轮机构、辅助安全装置、缸头、机身等组成，为了保证机身的稳定，曲轴箱被布置在曲轴中心线以下。左右两侧汽缸中心线成60度布置。曲轴箱与废气涡轮增压器的进气管线相连，已转移从活塞环中窜入曲轴箱内的气体。轴承盖被横向和纵向的螺栓紧固在曲轴横断面处，曲轴安装在轴承上，每侧两根钢制管道是机体内的主冷却15和润滑16油通道，而用以冷却活塞的喷嘴被螺钉固定在润滑油管道15的底部。为了检查运动部件的状态，在机身的两侧设计了观察孔门5，其中ＡＢ两侧各设置两个防爆孔门7，以防止曲轴箱超压。凸轮轴安置在曲轴箱的17位置，齿轮系安装在柴油机自由端，在机身最底部的是承油盘，它为柴油机的运行提供其所需的润滑油。
2.1主要零部件介绍
2.1.1防爆孔门(代码：165/166/167/168VH)
1、阀盖 2、弹簧 3、阀瓣 4、O形圈 5、防火丝网 6、孔门端盖
开启压力：0.20+0.03/-0.01bar 流通面积：71cm2
9
描述：该安全阀由阀盖、阀瓣、防火丝网等组成，与观察孔门安装在一起构成防爆孔门，其开启压力由弹簧的预紧力控制。防火丝网旋在防爆孔门的内部，用以防止火星喷出。如果发生曲轴箱超压，曲轴箱内压力达到阀门的开启压力时，防爆孔门打开，待曲轴箱内压力恢复正常后，在弹簧回复力作用下，该阀自动关闭。
2.1.2曲轴箱呼吸器：
1、压缩空气室 2、进气流道 3、进气气室
4、曲轴箱呼吸气室 5、回油孔 6、虹吸管
a.进气 b.曲轴箱混合油气
描述:曲轴箱呼吸器与压气机的进气相连,在曲轴箱内形成微负压,压气机把油气混合气体从曲轴箱的吸入管线b处吸到进气气室和压缩空气气室之间的凝结机构中，混合气中的油粒子会被分离到凝结机构中冷凝，凝结后的油通过回油管道（虹吸管）送回到曲轴箱中。
2.1.3传动齿轮系：
10
1、曲轴齿轮 2、大二级传动齿轮 3、小二级传动齿轮
4、凸轮轴惰转齿轮 5、凸轮轴惰转齿轮 6、凸轮轴驱动齿轮
7、凸轮轴驱动齿轮 8、主机冷却水泵驱动齿轮 9、供油泵驱动齿轮
10、调速器驱动齿轮 11、增压空气冷却水泵驱动齿轮
12、润滑油泵惰转齿轮 13、润滑油泵驱动齿轮
17、大调速器惰转齿轮
描述：曲轴将柴油机活塞的往复直线运动转换成回转运动后，通过传动齿轮系带动冷却水泵、润滑油泵、输油泵、凸轮轴等转动，以上所有齿轮都安装在曲轴的自由端。
3、运动件
11
1、减震器
2、齿轮
3、平衡重
4、曲柄
5、连杆
6、活塞
描述：运动件由曲轴、连杆、活塞组成，将燃料的化学能转化为机械能。活塞的往复直线运动通过连杆传递到曲柄销，进而转化为曲轴的旋转运动，减震器用来消除曲轴的振动，减少曲轴机械负荷。
3.1曲轴
1、齿轮 2、曲轴 3、轴承 4、平衡重
描述：曲轴将活塞的直线往复运动转化为回转运动，它为整体锻造，支撑轴颈为感应淬火后磨光。曲轴靠安装在曲轴箱上的滑动轴承支撑，并在驱动端设置了四点推力轴承以平衡轴向力。质量平衡是通过用螺栓固定在曲轴上的平衡块来实现的，润滑油通过主润滑油道润滑曲轴。在曲轴驱动端布置有连接法兰用以传递功率。曲轴减震器和用以驱动齿轮系的齿圈安装在曲轴的自由端。
12
1、定时器
2、推力产生环
推力产生环和定时器一起安装在推力产生环腔室内, 指示各活塞的位置。
该部分对柴油机调速器的正常工作具有重要作用。
3.2连杆
1、 连杆小端衬套
2、 连杆杆身
3、 连杆大端轴瓦
4、 定位销
5、 大端端盖
6、 连杆螺栓
描述：柴油机左右两侧的连杆完全相同，经模锻、全表面机加工并水平剖分而成。AB两侧对应两缸的连杆并排布置在曲轴的同一曲柄销上。在同一曲柄销上的两个连杆并列安装，相对运动。可被替换的轴瓦为上下分体结构，由销钉进行定位，
13
轴瓦是靠来自于曲轴内部油路中的压力润滑油进行润滑的。连杆小端的铜轴瓦是靠压力嵌入小端孔作为活塞销轴承的。连杆大端盖靠螺栓固定在连杆上。
3.3活塞组件
1 活塞顶
2 气环
3 定位弹簧销
4 刮油环
5 活塞裙
6 活塞销
7 螺纹衬套
8 连接螺栓
描述：活塞组件由润滑油冷却，它由活塞顶和活塞裙等组成。在铝合金活塞裙上设置了一个圆柱形通口，用以安装活塞销。刮油环镶嵌在活塞顶与活塞裙之间，活塞裙内布置有冷却油道，钢制活塞顶用螺栓固定在活塞裙上，在活塞裙内部设置有螺纹衬套，以加强螺纹连接的安全性。三道气环布置在活塞顶外圈的三道凹槽上，以保证汽缸的密封和散热。浮动的活塞销由止推卡环定位，活塞销由流过活塞中央的冷却油进行润滑。活塞冷却油路如下：
冷却活塞的润滑油通过喷嘴进入活塞裙部的润滑油道冷却活塞，然后从活塞顶中部的回油孔流出，进入连杆小端上部的润滑油腔，对活塞销进行润滑后回流
14
至曲轴箱。
3.4 减震器
描述：减震器的作用是通过弹簧片的变形来增加阻尼，用以平衡曲轴的扭矩。曲轴的扭矩和振动都是通过弹簧片进行衰减的。减震器的中心星形支架与外部构件通过板簧连接，弹簧片的一部分被紧紧的夹在中间构件内部，还有一部分被插在星形架上沿轴向分布的凹槽内。弹簧片与内部构件间形成了油腔，在柴油机运行期间，减震器内存在润滑油压。润滑油通过曲轴油道进入减震器内，然后回流至曲轴箱承油盘。当有扭矩或振动传递时，弹簧片变形，弹簧片的内外圈间产生相对运动，致使弹簧片与内部构件间的油室空间发生波动，油室内的润滑油受挤压从端盖上的油孔排出，这样内外圈间的相对运动就会被阻滞，扭矩或振动就被衰减消除了。内部构件限制了弹簧片的形变量，因此减震器可以在短时间内消除曲轴扭矩及振动。
1. O环
2. 弹簧片
3. 中间结构
4. 端面法兰
5. 内部星形架
6. 盖板
a．润滑油
3.5缸头
15
1、外弹簧 2、内弹簧 3、密封圈 4、喷油器
5、阀门夹头 6、上弹簧座 7、缸头 8、下弹簧座
9、进油管 10、密封圈 11、固定螺母 12、回油管
13、进气阀 14、进气阀导向 15、密封圈 16、排气阀
17、排气阀导向
a、冷却水入口 b、燃料入口 c、空气入口 d、排气
描述：分体式缸头被螺栓紧固在曲轴箱上，曲轴箱与缸头间由铜垫片进行密封，
油路和冷却水路又由橡胶密封圈进行密封，缸头上表面由缸盖进行密封，每个缸头上有两个进气阀和两个排气阀分布在喷油器的周围，进气阀和排气阀安装在下弹簧座上，喷油器安装在气阀中间的孔内，与缸头油道间用密封环进行密封。每个缸头都有一个减压阀，每一侧活塞组布置一个启动空气分配器。
3.6下弹簧座
16
1、O形圈（仅排气阀）
2、下弹簧座
3、蝶形挡圈
4、压盖
5、导向圈
6、止动环
7、弹簧座体
8、球轴承
9、弹簧
10、阀门开位置
11、阀门关位置
描述：下弹簧座的作用除了支持弹簧外，主要是旋转气阀，避免气阀受热不均或阀座积碳。该弹簧座由带凹槽的环形座体以及弹簧、钢珠、压盖等组成。在座体内的每个凹槽内布置有一个钢珠，当阀门关时，钢珠被凹槽内的弹簧顶在凹槽最高位置（如11），一个内凹的蝶形垫圈安装在环形座体与压盖之间，由压盖将弹簧的形变传递到蝶形垫圈上。
动作过程：如果气阀打开，弹簧增加的弹力会使蝶形垫圈变平，然后蝶形垫圈将其压力传递给钢珠使其产生向压缩凹槽内弹簧方向的运动(如10)，弹簧座的旋转量应为钢珠旋转距离的两倍。与此同时，由于凹槽内弹簧的存在就使气阀弹簧传给蝶形垫圈的形变得到了恢复并转化为滑行运动。摩擦力使压盖跟随蝶形垫圈一起旋转，压盖带动气阀弹簧，弹簧再传递给上弹簧座，从而带动气阀旋转。当气阀关闭时，蝶形垫圈的形变被释放，钢珠被凹槽内的弹簧压回至其初始位置，但不带动蝶形垫圈旋转。
3.7减压阀
17
1、减压阀 2、缸头
描述：该减压阀处于缸头上右侧，阀门由处于缸头上的孔、阀杆和阀座等组成。当阀门关闭的时候，锥形的阀杆被压在缸头上的孔道内，防止压缩空气从孔道内泄漏。当阀门打开的时候， 阀杆被提升至较高的位置，阀门打开，空气从燃烧室内通过减压阀排出。
3.8气阀齿轮
18
1、排气摇臂 2、摇臂销支撑机构 3、摇臂销
4、气阀间隙调整螺钉 5、进气摇臂 6、凸轮轴端盖
7、喷油泵 8、导向轴 9、挺柱
10、摇臂 11、滚子套筒 12、密封件
13、凸轮轴 14、止推板 15、凸轮轴驱动齿轮
描述：阀动机构包括机体上所有保证进排气阀正确动作的装置。每一侧活塞组有各自的凸轮轴。凸轮轴的自由端由两个螺栓固定在曲轴箱上，它由曲轴直接驱动，推动气阀挺柱、顶杆和摇臂以及喷油泵的摇臂等。为减少凸轮轴的扭矩和振动，在机身的右侧凸轮轴的驱动端安装了减震器。
19
1、端盖
2、减震器壳
3、减震器
4、曲轴箱
5、凸轮轴
6、传动轴
挺杆由凸轮驱动，设计有一套筒结构，用以导向顶柱。 顶柱将挺杆的运动传递给气阀摇臂。在摇臂支架上布置有两个气阀摇臂，长的气阀摇臂是排气侧，短的气阀摇臂是进气侧，摇臂轴定位在缸头上的两个摇臂支架上，由开口销进行定位。在摇臂上的调整螺钉用以调整气阀间隙，润滑油通过齿轮箱上的油口进入凸轮轴，摇臂的润滑油来自于凸轮轴轴承。挺杆由缸头上的润滑油来润滑。
3.9 凸轮轴减震器
1、侧板
2、法兰
3、弹簧片
4、内部构件
5、O形环
6、星形架
a、润滑油
描述：该减震器与曲轴减震器完全相同，这里不再叙述。
20
4、柴油机控制
柴油机由电子调速器控制，传动机构将调速器的控制信号传递到喷油泵，速度传感器记录曲轴和高压涡轮增压器的速度，将该信号传递到电子调速器，作为调速依据。
4.1电子调速器（电液式）代号：100UC
1、控制杆位置监测器
2、液压助力机构
3、电子执行器
描述：电子调速器控制调速器执行机构并作用在喷油泵的调节齿条上。调速器安装在机体的自由端，由电子执行器和液压助力机构组成。控制杆位置监测器安装在调速器的顶部，用以记录控制杆的位置以及为柴油机控制系统提供有价值的数据。调速器结构及功能复杂，在后面会有更详细的介绍。
4.2传动装置（此部分由于杆状零件太多，用词不太确切）
21
1、调速器 2、联轴器
3、传动杆 4、连接机构
5、喷油泵 6、泵体
7、柱塞 8、驱动器
9、驱动器衬套 10、安全控制杆
11、铰接式连接 12、油门控制杆
13、油门回复机构 14、中央杠杆
描述：调速器通过调整柱塞副的位置决定着喷油泵的喷油量,连接机构4安装在齿轮箱上，油门控制杆12固定在曲轴箱外侧，位置在凸轮轴的上方，用以传递油门控制杆运动的传动杆3被设计成类似安全控制杆10的结构。如果作用在传动杆3上的偏转力矩超过3.5Nm, 积分弹簧被压缩, 引起安全控制杆10动作，切断调速
22
器传动机构与喷油泵的联系。利用弹簧的反弹力（1.6Nm）将传动杆恢复其初始位置，油门回复装置通过连接机构4作用在机身两侧的调节杆上，从而使喷油量为零。
4.3涡轮增压
1 增压器组A1 5 增压器组 B1
2 增压器组A2
3 增压器组B3 N 低压涡轮增压器
4 增压器组B2 H 高压涡轮增压器
描述：柴油机装备有二级涡轮增压系统，涡轮增压系统由五组增压机组成，每一组增压机又分为第一级增压和第二级增压，涡轮增压机组安装在机身上方的排气管处，其是否投运取决于柴油机的功率。涡轮机安装在冷却水室和排气管上方，该冷却水室用以保证涡轮机轴承的冷却。将涡轮机安装在排气管的正上方是为了降低热损耗，并且可以保证机身外侧的温度达到相应的标准。
4.3.1高压级涡轮增压机（代码：300/302/304/306/308CO)
23
1 涡轮蜗壳 11 密封环支撑
2 涡轮转子 12 推力轴承
3 隔热板 13 轴封环
4 阻热盘 14 轴承衬套
5 轴承座
6 轴承室
7 密封空气逆止阀 a 空气
8 压气机蜗壳 b 排气
9 进气流道 c 润滑油
24
10 压气机转子 d 冷却水
描述：高压级涡轮增压机由涡轮机和压气机组成，机身总重45kg，最大转速58000rpm，由德国MTU，Friedrichshafen公司生产，型号ZR 170/087 ，该机分为涡轮，轴承室和压气机三大部分。涡轮机由螺栓和垫片固定在与轴承室固定在一起，压气机及其进气室也固定在轴承室上，压气机和轴承室都是靠水冷的。转子由焊接在轴上的涡轮2和用螺栓固定在轴上的压气机叶轮10组成，安装在轴承室内的轴承衬套14上，且在轴承室两侧布置有推力轴承，以消除轴向力对涡轮增压机的影响。柴油机润滑油系统的压力油在润滑轴承套的同时也对轴承室及转轴进行了冷却。转轴上的轴封环13用以阻止轴承室润滑油进入涡轮机和压气机的进排气管，同时也防止两侧的进排气穿过轴承造成进排气窜气。在压气机叶轮后面布置有一个密封空气逆止阀，开启压力为0.1bar，其作用是将压气机内具有一定压力的空气引出，用以加强密封环的密封效果。隔热板3和阻热盘4的作用是防止涡轮机侧轴承过热。
运行：部分气缸排气首先进入高压级涡轮增压机的涡轮机侧，再通过低压级涡轮增压机，利用排气热能推动涡轮机转子从而带动压气机转子转动，吸入新鲜空气并对进气进行压缩，进气先被低压级涡轮增压机的压气机压缩并进入低压中冷器进行冷却后，再进入高压级涡轮增压机进行二级压缩。
4.3.2低压级涡轮增压机（代码：301/303/305//307//309CO)
25
1 涡轮蜗壳 11 密封环支撑
2 涡轮转子 12 推力轴承
3 隔热板 13 轴封环
4 阻热盘 14 轴承衬套
5 轴承座
6 轴承室
7 密封空气逆止阀 a 空气
8 压气机蜗壳 b 排气
9 进气流道 c 润滑油
描述：从上图可以看出，低压级涡轮增压机与高压级涡轮增压机结构基本相同，两者运行方式也完全一样，因此这里不再叙述。唯有型号上有部分区别，该机型号为ZR 210/001，机身重90kg，最大转速35000rpm。
26
第二章 柴油机主要系统
应急柴油发电机组是核电站厂内独立的应急电源。当厂用工作电源和厂外备用电源同时失去时，柴油发电机组可以为应急厂用设备(按带载程序自动地接上各个负荷，所带设备有21台泵、3台制冷机组，具体是JPP2台泵、RCV3台泵、EAS2台泵、RIS2台泵、SEC4台泵、ASG2台泵、RRA2台泵、RRI4台泵、一回路稳压器加热装置、3台制冷机组、核岛、常规岛主要照明)提供电能及应急照明，在正常或事故工况下使反应堆安全停堆，以确保电站的核安全以及人员、环境的安全，并防止主要设备损坏。该机组不用来提供厂用尖峰负荷或其它非应急用电。MTU柴油机主要系统主要分为：燃油系统、润滑油系统、冷却水系统、进排气系统、启动空气系统、仪表及控制系统。下面对各系统及主要设备进行简要介绍：
第一节 进排气系统
1 高压中冷器 7 低压级废气涡轮增压器
2 紧急切断空气阀 8 低压中冷器
3 增压空气预热器 9 支撑室 Carrier housing
4 进气联箱 10 涡轮机进气弯管
5 排气歧管 11 补偿管
6高压级废气涡轮增压器
1.1进气系统
27
描述：安装在机体上的低压级涡轮增压机从进气过滤器处吸气，进气被压缩后流入下游的低压中冷器进行冷却后进入高压级涡轮增压器，进气从高压级涡轮增压机出来后，进入高压中冷器，增压空气预热器和紧急切断空气阀安装在空气未进入进气联箱前的位置。废气的热能被回收用以驱动压气机，用来控制涡轮增压机开启顺序的进气流量控制阀安装在低压涡轮增压器压气机的进气口处，当柴油机未启动时，所有的进气流量控制阀都是关闭的，在柴油机启动后进气流量控制阀会通过废气涡轮增压机启动顺序控制系统根据柴油机的运行状态进行启闭。中冷器冷却进气的目的是使进入气缸的空气量增加，供给更多燃料燃烧所需的空气，这样就能在气缸容积不变的情况下，增加柴油机输出功率。增压空气预热器是在柴油机启动、空载或特殊工况下对进气进行加热，在这些工况下该热量可以改善柴油机的运转状态。预热器由压力开关控制，当增压空气压力达到限值时，预热器关闭，在增压空气压力下降时，预热器自动投入运行。紧急切断气源阀安装在预热器与进气联箱相接处，用来紧急切断气源停车。进气联箱布置在机体的左右两侧，与各缸头用弯管相连。
1.2排气系统
28
描述：柴油机的排气是通过弯管流入恒压排气室恒压流道，恒压排气室内的排气通过排气流量控制阀引入高压涡轮机做功，从高压涡轮机中流出的废气以最短的路线被引入低压涡轮机继续做功，最后废气汇入排气总管经排气消音器排入大气，恒压排气室和其冷却管线一起安装在柴油机V形夹角内。高低压级废气涡轮增压机在排气室内呈90°排列，这样排列的目的是将发热元件集中排列便于冷却，缩短排气进入涡轮机的路线。The hot components are shielded from the
liquid-cooled carrier housing of the exhaust turbocharger and form a
gastight capsule construction.用以控制涡轮开启顺序的排气流量控制阀安装在高压涡轮机前，在缸头与恒压排气室之间接触面处的波纹管及垫片，是为了抵消两密封面的形位公差，保证密封效果。
1.3空气过滤器（代码：300/302/303/304/305/306FI）
29
1、滚花螺母
2、滤芯
3、支架
技术参数：
制造商： Mann & Hummel
流动阻力：滤网未污染时为 6 mbar
空气流量：每个滤芯100 m3/min
描述：该空气过滤器为干式过滤器，用以过滤柴油机的进气，三个过滤器垂直安装在支架上。
运行：空气从过滤器外侧进入内侧，通过进气管线进入废气涡轮增压机的压气机入口，这样空气中悬浮的微粒就被留在了滤芯上。
1.4高压级中冷器（代码：305/306RF）
30
1、上游水箱
2、冷却水入口
3、冷却水出口
4、垫片
5、隔板
6、下游水箱
7、冷却器芯
8、散热片
9、散热管
10、盖板
技术参数：
制造商：Behr, Stuttgart
型号： KS 889
版本： 耐海水
运行参数： 跨逆流模式（交叉流动模式）（用词不一定确切）
厂家测试压力水侧： 热态下为水压9.0 bar
大修水侧试验压力： 压缩空气侧压力0.5 bar
描述：中冷器主要由冷却器芯、两个冷却水箱和两侧盖板组成，冷却器芯又由两部分组成包括散热管和散热片，散热管安装在管板上，金属散热片被压装在散热管外侧，侧盖板用以密封压缩空气，而水箱则用来密封冷却器芯内的冷却水，冷却水箱内部设置了一个隔板将冷却水的进水与出水分开，水箱、侧盖板以及冷却元件用螺栓连接在一起并用密封带进行密封。柴油机的低温水从上图所示的冷却水入口进入中冷器，首先经过中冷器下部的散热管，然后通过下游的冷却水箱向上进入上部的散热管线，最后从上游的冷却水箱返回。
运行：增压空气沿垂直于散热管线方向流过冷却器芯，靠与散热管及散热片的对
31
流换热完成冷却过程。
1.5低压级中冷器（代码： 300/301/302/303/304RF）
1、上游水箱
2、垫片
3、隔板
4、下游水箱
5、冷却器芯
6、散热管
7、散热片
8、侧盖板
9、冷却剂入口
10、冷却剂出口
技术参数：
制造商： Behr, Stuttgart
型号： KS 889
版本： 耐海水
运行参数： 跨逆流模式（交叉流动模式）
厂家测试压力水侧：热态下为水压9.0 bar
大修水侧试验压力：压缩空气压力0.5 bar
描述：从技术参数的介绍中我们可以看出，该中冷器除大小与高压中冷器不同外，其他部分基本完全相同这里不再叙述。
1.6紧急切断气源阀（代码：300/301VA）
32
1 过渡段 11
2 电磁阀 12
3 制动连杆 13
4 传动杠杆 14
5 连杆 15
6 限位开关 16
7 阀瓣 17
8 键 18
9 轴承 19
10 密封圈
技术参数：
33
转轴
润滑油注入孔
进气联箱
密封圈
阀座
转轴锁紧装置
推力销
弹性元件
防护帽
制造商：MTU, Friedrichshafen
描述：紧急切断气源阀用以在柴油机失控时防止引擎过热。安装在柴油机两侧的增压空气预热器的连接管线过渡段部位，阀瓣安装在由轴承衬套支撑的转轴上，限位开关和电磁铁位于阀体外侧，加油嘴用以润滑阀瓣轴承。
运行：当电磁部分接到控制系统的关闭信号时，电磁铁通电，传动连杆4解开连杆5处阀门限位锁，空气阀由重力自动关闭，从而截止进入气缸的空气。这种停机方式要比切断燃料迅速，如果柴油机是通过切断空气停机，那么必须分析产生该停机信号的原因，在柴油机再次启动时，要先将该阀门开启，否则柴油机是无法启动的。限位开关6用以监控紧急切断气源阀的位置。
手动控制：紧急切断气源阀也可以通过手动控制传动连杆4进行紧急关闭，在动作左侧（或右侧）传动连杆关闭紧急切断气源阀的同时，阀位信号传递给限位开关，限位开关又激活右侧（或左侧）的电磁铁，将右侧（或左侧）的阀门关闭，并将信号传递给柴油机调速器处的电磁阀。
1.7疏水管线
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
描述：疏水管线和截止阀安装在高压级增压气体管线以及低压级中冷器固定支架上。引擎运行时，截止阀被来自涡轮启闭顺序控制系统的压缩空气保持关闭状态，当引擎停运时，截止阀打开，将压缩空气冷却时凝结下来的水排放出去。如果发现有大量水从该管线排出，那就说明对应的中冷器存在泄漏。
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1.8 二级增压
1 高压级涡轮增压机 3 蓄能器
2 进气流量控制阀 4 排气流量控制阀
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1 进气流量控制阀 6 去柴油机冷却水预热器的二位三通阀
2 蓄能器 7 阀块
3 排气流量控制阀 8 二位五通电磁阀
4 凝结水排放管线阀门
5 增压空气进气管线
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
阀门类型： 气动
运行： 气动—机械（什么意思？）
动作气压： min. 4.5 bar
max. 7.0 bar
描述：涡轮启闭顺序控制系统主要控制涡轮机的进排气流量控制阀，进排气流量控制阀根据引擎的功率水平来开启与其数量匹配的涡轮机数量，这样可以使涡轮增压机在最佳功率状态运行，使增压空气的压力更大并可以在部分功率运行时减少油耗。每一个涡轮增压机组装备有一组进排气控制阀，用以控制相应涡轮增压机的运行和停止，进排气控制阀被蓄能器控制，蓄能器被一阀组控制，根据引擎运行状态，涡轮启闭顺序控制系统控制在阀组内的二位五通电磁阀，使压缩空气进入蓄能器，从而打开进排气流量控制阀，与此同时，疏水管线阀门被压缩空气驱动关闭。当电磁阀失电，进排气流量控制阀关闭，涡轮增压机停运。
1.9排气消音器（代码：300ZI）
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1 矿棉
2 收集器
3 清洁孔
4 涡流装置
5 排水孔
a 排气入口
b 排气出口
技术参数：
制造商： Grünzweig & Hartmann, Friedrichshafen
型号： MF4530 MA06-106-1
声衰减： 35 dB(A)
重量： 约 3670 kg
描述：火花和烟灰在涡流装置内被分离，排烟管内部的叶片将刮掉排气流过离心涡流装置时留在其内壁上的燃烧残余颗粒，在离心涡流装置周围布置有收集器，在不受排气气流影响的条件下将残余颗粒收集起来，消音器的连接是以节流原理设计的，排气通过横截面积不变的钢制孔板进入消音器，耐热矿棉作为消音材料吸收排气声波的能量，其原理是在气流经过矿棉时产生摩擦，将排气的声能转化为热能，从而降低噪音水平。
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1.10增压空气预热器（代码：200/201EX）
1 冷却水入口 6 水箱
2 冷却水出口 7 换热器座
3 水箱 8 换热片
4 垫片 9 换热管
5 隔板 10 侧盖板
技术参数：
制造商： Behr, Stuttgart
运行： 跨逆流模式
允许超压值：水侧：6.0bar
空侧：4.5bar
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维修后的实验压力：在冷却水正常情况下为0.5bar
描述：散热器核心部分由两个主要部件组成，散热管线和散热片。散热管安装在管板上，由钢金属片组成的散热片压制在散热管上，侧盖板密封热交换器内的空气，水箱则用来密封冷却水，隔板是铸造在水箱上的，用以将冷却水分为进出两部分，水箱、侧盖板和冷却部件被螺栓连接成一个整体，其各个密封面由平垫片密封。柴油机冷却水由冷却剂入口进入上游水箱后，首先进入低位的半个热交换器，然后经下游水箱进入上部冷却水管，最后离开热交换器。
运行：增压空气从散热片中间流过热交换器，吸收冷却水的热量。
1.11供油设备
1 缸头 7 高压油管
2 喷油器 8 管套
3 燃料供油管线 9 回油管
4 喷油泵 10 润滑油注入管线
5 推力垫 11 进油管
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6 连接法兰 12 燃料泄漏收集管线
描述：引擎的每个气缸都有其各自的喷油泵，安装在缸头的右侧，曲轴箱的上表面处。凸轮轴上的喷油控制凸轮通过挺杆和曲柄连杆机构控制喷油泵，挺杆与喷油泵上的球形凹槽相配合，柴油机润滑油通过润滑油注入管线10进入到喷油泵体内，润滑喷油泵的曲柄连杆机构、球形凹槽和喷油泵体等，润滑油首先润滑曲柄连杆机构的轴承基座，然后通过曲柄连杆机构内部的油孔和挺杆流向较低的部位。高压油管和缸头内的燃料供油管设计成套管结构，将喷油泵和喷油器连接起来，喷油器安装在缸头上，泄漏的燃油通过铸造在缸头上的油孔流入燃料泄漏收集管线。
1.12喷油泵（代码：104/105/106/107/108/109/110/111/112/113/114/115/116/117/118/119/120/121/122/123PO)
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1 泵顶法兰 10
2 出油阀 11
3 密封圈 12
4 销 13
5 泵体 14
6 挡板 15
7 柱塞套 16
8 柱塞 17
9 弹簧座 18
技术参数：
制造商： Bosch, Hallein
型号： PF1/0Y/240
压缩弹簧 19 齿轮
中间法兰 20 阀座
控制盘 21 泄压阀
中间环 22 过滤器
止动环 a 燃料入口
挺杆 b 燃油回流
球形凹槽 c 燃油泄漏
垫片 d 润滑油入口
承压盘 e 去喷油器
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描述：该喷油泵为机载柱塞泵，它根据柴油机的运行状态，在准确的时间，将适量清洁有一定压力的燃油通过喷油器雾化后送入汽缸进行燃烧，喷油泵的柱塞由凸轮轴上的喷油控制凸轮进行控制，调速器则通过转动油门杆带动喷油泵柱塞有效行程控制机构的曲柄连杆来转动柱塞，进而控制柱塞的有效行程。泵体的上部布置有燃油吸入腔和为泵芯支撑用的垂直孔道，泵体的下部由压缩弹簧孔道、弹簧座、承压盘和带着控制盘和球形凹槽的挺杆组成。布置有减压阀、出油阀以及压力油道的泵顶法兰1安装在泵体的顶端，中间法兰11安装在泵体的最底端，用以导向喷油泵的挺杆。挺杆由柴油机润滑油系统润滑。泵芯由柱塞和柱塞套组成，柱塞和柱塞套是精密偶件，失效时必须同时更换，燃油的进回油孔、燃油泄漏回收孔以及润滑油孔都布置在柱塞套上，柱塞的末端呈凸缘状，用以和控制盘12的内孔配合。润滑油连接管线上布置有过滤装置，柱塞部分的润滑油来自于阀动机构的滑油系统。
喷油泵的运行：
最大供油量时柱塞的位置：1、2、3
部分供油量时柱塞的位置：4、5
供油量为0时柱塞的位置： 6
喷油泵的柱塞位置是由凸轮轴通过曲柄连杆机构和挺杆不断运动来控制的，挺杆
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套筒上的弹性元件保证挺杆、曲柄连杆机构和凸轮轴的持续连接状态，喷油泵按螺旋控制法则运行，柱塞上部边缘是直的，用以决定供油开始的时间，柱塞下部边缘是螺旋状的，用以决定供油结束的时间，为防止在柱塞的端面处存在受力不均，柱塞的上下边缘的位置为相对称的，以平衡轴向力。当柱塞的位置如图1时，柱塞上部的空间充满着燃油，且此时进回油口相连，柱塞未给燃油压力，供油未开始；当柱塞继续上行，柱塞的上边缘将进回油孔关闭（如图2、4），供油阶段开始，柱塞压缩燃油，使燃油压力高于出油阀的开启压力，此时燃油从出油阀流出进入喷油器，直至柱塞上行至其下边缘高于回油孔时（如图3、5），油压通过回油口释放，出油阀关闭，供油结束；当柱塞转动到如图6的位置时，柱塞的上部油腔与回油口总是相连，因此无论柱塞如何运动，都不会给喷油器供油。泵的燃油入口处挡板（如喷油泵零件6）的作用是防止燃油长期冲击柱塞套，造成柱塞套的腐蚀。Baffle screws are installed in the pump housing in the area
of the pump element transverse bores to prevent erosion at the housing.
1.13燃油泵的出油阀和减压阀
1 输油孔
2 出油阀
3 恒压安全阀
4 阀座
5 O环
6 减压阀
7 泄油孔
8 限流器
9 连接法兰
描述：被柱塞泵加压后的高压燃油顶起出油阀阀瓣进入通往喷油器的高压油管，减压阀保持关闭。在供油过程结束时，出油阀关闭，减压阀打开降低高压油管内的压力，其目的是使喷油器的针阀迅速关闭，避免发生滴油现象。
运行：在柱塞的下边缘打开回油口的瞬间，油压迅速降低，高压油管内的高压油以及出油阀的弹簧共同作用，关闭出油阀，这样高压油管中的压力就会继续维持
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在一定的范围，直至下次供油冲程开始。
1.14 喷油器
1 高压进油管 10 弹簧
2 套管螺母 11 喷油器体
3 密封圈 12 弹簧支撑
4 定位销 13 垫片
5 内衬 14 喷油器压块
6 针阀锁紧螺母 15 压紧螺钉
7 密封圈 16 针阀座
8 喷嘴 17 针阀
9 顶针
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技术参数：
制造商： Bosch, Stuttgart
喷嘴型号： KBA 137 U5
针阀开启压力： 400 bar +8 bar,
特殊工况压力：380 bar, 维修后最小试验压力
320 bar, 柴油机磨合试验最小开启压力smooth engine operation
喷孔型号： DLZ 160 UV 323 5233
喷孔数量：6
喷射夹角：160°
孔径： 0.72 mm
描述：喷油器是被压块压装在缸头上，它将喷油泵输送来的燃油喷入汽缸。喷嘴上均匀分布六个小孔，喷嘴由针阀和针阀座组成，针阀和针阀座是一对精密偶件，不能单独使用，在失效时要一起更换，针阀靠其顶部的锥形面密封，针阀体沿其圆周方向均布六个小喷孔，用以将燃油雾化后喷入汽缸。锁紧螺母6将喷嘴锁紧在垫片上，把垫片压紧在其后侧的平面上。
运行：针阀被顶针9处的弹簧压紧在针阀座上，弹簧弹力的大小决定着针阀的开启压力，燃油从喷油器以及针阀体内部的管线进入针阀，当燃油压力克服了弹簧的弹力时，针阀上行，燃油喷入气缸。喷嘴由从针阀与针阀体之间泄漏的燃油润滑，这部分泄漏的燃油通过顶针上部的泄油孔进入高压油管套管，后沿铸造在缸头上的油道回到泄漏燃油回收管线。
第二节 燃油系统
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1 双联式燃油过滤器 10 泄压阀
2 缸头 11 燃油泵
3 喷油器
4 喷油泵 a 燃料入口
5 高压油管 b 燃料回油
6 事故泄漏监测管线 c 去泄漏油储存箱
7 泄漏监测单元
8 泄漏油箱 E 排气阀
9 燃油手摇泵 R 逆止阀
描述：燃油泵安装在柴油机的自由端，由曲轴通过齿轮系驱动，它从燃油预过滤器处泵取燃油并通过限压阀和燃油过滤器将燃油送入高压油泵中，高压油泵在调
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速器和凸轮轴的驱动下通过高压油管和喷油器将适量燃油喷入气缸，安装在高压油泵上的回油管将多余的燃油经回油热交换器冷却后送回日用油箱，在回油管线中设有定压0.5bar的逆止阀R，用以维持喷油泵高效运行所需压力。喷油泵和喷油器的泄漏油通过泄漏回收管线收集。喷油器以及管线内部的漏油都经高压油管套管回流至泄漏油储存箱，每个储油箱上都布置有探测器和溢流管，探测器用以探测泄漏量，而溢流管则是在储油箱满时将燃油溢流至主泄漏油收集管线。在柴油机停运时，可用手摇泵将燃油充满燃油管路，手摇泵与燃油泵共用一个进出油管。燃油管线排气阀安装在柴油机驱动端进油管处，左右两侧各有一个，用以将燃油系统内的气体排出。
2.1供油系统
1 手摇泵 13 滚子轴承
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2 逆止阀 14 齿轮
3 手摇泵输送方向 15 凸轮轴驱动惰转齿轮
4 中间法兰
5 燃油泵 A 手摇泵
6 溢流燃油 B 限压阀
7 溢流阀 C 燃油泵
8 燃油泵输送方向 D 燃油泵驱动
9 限压阀
10 输出轴 a 燃料出口
11 深沟球轴承 b 燃料入口
12 中间轴
描述：燃油泵组件、限压阀、手摇泵和燃油泵驱动机构组成柴油机的输油设备，其中燃油泵、限压阀和手摇泵是一个整体组件，它们通过油道相连，燃油的流动方向由安装在组件内部的溢流阀、回流阀和逆止阀控制，燃油泵由齿轮系通过输出轴10和中间法兰4进行驱动，中间轴12由一个深沟球轴承和滚子轴承支撑，深沟球轴承是定位轴承，滚子轴承为浮动轴承，用以吸收轴向窜动，各轴承由卡环定位，输出轴10插在中间轴12上，并与燃油泵轴相连，燃油泵的润滑油从压力保持阀经孔道和瀑流（用词是否恰当？）润滑轴承。
运行：在柴油机运行时，燃油从进油口经限压阀9流向下游管线进入过滤器，如果燃油压力高于限压阀的开启压力，限压阀开启将大部分燃油送回输油泵入口，从而限定燃油系统内的压力。在柴油机停机用手摇泵送油时，手摇泵从进油口取油将燃油送入限压阀的压力侧，从而进入下游管线。
2.2泄漏燃油储存箱（代码：102BA）
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1 油箱
2 泄漏油入口管
3 液位监测
4 排气孔
5 旋塞
6 泄漏油出口管
技术参数：
制造商： MTU, Friedrichshafen
描述：泄漏燃油存储箱的作用是收集泄漏的燃油。泄漏的燃油通过管线流入泄漏燃油储存箱，当箱体内液位达到其限值时，布置在箱体上的液位监测系统将触发电动回油泵将燃油送回日用油箱，液位随之下降，当液位到达低位限值时，该监测系统发出信号关闭回油泵。
2.3泄漏燃油储存箱（代号：100/101BA）
1 液位传感器
2 油箱
3 排水旋塞
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