小型農(nóng)用柴油機(jī)曲柄連桿中機(jī)體總成的構(gòu)造及作用分析

朱 權(quán)

（通榆縣新華鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣中心站，吉林 通榆 137200）

曲柄連桿機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)、完成從熱能到機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換、以曲軸旋轉(zhuǎn)的形式向外輸出動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它由活塞連桿組、曲軸飛輪組和機(jī)體缸蓋組三個(gè)部分組成。而機(jī)體、缸蓋組主要由氣缸體和氣缸蓋兩大部分組成。它們是柴油機(jī)的基礎(chǔ)部件，柴油機(jī)的所有部件都安裝在它們的外部或內(nèi)部，所以又稱為柴油機(jī)的骨架。它們不僅支撐著柴油機(jī)所有機(jī)構(gòu)和工作裝置的質(zhì)量，還承受著柴油機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的各種作用力，因此，在結(jié)構(gòu)上，機(jī)體、缸蓋應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度，此外，機(jī)體、缸蓋組的主要構(gòu)件在工作中還受到燃?xì)飧邷氐臒崃ψ饔眉叭紵龤怏w和冷水的腐蝕作用，工作條件比較惡劣。限于文章篇幅，本文只對(duì)其機(jī)體總成構(gòu)造進(jìn)行分析研究。機(jī)體總成主要包括氣缸體、氣缸套、齒輪蓋室和油底殼等零件。

1 氣缸體

柴油機(jī)工作時(shí)，氣缸體承受著很大的氣體壓力和運(yùn)動(dòng)件的慣性力，因此，氣缸體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能保持安裝在氣缸上的各個(gè)零部件的正確工作位置。機(jī)體一般用灰鑄鐵、球墨鑄鐵或者鋁合金鑄造而成。氣缸體的布置方式分為三種：垂直布置（立式柴油機(jī)）、水平布置（臥式柴油機(jī)）和傾斜布置。一種165F型柴油機(jī)氣缸體傾斜45°，其優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)柴油機(jī)時(shí)（比如說(shuō)過(guò)田埂和上、下坡）可避免機(jī)油流入燃燒室。

2 氣缸套

簡(jiǎn)稱氣缸。氣缸與活塞、氣缸蓋構(gòu)成燃燒空間，其內(nèi)表面在工作時(shí)與高溫高壓的燃?xì)猓约皽囟容^低的新鮮空氣交替接觸，使氣缸內(nèi)部產(chǎn)生很大的機(jī)械壓力和熱應(yīng)力。同時(shí)，由于活塞側(cè)壓力的作用和摩擦表面的高速運(yùn)動(dòng)，使氣缸壁容易磨損。為了提高氣缸表面的耐磨性，而又不增加整個(gè)機(jī)體的成本，一般發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣缸與機(jī)體分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，即在氣缸中鑲?cè)胗赡湍ゲ牧现瞥傻臍飧滋?。氣缸套必須有足夠的?qiáng)度和剛度，耐磨、耐高溫、抗腐蝕。同時(shí)，為使活塞和活塞環(huán)能與之嚴(yán)密配合，防止漏氣，氣缸套還必須具有較高的精度和摩擦表面較低的粗糙度。水冷式柴油機(jī)的氣缸套分為濕式和干式兩種，柴油機(jī)上大多數(shù)采用的是濕式氣缸套，各種小型柴油機(jī)的氣缸套結(jié)構(gòu)基本相同，僅有小的差別。風(fēng)冷柴油機(jī)氣缸套一般為整體式，材料為合金鑄鐵，它的缸套與機(jī)體鑄成一體，氣缸周圍鑄有散熱片，表面噴涂耐高溫的黑色耐熱漆。如果風(fēng)冷柴油機(jī)的機(jī)體用鋁合金，則用熱裝或壓鑄的方法將合金鑄缸套裝入缸體。

3 齒輪室蓋

齒輪室蓋由灰色鑄鐵或鋁合金鑄成，用多個(gè)螺釘安裝在氣缸體左側(cè)，并與氣缸體組成齒輪室，一般稱為定時(shí)齒輪室。室內(nèi)安裝著曲軸齒輪、凸輪軸齒輪、啟動(dòng)齒輪、平衡軸齒輪等傳動(dòng)齒輪。每個(gè)齒輪上都標(biāo)有定位記號(hào)。安裝時(shí)，必須按記號(hào)裝配，以免其配合關(guān)系錯(cuò)亂，影響柴油機(jī)正常工作。齒輪室蓋也是其他某些零部件的安裝基體，如S195型柴油機(jī)的齒輪室蓋上，安裝著噴油泵、調(diào)速杠桿、啟動(dòng)軸、泵油扳手、調(diào)速手柄及曲軸通風(fēng)裝置等。另外，還有噴油泵觀察孔及柴油機(jī)加油機(jī)口等。

4 曲軸箱的密封和通風(fēng)裝置

氣缸體的后部（對(duì)臥式柴油機(jī)來(lái)說(shuō)）內(nèi)腔，稱為曲軸箱。曲軸箱下部用油底殼封閉，柴油機(jī)工作時(shí)，曲軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，曲柄將油底殼里的機(jī)油挑起，并落在氣缸內(nèi)壁及曲柄連桿機(jī)構(gòu)及其他運(yùn)動(dòng)零件表面，稱為飛濺潤(rùn)滑。為了防止濺落到曲軸箱內(nèi)壁的潤(rùn)滑油沿各接合面向外泄漏，必須對(duì)曲軸箱等采取密封措施。對(duì)于靜接合面，比如主軸承蓋端面、后蓋接合面，齒輪室蓋接合面，油底殼接合面等，一般采用彈性紙墊用螺釘壓緊的方法進(jìn)行密封。裝配時(shí)，如果在紙墊兩面加涂一層密封膠，則密封效果更佳。對(duì)于動(dòng)接合面，比如飛輪一側(cè)的主軸承處，一般采用骨架橡膠油封或擋油盤進(jìn)行密封。柴油機(jī)工作時(shí)，從曲軸與軸承的動(dòng)配合面滲漏出來(lái)的潤(rùn)滑油，被貼緊在軸頸上的油封內(nèi)唇全部擋住，然后沿下部的回油孔流回油底殼。

柴油機(jī)在工作時(shí)，總不免有燃燒氣體漏入曲軸箱，使曲軸箱內(nèi)壓力升高，對(duì)活塞運(yùn)動(dòng)造成阻力，還會(huì)造成結(jié)合面處向外滲漏潤(rùn)滑油；漏入曲軸箱內(nèi)的水汽、一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、硫等，會(huì)污染潤(rùn)滑油，導(dǎo)致潤(rùn)滑油變質(zhì)、老化，影響潤(rùn)滑性能和使用壽命。為此，曲軸箱上一般都裝有通風(fēng)裝置，使曲軸箱內(nèi)壓力升高時(shí)，氣體能夠排放出去。常用的曲軸通風(fēng)裝置，有單向閥式通風(fēng)裝置、負(fù)壓迷宮式通風(fēng)裝置和單向閥片式通風(fēng)裝置等。其基本原理都是將通風(fēng)裝置安裝到機(jī)體上適當(dāng)部位（如齒輪室蓋上），使之與曲軸箱相通。當(dāng)活塞下行時(shí)，曲軸箱容積變小，箱內(nèi)壓力升高，將單向閥打開(kāi)，曲軸箱內(nèi)的廢氣即被排向大氣；當(dāng)活塞上行時(shí)，曲軸箱容積變大，單向閥在回位彈簧及大氣壓力的作用壓緊在底板上，將通風(fēng)口封閉。這樣，柴油機(jī)工作時(shí)，就能使曲軸箱內(nèi)的壓力低于大氣壓，即保持一定的負(fù)壓，這不僅可以有效地防止?jié)櫥拖蛲庑孤?，還能避免外界灰塵進(jìn)入曲軸箱，污染內(nèi)部零件及潤(rùn)滑油。

使用曲軸箱通風(fēng)裝置，可保持潤(rùn)滑油的清潔，減少箱內(nèi)零件的磨損，延長(zhǎng)柴油機(jī)的使用壽命。各種不同的柴油機(jī)，通風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)及其安裝位置會(huì)有所不同，駕駛員應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定，正確使用和保養(yǎng)通風(fēng)裝置。

[1]王連成.農(nóng)業(yè)機(jī)械[M]..北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000.

[2]李問(wèn)盈,籍寶國(guó).小型柴油機(jī)使用與維修[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006