農(nóng)用柴油機(jī)的構(gòu)造組成及維修技術(shù)分析

謝維臣

摘 要：通過(guò)認(rèn)知農(nóng)用柴油機(jī)的一般構(gòu)造，了解各部件及總成的功用；講述單缸柴油機(jī)的工作行程以及汽缸套磨損穴蝕原因分析。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；構(gòu)造；工作行程

中圖分類號(hào)：S218.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.037

1 農(nóng)用柴油機(jī)的構(gòu)造及各機(jī)構(gòu)（系）功用

農(nóng)用柴油機(jī)的主體由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系、冷卻系、燃油供給系、空氣供給系、啟動(dòng)系組成。

（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)。由汽缸蓋、汽缸套、機(jī)體、汽缸墊、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、連桿軸瓦、曲軸瓦等組成。功用是：連桿承受柴油燃燒爆發(fā)氣體壓力后，變活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)外作功。

（2）配氣機(jī)構(gòu)。由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂座、進(jìn)氣門、排氣門、排氣管等組成。功用是：保證新鮮空氣按時(shí)進(jìn)入汽缸套，把燃燒后的廢氣排出汽缸。

（3）潤(rùn)滑系。由油底殼、集油器、機(jī)油泵、過(guò)濾器、散熱器、壓力表、溫度表等組成。功用是：把潤(rùn)滑油壓送到各個(gè)摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑，減少磨損。

（4）冷卻系。由水箱、風(fēng)扇、水泵、散熱片、溫度表等組成。功用是：給發(fā)動(dòng)機(jī)降溫，把多余的熱量散發(fā)掉，正常工作溫度為75～95℃。

（5）燃油供給系。由柴油箱、沉淀杯、輸油泵、過(guò)濾器、高壓泵、高壓油管、噴油器等組成。功用是：保證定時(shí)、定量并且高壓地將柴油噴入汽缸套與壓縮空氣混合。

（6）空氣供給系。由空氣濾清器、進(jìn)氣管等組成。功用是：提供干凈足量的新鮮空氣給發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒用。

（7）啟動(dòng)系。有電啟動(dòng)和手搖啟動(dòng)兩種方式。功用是：驅(qū)動(dòng)靜止的曲軸旋轉(zhuǎn)，致使發(fā)動(dòng)機(jī)著火運(yùn)行。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理就是把柴油混合氣燃燒后產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。

2 單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的上、下止點(diǎn)及工作行程

2.1 單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的上、下止點(diǎn)

（1）上止點(diǎn)：活塞頂部距離曲軸回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)時(shí)的位置。

（2）下止點(diǎn)：活塞頂部距離曲軸回轉(zhuǎn)中心最近時(shí)的位置。

2.2 單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作行程

（1）吸氣行程：活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，清潔空氣被吸入到汽缸套內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度180°。

（2）壓縮行程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉，清潔空氣被壓縮，壓力、溫度同時(shí)升高，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度180°。

（3）工作行程：在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，噴入霧狀柴油，與高溫高壓氣體形成柴油混合氣，隨即燃燒爆發(fā)，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度180°。

（4）排氣行程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，排氣門打開(kāi)，燃燒后的廢氣被排出到汽缸套外，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度180°。

3 維修保養(yǎng)實(shí)用技術(shù)

（1）磨損。造成活塞位于上止點(diǎn)時(shí)第一道活塞環(huán)所對(duì)應(yīng)的汽缸套部位磨損量最大。一是高壓的氣體使第一道活塞環(huán)直徑脹大，此時(shí)對(duì)汽缸套的背壓最大，磨損加劇。二是這個(gè)位置的潤(rùn)滑油膜不易形成，致使汽缸套磨損加速。三是先與汽缸套內(nèi)棱角鋒利的塵埃接觸，導(dǎo)致汽缸套磨損加重。四是活塞在此位置時(shí)的速度變化最大，使汽缸套磨損加大。五是被混合氣燃燒后產(chǎn)生的各種酸類腐蝕最直接，造成汽缸套的相應(yīng)部位抗磨損能力降低。六是當(dāng)作功行程混合氣體燃燒爆發(fā)時(shí)，在連桿擺動(dòng)的平面內(nèi)，汽缸套承受側(cè)壓力較大的一側(cè)磨損嚴(yán)重。

（2）活塞環(huán)漏光度檢查方法。首先確認(rèn)汽缸套的尺寸是符合技術(shù)要求的，把被檢測(cè)的活塞環(huán)裝入汽缸套里，做一硬紙或薄金屬圓片，直徑略小于已裝入汽缸套內(nèi)活塞環(huán)的外徑，把圓片貼在活塞環(huán)的一側(cè)，使圓片的圓周都處于活塞環(huán)的外圓周之內(nèi)，然后在活塞環(huán)的另一側(cè)用手電或手把燈照射，檢查活塞環(huán)與汽缸套壁之間的漏光縫隙。技術(shù)要求規(guī)定，一處漏光縫隙不得大于30°弧長(zhǎng)，各處漏光縫隙之和不得大于60°弧長(zhǎng)，活塞環(huán)開(kāi)口縫隙兩邊30°弧長(zhǎng)內(nèi)不得漏光，活塞環(huán)開(kāi)口縫隙不得大于0.03 mm，若有一項(xiàng)數(shù)據(jù)不符合技術(shù)要求，就須成組更換新的活塞環(huán)。

（3）造成發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸套產(chǎn)生穴蝕的主要原因。仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)汽缸套產(chǎn)生穴蝕的主要部位，就是在工作行程開(kāi)始時(shí)，活塞下行所靠緊的順著曲軸旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)。由于汽缸內(nèi)壓力反復(fù)變化和活塞對(duì)汽缸套的側(cè)向推力、撞擊作用，致使汽缸套發(fā)生彈性變形和高頻振動(dòng)，貼近汽缸套表面的冷卻水便會(huì)不斷地受到拉伸和壓縮，因而形成許多局部真空，產(chǎn)生空泡，這些空泡不斷地形成和爆破，產(chǎn)生很高的壓力沖擊波和較高的溫度，使汽缸套表面產(chǎn)生塑性變形及疲勞損壞，金屬表面便爆裂脫落，逐漸形成蜂窩狀孔穴，產(chǎn)生穴蝕。

（4）延緩汽缸套穴蝕發(fā)生的方法。首先確保汽缸套與活塞及活塞環(huán)的配合間隙符合技術(shù)要求，以減小機(jī)械振動(dòng)。其次避免發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在40～60 ℃時(shí)長(zhǎng)時(shí)間工作。再次當(dāng)產(chǎn)生穴蝕較明顯時(shí)，可將汽缸套拆下，順時(shí)或逆時(shí)轉(zhuǎn)90°安裝使用。endprint