小型農用柴油機曲柄連桿中機體總成的構造及作用分析

朱 權

（通榆縣新華鎮農業機械推廣中心站，吉林 通榆 137200）

曲柄連桿機構是柴油機實現工作循環、完成從熱能到機械能的能量轉換、以曲軸旋轉的形式向外輸出動力的傳動機構。它由活塞連桿組、曲軸飛輪組和機體缸蓋組三個部分組成。而機體、缸蓋組主要由氣缸體和氣缸蓋兩大部分組成。它們是柴油機的基礎部件，柴油機的所有部件都安裝在它們的外部或內部，所以又稱為柴油機的骨架。它們不僅支撐著柴油機所有機構和工作裝置的質量，還承受著柴油機工作時產生的各種作用力，因此，在結構上，機體、缸蓋應具有較高的強度和剛度，此外，機體、缸蓋組的主要構件在工作中還受到燃氣高溫的熱力作用及燃燒氣體和冷水的腐蝕作用，工作條件比較惡劣。限于文章篇幅，本文只對其機體總成構造進行分析研究。機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

柴油機工作時，氣缸體承受著很大的氣體壓力和運動件的慣性力，因此，氣缸體要有足夠的強度和剛度，才能保持安裝在氣缸上的各個零部件的正確工作位置。機體一般用灰鑄鐵、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）、水平布置（臥式柴油機）和傾斜布置。一種165F型柴油機氣缸體傾斜45°，其優點是移動柴油機時（比如說過田埂和上、下坡）可避免機油流入燃燒室。

2 氣缸套

簡稱氣缸。氣缸與活塞、氣缸蓋構成燃燒空間，其內表面在工作時與高溫高壓的燃氣，以及溫度較低的新鮮空氣交替接觸，使氣缸內部產生很大的機械壓力和熱應力。同時，由于活塞側壓力的作用和摩擦表面的高速運動，使氣缸壁容易磨損。為了提高氣缸表面的耐磨性，而又不增加整個機體的成本，一般發動機都采用氣缸與機體分開的結構，即在氣缸中鑲入由耐磨材料制成的氣缸套。氣缸套必須有足夠的強度和剛度，耐磨、耐高溫、抗腐蝕。同時，為使活塞和活塞環能與之嚴密配合，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。水冷式柴油機的氣缸套分為濕式和干式兩種，柴油機上大多數采用的是濕式氣缸套，各種小型柴油機的氣缸套結構基本相同，僅有小的差別。風冷柴油機氣缸套一般為整體式，材料為合金鑄鐵，它的缸套與機體鑄成一體，氣缸周圍鑄有散熱片，表面噴涂耐高溫的黑色耐熱漆。如果風冷柴油機的機體用鋁合金，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，用多個螺釘安裝在氣缸體左側，并與氣缸體組成齒輪室，一般稱為定時齒輪室。室內安裝著曲軸齒輪、凸輪軸齒輪、啟動齒輪、平衡軸齒輪等傳動齒輪。每個齒輪上都標有定位記號。安裝時，必須按記號裝配，以免其配合關系錯亂，影響柴油機正常工作。齒輪室蓋也是其他某些零部件的安裝基體，如S195型柴油機的齒輪室蓋上，安裝著噴油泵、調速杠桿、啟動軸、泵油扳手、調速手柄及曲軸通風裝置等。另外，還有噴油泵觀察孔及柴油機加油機口等。

4 曲軸箱的密封和通風裝置

氣缸體的后部（對臥式柴油機來說）內腔，稱為曲軸箱。曲軸箱下部用油底殼封閉，柴油機工作時，曲軸高速運轉，曲柄將油底殼里的機油挑起，并落在氣缸內壁及曲柄連桿機構及其他運動零件表面，稱為飛濺潤滑。為了防止濺落到曲軸箱內壁的潤滑油沿各接合面向外泄漏，必須對曲軸箱等采取密封措施。對于靜接合面，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行密封。裝配時，如果在紙墊兩面加涂一層密封膠，則密封效果更佳。對于動接合面，比如飛輪一側的主軸承處，一般采用骨架橡膠油封或擋油盤進行密封。柴油機工作時，從曲軸與軸承的動配合面滲漏出來的潤滑油，被貼緊在軸頸上的油封內唇全部擋住，然后沿下部的回油孔流回油底殼。

柴油機在工作時，總不免有燃燒氣體漏入曲軸箱，使曲軸箱內壓力升高，對活塞運動造成阻力，還會造成結合面處向外滲漏潤滑油；漏入曲軸箱內的水汽、一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、硫等，會污染潤滑油，導致潤滑油變質、老化，影響潤滑性能和使用壽命。為此，曲軸箱上一般都裝有通風裝置，使曲軸箱內壓力升高時，氣體能夠排放出去。常用的曲軸通風裝置，有單向閥式通風裝置、負壓迷宮式通風裝置和單向閥片式通風裝置等。其基本原理都是將通風裝置安裝到機體上適當部位（如齒輪室蓋上），使之與曲軸箱相通。當活塞下行時，曲軸箱容積變小，箱內壓力升高，將單向閥打開，曲軸箱內的廢氣即被排向大氣；當活塞上行時，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，將通風口封閉。這樣，柴油機工作時，就能使曲軸箱內的壓力低于大氣壓，即保持一定的負壓，這不僅可以有效地防止潤滑油向外泄漏，還能避免外界灰塵進入曲軸箱，污染內部零件及潤滑油。

使用曲軸箱通風裝置，可保持潤滑油的清潔，減少箱內零件的磨損，延長柴油機的使用壽命。各種不同的柴油機，通風裝置的結構及其安裝位置會有所不同，駕駛員應根據使用說明書的規定，正確使用和保養通風裝置。

[1]王連成.農業機械[M]..北京:中國農業出版社,2000.

[2]李問盈,籍寶國.小型柴油機使用與維修[M].北京:中國農業出版社,2006