小型农用柴油机曲柄连杆中机体总成的构造及作用分析

朱 权

（通榆县新华镇农业机械推广中心站，吉林 通榆 137200）

曲柄连杆机构是柴油机实现工作循环、完成从热能到机械能的能量转换、以曲轴旋转的形式向外输出动力的传动机构。它由活塞连杆组、曲轴飞轮组和机体缸盖组三个部分组成。而机体、缸盖组主要由气缸体和气缸盖两大部分组成。它们是柴油机的基础部件，柴油机的所有部件都安装在它们的外部或内部，所以又称为柴油机的骨架。它们不仅支撑着柴油机所有机构和工作装置的质量，还承受着柴油机工作时产生的各种作用力，因此，在结构上，机体、缸盖应具有较高的强度和刚度，此外，机体、缸盖组的主要构件在工作中还受到燃气高温的热力作用及燃烧气体和冷水的腐蚀作用，工作条件比较恶劣。限于文章篇幅，本文只对其机体总成构造进行分析研究。机体总成主要包括气缸体、气缸套、齿轮盖室和油底壳等零件。

1 气缸体

柴油机工作时，气缸体承受着很大的气体压力和运动件的惯性力，因此，气缸体要有足够的强度和刚度，才能保持安装在气缸上的各个零部件的正确工作位置。机体一般用灰铸铁、球墨铸铁或者铝合金铸造而成。气缸体的布置方式分为三种：垂直布置（立式柴油机）、水平布置（卧式柴油机）和倾斜布置。一种165F型柴油机气缸体倾斜45°，其优点是移动柴油机时（比如说过田埂和上、下坡）可避免机油流入燃烧室。

2 气缸套

简称气缸。气缸与活塞、气缸盖构成燃烧空间，其内表面在工作时与高温高压的燃气，以及温度较低的新鲜空气交替接触，使气缸内部产生很大的机械压力和热应力。同时，由于活塞侧压力的作用和摩擦表面的高速运动，使气缸壁容易磨损。为了提高气缸表面的耐磨性，而又不增加整个机体的成本，一般发动机都采用气缸与机体分开的结构，即在气缸中镶入由耐磨材料制成的气缸套。气缸套必须有足够的强度和刚度，耐磨、耐高温、抗腐蚀。同时，为使活塞和活塞环能与之严密配合，防止漏气，气缸套还必须具有较高的精度和摩擦表面较低的粗糙度。水冷式柴油机的气缸套分为湿式和干式两种，柴油机上大多数采用的是湿式气缸套，各种小型柴油机的气缸套结构基本相同，仅有小的差别。风冷柴油机气缸套一般为整体式，材料为合金铸铁，它的缸套与机体铸成一体，气缸周围铸有散热片，表面喷涂耐高温的黑色耐热漆。如果风冷柴油机的机体用铝合金，则用热装或压铸的方法将合金铸缸套装入缸体。

3 齿轮室盖

齿轮室盖由灰色铸铁或铝合金铸成，用多个螺钉安装在气缸体左侧，并与气缸体组成齿轮室，一般称为定时齿轮室。室内安装着曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、启动齿轮、平衡轴齿轮等传动齿轮。每个齿轮上都标有定位记号。安装时，必须按记号装配，以免其配合关系错乱，影响柴油机正常工作。齿轮室盖也是其他某些零部件的安装基体，如S195型柴油机的齿轮室盖上，安装着喷油泵、调速杠杆、启动轴、泵油扳手、调速手柄及曲轴通风装置等。另外，还有喷油泵观察孔及柴油机加油机口等。

4 曲轴箱的密封和通风装置

气缸体的后部（对卧式柴油机来说）内腔，称为曲轴箱。曲轴箱下部用油底壳封闭，柴油机工作时，曲轴高速运转，曲柄将油底壳里的机油挑起，并落在气缸内壁及曲柄连杆机构及其他运动零件表面，称为飞溅润滑。为了防止溅落到曲轴箱内壁的润滑油沿各接合面向外泄漏，必须对曲轴箱等采取密封措施。对于静接合面，比如主轴承盖端面、后盖接合面，齿轮室盖接合面，油底壳接合面等，一般采用弹性纸垫用螺钉压紧的方法进行密封。装配时，如果在纸垫两面加涂一层密封胶，则密封效果更佳。对于动接合面，比如飞轮一侧的主轴承处，一般采用骨架橡胶油封或挡油盘进行密封。柴油机工作时，从曲轴与轴承的动配合面渗漏出来的润滑油，被贴紧在轴颈上的油封内唇全部挡住，然后沿下部的回油孔流回油底壳。

柴油机在工作时，总不免有燃烧气体漏入曲轴箱，使曲轴箱内压力升高，对活塞运动造成阻力，还会造成结合面处向外渗漏润滑油；漏入曲轴箱内的水汽、一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、硫等，会污染润滑油，导致润滑油变质、老化，影响润滑性能和使用寿命。为此，曲轴箱上一般都装有通风装置，使曲轴箱内压力升高时，气体能够排放出去。常用的曲轴通风装置，有单向阀式通风装置、负压迷宫式通风装置和单向阀片式通风装置等。其基本原理都是将通风装置安装到机体上适当部位（如齿轮室盖上），使之与曲轴箱相通。当活塞下行时，曲轴箱容积变小，箱内压力升高，将单向阀打开，曲轴箱内的废气即被排向大气；当活塞上行时，曲轴箱容积变大，单向阀在回位弹簧及大气压力的作用压紧在底板上，将通风口封闭。这样，柴油机工作时，就能使曲轴箱内的压力低于大气压，即保持一定的负压，这不仅可以有效地防止润滑油向外泄漏，还能避免外界灰尘进入曲轴箱，污染内部零件及润滑油。

使用曲轴箱通风装置，可保持润滑油的清洁，减少箱内零件的磨损，延长柴油机的使用寿命。各种不同的柴油机，通风装置的结构及其安装位置会有所不同，驾驶员应根据使用说明书的规定，正确使用和保养通风装置。

[1]王连成.农业机械[M]..北京:中国农业出版社,2000.

[2]李问盈,籍宝国.小型柴油机使用与维修[M].北京:中国农业出版社,2006