农用柴油机的构造组成及维修技术分析

谢维臣

摘 要：通过认知农用柴油机的一般构造，了解各部件及总成的功用；讲述单缸柴油机的工作行程以及汽缸套磨损穴蚀原因分析。

关键词：柴油机；构造；工作行程

中图分类号：S218.5 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.037

1 农用柴油机的构造及各机构（系）功用

农用柴油机的主体由曲柄连杆机构、配气机构、润滑系、冷却系、燃油供给系、空气供给系、启动系组成。

（1）曲柄连杆机构。由汽缸盖、汽缸套、机体、汽缸垫、活塞、活塞销、连杆、曲轴、连杆轴瓦、曲轴瓦等组成。功用是：连杆承受柴油燃烧爆发气体压力后，变活塞往复直线运动为曲轴的旋转运动，同时对外作功。

（2）配气机构。由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂座、进气门、排气门、排气管等组成。功用是：保证新鲜空气按时进入汽缸套，把燃烧后的废气排出汽缸。

（3）润滑系。由油底壳、集油器、机油泵、过滤器、散热器、压力表、温度表等组成。功用是：把润滑油压送到各个摩擦表面进行润滑，减少磨损。

（4）冷却系。由水箱、风扇、水泵、散热片、温度表等组成。功用是：给发动机降温，把多余的热量散发掉，正常工作温度为75～95℃。

（5）燃油供给系。由柴油箱、沉淀杯、输油泵、过滤器、高压泵、高压油管、喷油器等组成。功用是：保证定时、定量并且高压地将柴油喷入汽缸套与压缩空气混合。

（6）空气供给系。由空气滤清器、进气管等组成。功用是：提供干净足量的新鲜空气给发动机燃烧用。

（7）启动系。有电启动和手摇启动两种方式。功用是：驱动静止的曲轴旋转，致使发动机着火运行。

柴油发动机的基本原理就是把柴油混合气燃烧后产生的热能转变为机械能。

2 单缸柴油发动机的上、下止点及工作行程

2.1 单缸柴油发动机的上、下止点

（1）上止点：活塞顶部距离曲轴回转中心最远时的位置。

（2）下止点：活塞顶部距离曲轴回转中心最近时的位置。

2.2 单缸柴油发动机的工作行程

（1）吸气行程：活塞由上止点向下止点移动，进气门打开，排气门关闭，清洁空气被吸入到汽缸套内，曲轴转动角度180°。

（2）压缩行程：活塞由下止点向上止点移动，进气门、排气门都关闭，清洁空气被压缩，压力、温度同时升高，曲轴转动角度180°。

（3）工作行程：在压缩行程接近上止点时，喷入雾状柴油，与高温高压气体形成柴油混合气，随即燃烧爆发，活塞由上止点向下止点移动，曲轴转动角度180°。

（4）排气行程：活塞由下止点向上止点移动，排气门打开，燃烧后的废气被排出到汽缸套外，曲轴转动角度180°。

3 维修保养实用技术

（1）磨损。造成活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的汽缸套部位磨损量最大。一是高压的气体使第一道活塞环直径胀大，此时对汽缸套的背压最大，磨损加剧。二是这个位置的润滑油膜不易形成，致使汽缸套磨损加速。三是先与汽缸套内棱角锋利的尘埃接触，导致汽缸套磨损加重。四是活塞在此位置时的速度变化最大，使汽缸套磨损加大。五是被混合气燃烧后产生的各种酸类腐蚀最直接，造成汽缸套的相应部位抗磨损能力降低。六是当作功行程混合气体燃烧爆发时，在连杆摆动的平面内，汽缸套承受侧压力较大的一侧磨损严重。

（2）活塞环漏光度检查方法。首先确认汽缸套的尺寸是符合技术要求的，把被检测的活塞环装入汽缸套里，做一硬纸或薄金属圆片，直径略小于已装入汽缸套内活塞环的外径，把圆片贴在活塞环的一侧，使圆片的圆周都处于活塞环的外圆周之内，然后在活塞环的另一侧用手电或手把灯照射，检查活塞环与汽缸套壁之间的漏光缝隙。技术要求规定，一处漏光缝隙不得大于30°弧长，各处漏光缝隙之和不得大于60°弧长，活塞环开口缝隙两边30°弧长内不得漏光，活塞环开口缝隙不得大于0.03 mm，若有一项数据不符合技术要求，就须成组更换新的活塞环。

（3）造成发动机汽缸套产生穴蚀的主要原因。仔细观察会发现汽缸套产生穴蚀的主要部位，就是在工作行程开始时，活塞下行所靠紧的顺着曲轴旋转方向的一侧。由于汽缸内压力反复变化和活塞对汽缸套的侧向推力、撞击作用，致使汽缸套发生弹性变形和高频振动，贴近汽缸套表面的冷却水便会不断地受到拉伸和压缩，因而形成许多局部真空，产生空泡，这些空泡不断地形成和爆破，产生很高的压力冲击波和较高的温度，使汽缸套表面产生塑性变形及疲劳损坏，金属表面便爆裂脱落，逐渐形成蜂窝状孔穴，产生穴蚀。

（4）延缓汽缸套穴蚀发生的方法。首先确保汽缸套與活塞及活塞环的配合间隙符合技术要求，以减小机械振动。其次避免发动机水温在40～60 ℃时长时间工作。再次当产生穴蚀较明显时，可将汽缸套拆下，顺时或逆时转90°安装使用。endprint