略論農(nóng)用柴油機(jī)曲柄連桿中氣缸蓋總成構(gòu)造及作用

【摘 要】小型農(nóng)用柴油機(jī)是我縣農(nóng)村農(nóng)機(jī)戶經(jīng)常使用的一種農(nóng)業(yè)機(jī)械，對此，本文介紹了其曲柄連桿中氣缸蓋總成的構(gòu)造，并對其作用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】曲柄連桿 氣缸蓋罩 氣缸蓋 氣缸墊 燃燒室

農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化，小型農(nóng)用柴油機(jī)在農(nóng)村農(nóng)業(yè)機(jī)械化播種中的作用越來越突出，如何讓廣大農(nóng)機(jī)戶更好地了解這一機(jī)械構(gòu)造，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使其發(fā)揮更好的效率，文中僅對曲柄連桿中氣缸蓋總成的構(gòu)造及作用進(jìn)行了分析研究。

一、柴油機(jī)氣缸蓋作用分析研究

氣缸蓋主要用來封閉氣缸，同時也是許多零部件的安裝基體。氣缸蓋在工作中不僅要隨燃?xì)獾母邷?、高壓作用，還要承受氣缸蓋緊固螺栓的很大預(yù)緊力。氣缸蓋一般用灰鑄鐵或合金鐵制成，風(fēng)冷式柴油機(jī)也有用鋁合金的。氣缸蓋上有出水管口、進(jìn)排氣管口、氣缸蓋螺栓孔、氣門導(dǎo)管孔和噴油器座孔。出于鑄造工藝要注，氣缸蓋上還有封閉的出砂口等，風(fēng)冷式柴油機(jī)的氣缸蓋上還鑄有散熱片。氣缸蓋內(nèi)部布置有進(jìn)排氣道、渦流室、冷卻水道及水套等，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。氣缸蓋的底部是裝配平面，與氣缸體相連，氣缸蓋的出水管口與出水管相連。冷卻水由氣缸體流出，經(jīng)過氣缸蓋墊片上的出水管口及氣缸蓋底面的進(jìn)水孔，流入氣缸蓋水腔，對缸蓋進(jìn)行冷卻，然后，通過連接在氣缸蓋出水管法蘭上的出水管流回水箱。氣門導(dǎo)管孔上、下貫通，孔內(nèi)裝有氣門導(dǎo)管，氣門導(dǎo)管孔的下部為氣門座孔。為提高氣門座的耐磨性、氣缸蓋的進(jìn)、排氣門口處一般鑲有由優(yōu)質(zhì)耐磨、耐熱合金或鑄鐵制成的氣門座。

在氣缸蓋頂部斜面上，設(shè)有噴油器的安裝孔。其底面與噴油器間用銅墊片密封，防止漏氣，通過選用不同厚度的墊片來調(diào)整噴油器在燃燒室的伸出量，以保證噴油器有良好的噴油方位和較好的燃燒效果。噴油器上部用壓板固定。S195型柴油機(jī)的氣缸蓋上，在噴油器安裝孔的旁邊，還設(shè)有紙插螺栓安裝孔。在紙插螺栓上可插入點(diǎn)燃的紙卷，供低溫啟動時加熱燃燒室中空氣之用。

氣缸蓋與氣缸體的連接依靠缸蓋螺栓，缸蓋螺栓選用優(yōu)質(zhì)鋼材，制成雙頭螺紋狀，一頭擰緊在氣缸體上，另一頭穿過氣缸蓋用螺母擰緊，其擰緊扭矩要求嚴(yán)格。安裝時，要按規(guī)定分3～4次用扭力扳手均勻擰緊至規(guī)不定期扭矩。安裝好后柴油機(jī)工作10小時左右，應(yīng)檢查是否有松動，并按規(guī)定扭矩擰緊。

二、柴油機(jī)氣缸墊作用分析研究

氣缸墊位于氣缸蓋和氣缸體之間，用以保證燃燒室的密封，防止漏水、漏氣，目前，廣泛采用的是金屬石棉板襯墊，即內(nèi)為石棉板，外包紫銅皮。在墊片上的氣缸孔、通水孔及通油孔等的周圍，有卷邊加強(qiáng)。氣缸墊具有一定的彈性，能補(bǔ)償密封面上的微觀不平度，密封性好；有足夠的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，在高壓燃?xì)庾饔孟虏黄茡p；另外銅皮具有較好的耐熱和耐腐蝕性，在高溫燃?xì)狻⒗鋮s水和潤滑油作用下不燒壞，不變質(zhì)，可以滿足使用要求。此外，裝配時，應(yīng)選擇與原氣缸墊具相同的厚度，并應(yīng)注意使有卷邊的一面朝向氣缸蓋。

三、柴油機(jī)氣缸蓋罩作用分析研究

氣缸蓋罩用螺栓安裝在氣缸蓋上部，用來封閉氣門搖臂機(jī)構(gòu)，與氣缸蓋頂部構(gòu)成氣門搖臂室。在氣缸蓋罩上裝有氣缸減壓機(jī)構(gòu)，有的還裝有機(jī)油壓力指示器等。

四、柴油機(jī)燃燒室作用分析研究

燃燒室是燃油和壓縮空氣進(jìn)行混合與燃燒的空間，目前國產(chǎn)小型柴油機(jī)上，大多采用分隔式燃燒室，分別稱為主燃燒室和副燃燒室。主燃燒室是活塞上部空間，副燃燒室則可做成多種形式，主要有渦流室和預(yù)燃室。

常見的有渦流室式副燃燒室，如180型和185型等柴油機(jī)均采用這種形式。渦流室直接加工在氣缸蓋內(nèi)，呈倒鐘形，下部用圓餅形鑲塊封閉。鑲塊上加工有孔徑較大的斜向氣流通道，使渦流室與主燃室保持相通。在壓縮沖程中，壓縮空氣從氣缸中沿斜向通道沖入渦流室，形成高速旋轉(zhuǎn)渦流。壓縮接近終了時，噴油器開始噴油，高壓霧狀油束被高速氣流吹散，并隨氣流旋轉(zhuǎn)分布在整個渦流室中，與高溫高壓空氣進(jìn)行混合，部分燃油著火燃燒。這時渦流室內(nèi)壓力急劇升高，迫使正在燃燒的氣體連同尚未燃燒的燃油一起經(jīng)斜道高速沖入主燃燒室。借助于活塞頂上的人字形渦流凹坑產(chǎn)生二次渦流運(yùn)動，促使尚未燃燒的燃油霧粒與主燃燒室中的空氣充分混合，迅速燃燒，達(dá)到燃燒完全的目的。

渦流室由于散熱面積大，熱量損失較多，因此，冷車啟動性能較差。為了改善柴油機(jī)的啟動性能，在渦流室鑲塊上還另外開了一個啟動噴孔。它呈漏斗形，有一定的斜度，正對著噴油器的噴孔中心線。柴油機(jī)啟動時，由于活塞運(yùn)動速度低，渦流室的空氣渦流弱，噴油器噴出的高壓油束，可以穿過空氣渦流和啟動噴孔，直接噴入主燃燒室與空氣混合。主燃燒室中的壓縮空氣溫度較高，混合氣容易著火，這樣就改善了柴油機(jī)的冷車啟動性能。值得注意的是，啟動噴孔較小，容易堵塞，使用維修中應(yīng)檢查它是否暢通。預(yù)燃室式副燃燒室在小型柴油機(jī)上應(yīng)用也相當(dāng)廣泛如165F、170F、R175A、R180N、165、170型等柴油機(jī)。它是利用壓縮沖程將部分空氣壓入預(yù)燃室，柴油噴入后先在預(yù)燃室部分燃燒，產(chǎn)生的高壓使得未燃燒的燃油和空氣，經(jīng)幾個噴孔高速噴入主燃燒室，與主燃室的空氣混合后著火燃燒。這種燃燒室中混合氣的形成，主要是依靠預(yù)燃室中一部分燃油燃燒產(chǎn)生的壓力差形成的。這種燃燒室對轉(zhuǎn)速的變化不敏感，對噴霧質(zhì)量要求更低，對燃油質(zhì)量要求也不高，燃燒噪聲和排氣污染比渦流室低。由于直噴式燃燒室結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、散熱面積小，因而耗油率低，啟動比較容易，已成為一種發(fā)展趨勢。直噴式燃燒室是由活塞頂和氣缸蓋之間形成的單一空間所構(gòu)成。安裝在氣缸蓋孔中的噴油器多為孔式噴油器，其軸線一般與氣缸中心線重合或者成一定角度。直噴式燃燒室混合氣的形成主要是通過多孔的噴嘴，以很高的噴油壓力將燃油噴到燃燒室的各個角落，使之盡可能地分散到燃燒室的高溫空氣中去。

直噴式燃燒室的柴油機(jī)的進(jìn)氣道多為螺旋進(jìn)氣道或切線進(jìn)氣道，采用螺旋朝氣或切線進(jìn)氣，混合氣形成質(zhì)量高，空氣利用率高。又因為柴油和空氣在燃燒室中是邊混合、邊燃燒，所以燃燒過程較為緩和，混合氣形成比較完善。

作者簡介：孫麗（1979—），女，漢族，吉林通榆人，現(xiàn)任職于吉林省通榆縣開通鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣中心站，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械管理與應(yīng)用。