農用柴油機的構造組成及維修技術分析

謝維臣

摘 要：通過認知農用柴油機的一般構造，了解各部件及總成的功用；講述單缸柴油機的工作行程以及汽缸套磨損穴蝕原因分析。

關鍵詞：柴油機；構造；工作行程

中圖分類號：S218.5 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.037

1 農用柴油機的構造及各機構（系）功用

農用柴油機的主體由曲柄連桿機構、配氣機構、潤滑系、冷卻系、燃油供給系、空氣供給系、啟動系組成。

（1）曲柄連桿機構。由汽缸蓋、汽缸套、機體、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氣體壓力后，變活塞往復直線運動為曲軸的旋轉運動，同時對外作功。

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

（3）潤滑系。由油底殼、集油器、機油泵、過濾器、散熱器、壓力表、溫度表等組成。功用是：把潤滑油壓送到各個摩擦表面進行潤滑，減少磨損。

（4）冷卻系。由水箱、風扇、水泵、散熱片、溫度表等組成。功用是：給發動機降溫，把多余的熱量散發掉，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、過濾器、高壓泵、高壓油管、噴油器等組成。功用是：保證定時、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、進氣管等組成。功用是：提供干凈足量的新鮮空氣給發動機燃燒用。

（7）啟動系。有電啟動和手搖啟動兩種方式。功用是：驅動靜止的曲軸旋轉，致使發動機著火運行。

柴油發動機的基本原理就是把柴油混合氣燃燒后產生的熱能轉變為機械能。

2 單缸柴油發動機的上、下止點及工作行程

2.1 單缸柴油發動機的上、下止點

（1）上止點：活塞頂部距離曲軸回轉中心最遠時的位置。

（2）下止點：活塞頂部距離曲軸回轉中心最近時的位置。

2.2 單缸柴油發動機的工作行程

（1）吸氣行程：活塞由上止點向下止點移動，進氣門打開，排氣門關閉，清潔空氣被吸入到汽缸套內，曲軸轉動角度180°。

（2）壓縮行程：活塞由下止點向上止點移動，進氣門、排氣門都關閉，清潔空氣被壓縮，壓力、溫度同時升高，曲軸轉動角度180°。

（3）工作行程：在壓縮行程接近上止點時，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，活塞由上止點向下止點移動，曲軸轉動角度180°。

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

3 維修保養實用技術

（1）磨損。造成活塞位于上止點時第一道活塞環所對應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直徑脹大，此時對汽缸套的背壓最大，磨損加劇。二是這個位置的潤滑油膜不易形成，致使汽缸套磨損加速。三是先與汽缸套內棱角鋒利的塵埃接觸，導致汽缸套磨損加重。四是活塞在此位置時的速度變化最大，使汽缸套磨損加大。五是被混合氣燃燒后產生的各種酸類腐蝕最直接，造成汽缸套的相應部位抗磨損能力降低。六是當作功行程混合氣體燃燒爆發時，在連桿擺動的平面內，汽缸套承受側壓力較大的一側磨損嚴重。

（2）活塞環漏光度檢查方法。首先確認汽缸套的尺寸是符合技術要求的，把被檢測的活塞環裝入汽缸套里，做一硬紙或薄金屬圓片，直徑略小于已裝入汽缸套內活塞環的外徑，把圓片貼在活塞環的一側，使圓片的圓周都處于活塞環的外圓周之內，然后在活塞環的另一側用手電或手把燈照射，檢查活塞環與汽缸套壁之間的漏光縫隙。技術要求規定，一處漏光縫隙不得大于30°弧長，各處漏光縫隙之和不得大于60°弧長，活塞環開口縫隙兩邊30°弧長內不得漏光，活塞環開口縫隙不得大于0.03 mm，若有一項數據不符合技術要求，就須成組更換新的活塞環。

（3）造成發動機汽缸套產生穴蝕的主要原因。仔細觀察會發現汽缸套產生穴蝕的主要部位，就是在工作行程開始時，活塞下行所靠緊的順著曲軸旋轉方向的一側。由于汽缸內壓力反復變化和活塞對汽缸套的側向推力、撞擊作用，致使汽缸套發生彈性變形和高頻振動，貼近汽缸套表面的冷卻水便會不斷地受到拉伸和壓縮，因而形成許多局部真空，產生空泡，這些空泡不斷地形成和爆破，產生很高的壓力沖擊波和較高的溫度，使汽缸套表面產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，產生穴蝕。

（4）延緩汽缸套穴蝕發生的方法。首先確保汽缸套與活塞及活塞環的配合間隙符合技術要求，以減小機械振動。其次避免發動機水溫在40～60 ℃時長時間工作。再次當產生穴蝕較明顯時，可將汽缸套拆下，順時或逆時轉90°安裝使用。endprint