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发布时间:2020-07-05 16:44:46
V型连杆
v型内燃机左右两侧相对应的两个汽缸的连杆,通常都装在同一个曲柄销上。按照两个连杆连接方式的不同,可分为下列三种形式。
①并列连杆相对应的左右两缸的连杆,一前一后地装在同一曲柄销上。由于连杆的结构形式相同,因此可以通用,而且两侧汽缸的活塞连杆组的运动规律相同。其缺点是两侧汽缸的中心线沿曲轴轴向要错开一段距离,因而曲轴的长度增加,使曲轴刚度降低。
②主副连杆主副连杆又称关节式连杆,一列汽缸的连杆装在连杆轴颈上,称为主连杆;另一列汽缸的连杆,通过一圆柱销与主连杆的耳销孔相连接,称为副连杆。左右两列对应汽缸的主副连杆及其中心线位于同一平面内。
这种形式的优点是曲轴的长度不需加长,使曲轴刚度加强。缺点是连杆不能互换。副连杆对主连杆产生附加弯矩,以及左右两列汽缸的活塞连杆组运动规律不同。
③叉片式连杆左右两列汽缸相对应的两个连杆中,一个连杆的大头做成叉形,另一个连杆的大头插在叉形连杆的开挡内,称为叉片式连杆。
叉形连杆杆身的工字断面的长轴位于垂直于摆动平面的平面内。其翼板伸到大头的部分就成为叉形,这使片式连杆摆动时,在叉形连杆杆身上开槽的高度可以减小,因而强度有所提高叉形连杆的优点是两列汽缸中活塞连杆组的运动规律相同,曲轴的长度不需加长。缺点是叉形连杆大头结构和制造工艺比较复杂,大头的刚度也不够高。
在缸径较大,缸数较多的v型内燃机上,多采用主副连杆和叉片式连杆,而一般v型内燃机则多采用并列式连杆。
内燃机中的轴承以滑动轴承(又称轴瓦)为多,其中受力较大且具有重要作用轴承和曲轴主轴承。它们的工作情况对内燃机的可靠性、使用寿命等有很大影响。它们的工作情况和材料要求大致相同,因此在此一并介绍。
轴瓦是用厚1~3mm的钢带作瓦背,其上浇有厚0.3~1.0mm的减摩合金(白合金、铜铅合金或铝基合金)的薄壁零件。由于连杆轴承在工作时受到气体压力和活塞连杆组往复惯性力的冲击作用,而且轴承工作表面和轴之间有很高的相对滑动速度,由于高负荷、高速度的作用,所以轴承很容易发热和磨损。这就要求减摩合金的机械强度要高,耐腐蚀,耐热性和减摩性要好。由于柴油机的轴承负荷大,所以柴油机通常采用铜铅合金或铝基合金轴瓦。它们的强度高,承载能力大,耐磨性也好,但其减摩性较差。为了改善减摩合金的表面性能,通常在减摩合金上再镀一层极薄的合金(多为铅锡合金),构成“钢背一减摩合金一表层'的三层金属轴瓦。我国在中小型内燃机上广泛采用了铝基合金轴瓦,其疲劳强度高,减摩性也不差,耐腐蚀性好,制造成本低。
为了使轴瓦在工作中不致转动或轴向移动,在轴瓦上冲出高出背面的***凸键,在轴瓦装入大头孔中时,两个凸键应分别嵌入连杆杆身和连杆盖的相应凹槽中。有些轴瓦在内表面有浅槽,用以储油以利润滑。但实践证明,开油槽的轴瓦承载能力显著降低,因此受力大的轴瓦,如主轴承的下轴瓦不开槽。
轴瓦的内外表面都经过精密加工,因此,不允许以任何不适当的手工方式加工(如锉连杆盖、焊补合金等)。
装配时,连杆轴瓦与曲柄销间应有适当的油膜间隙。安装轴瓦时,必须保持干净,如有任何杂物落入,将会***其紧密性,引起轴瓦变形、过热甚至烧坏合金。
增压方法
按照驱动增压器所用能量来源的不同,基本的增压方法可分为三类:机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。除了利用上述三种方法来提高汽缸的空气压力外,还有利用进排气管内的气体动力效应来提高汽缸充气效率的惯性增压系统以及利用进排气的压力交换来提高汽缸空气压力的气波增压器。
(1)机械增压系统
增压器(压气机)由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。它由柴油机的曲轴通过齿轮、皮带或链条等传动装置带动增压器旋转。增压器通常采用离心式压气机或罗茨压气机。空气经压缩提高其压力后,再送入汽缸。
由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的,当增压压力较高时,所耗的驱动功率也会很大,使整机的机械效率下降。因此,机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。
废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器,将空气压缩后再送入汽缸的一种增压方法。柴油机采用废气涡轮增压后,可提高输出功率30%~100%以上,同时还可减少单位功率的质量,缩小外形尺寸,节省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油机扭矩,提高载荷能力以及减少排气对大气的污染等优点,因而得到广泛应用。尤其在高原地区,因气压低、空气稀薄,导致输出功率下降,一般当海拔高度每升高1000m,柴油发电机组零配件(进排气门),功率将下降8%~10%。若装设涡轮增压器后,可以***原输出功率,其经济效果尤为显著。
柴油机燃油供给系统
柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求,在一定的转速范围内,将一定数量的柴油,在一定的时间内,以一定的压力将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸,并使其与压缩空气迅速而良好地混合和燃烧。它的工作情况对柴油机的功率和经济性重要影响。
应用为广泛的直列柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系统组成:直列柱塞式喷油泵一般由柴油机曲轴的正时齿轮驱动。固定在喷油泵体上的活塞式输油泵由喷油泵的凸轮轴驱动。当柴油机工作时,输油泵从柴油箱吸出柴油,经油水分离器除去柴油中的水分,再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质,然后送入喷油泵,在喷油泵内柴油经过增压和计量之后,经高压油管输往喷油器,后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。喷油泵前端装有喷油提前器,后端与调速器组成一体。输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管返回柴油箱。在有些小型柴油机上,往往不装输油泵,而依靠重力供油(柴油箱的位置比喷油泵的位置高)
柴油机的燃料是在压缩过程接近终了时喷入汽缸内的。喷油器的作用是将燃料雾化成细粒,并使它们适当地分布在燃烧室中,形成良好的可燃混合气。因此,对喷油器的基本要求是:有一定的喷射压力、一定的射程、一定的喷雾锥角、喷雾良好,在喷油终了时能迅速停油、不发生滴油现象。
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