柴油机主要用于轮式拖拉机动力,经过一定改装和调整后,可用于排灌动力、发电机组和小型载重汽车上。其特点是结构紧凑、重量轻、性能好。 Z398柴油机的技术参数: 型式:增压、直喷、直列、三缸、立式、水冷、四冲程、ω形燃烧室 活塞行程气缸直径: 11098(mm) 标定功率转速: 40(kW)2800(rmin) 压缩比: 17 :1 燃油消耗率: ≤238(g(kWh)) 润滑方式: 压力及飞溅复合
式 启动方式: 电启动 气缸盖和机体都是整体铸造的,机体下平面与曲轴线相平,因此结构轻巧。采用湿式气缸套,因此机体冷却效果良好。缸套材料为高磷合金铸铁,壁厚为7毫米。 活塞由硅铝合金铸造,头部共有两道气环和一道油环。活塞销是浮式的。 连杆用钢锻制成,具有平切口连杆大头。两个连杆螺栓加工有定位带以***连杆盖的定位。球铁曲轴是全支承的,带平衡块,其轴向定位设在后轴承上。曲轴后端凸缘用螺钉将甩油盘和飞轮固定在一起。曲轴的前端装有皮带轮和起动爪。主轴瓦和连杆轴瓦都是高锡铝合金薄壁轴瓦。凸轮轴布
置在机体的上部,具有三个支承。气门、摇臂直接由较长的菌形挺柱驱动。这样可使气门机构的刚性加大。气门上都设有两个气门簧座和两个气门簧。润滑系统中,有转子式机油泵,固定在***主轴承盖上,经中间齿轮由曲轴齿轮驱动。 冷却系中的离心水泵和风扇都是由曲轴皮带轮直接驱动的。柴油机采用电起动,为了适应冬季冷起动的需要,在进气管内装有起动预热器。为了适应拖拉机工作的,Z398型柴油机采用带有一级旋风的纸质空气滤清器,具有较高的滤清效率。 活塞是在恶劣的条件下工作的。首先,它承受着很大的机械负荷。活塞顶上作
用有不断变化的气体压力。对于柴油机来说,气体压力的比较大值Pmax一般是在7~8MPa。目前,由于高增压强化,柴油机的比较高气体发压力已达到17~18MPa,有的甚至更高。同时,在高速内燃机中,循环的变化频率很高。这样就使作用在活塞上的载荷是具有冲击性的。活塞在气缸里做高速运动,还会产生很大的往复惯性力。为了减小活塞组的往复惯性力,设计活塞时要尽量减小结构质量,选用密度小、强度高的材料。其次,活塞在工作中承受着很高的热负荷。活塞顶与燃烧室中比较高温度为1800~2600℃,热量通过对流以及热辐
射等方式传到活塞顶。由于柴油机燃烧的特点,使活塞受热强度分布不均匀,此外还因为在有效燃烧期中气体介质具有较高的密度和紊流的作用,也使得燃气传给活塞的热量增加。为了防止活塞受热部分温度过高,一般都力求减小燃气向活塞的传热量并使流入活塞的热量能很好的散走。再次,活塞沿气缸作高速滑动,活塞裙部受侧向力的作用,在润滑不良的情况下,常常造成活塞、活塞环和气缸之间的剧烈磨檫和磨损。 所以,活塞的设计任务就是根据活塞的功用,适应内燃机强化程度提高的需要,从活塞各部分结构尺寸的选定和造型设计、活塞的材料和
表面处理、必要的计算和试验等方面入手,正确解决活塞的工作能力、可靠性、寿命和机械负荷、热负荷、磨损之间的矛盾,并在实践中不断加以考核和改进。 活塞的设计要点包括:活塞头部的设计,活塞销座的设计,活塞裙部及其侧面形状的设计。连杆(组)一般由连杆体、大头盖、连杆螺栓、轴瓦和连杆小头衬套等组成。连杆把活塞和曲轴连接起来。连杆小头与活塞销连接,并与活塞一起作往复运动;连杆大头与曲轴的曲柄销连接,和曲轴一起作旋转运动;连杆的其余部分作复杂的平面运动。作用在活塞上的力经连杆传给曲轴。 连杆主要承受
气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷。连杆必须具有足够的结构刚度和疲劳强度。也就是说在力的作用下,杆身应该不致被***压弯;连杆大小头孔不致***失圆。在设计时候应遵循以下的原则[1,4]: 1、在***具有足够强度和刚度的前提下,尽可能减轻重量,以降低惯性力; 2、尽量缩短长度,以降低发动机的总体尺寸和总重量; 3、结构简单,尺寸紧凑,可靠耐用; 4、大小头轴承工作可靠,耐磨性好。 5、连杆螺栓疲劳强度高,连接可靠; 6、易于制造,成本低。很显然,为了增加连杆的强度和刚度,不能简单地依靠加大
结构尺寸来达到,因为连杆重量的增加使惯性力增加。必须从材料选用、构形设计、热处理及表面强化等方面采取措施。§2.4.3 曲轴飞轮组 曲轴组由曲轴、飞轮、平衡重以及传动齿轮等构成。曲轴是发动机中非常重要的机件之一,是由一个或者多个彼此间错开一定角度的曲柄。加上功率输出端和自由端组成,它是发动机最主要的部件之一。它的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量,而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。曲轴的功用是把活塞的往复运动通过连杆转化成旋转运动以输出柴油机所产生的功率,并驱动
柴油机的配气机构、喷油泵、机油泵、水泵及其他的附件。