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曲軸的形狀和發(fā)動機的發(fā)火次序
曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、遼寧撫順本地氣缸數(shù)、遼寧撫順本地氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機工作平穩(wěn)性的要求。
對四沖程發(fā)動機,曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個工作循環(huán),每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機有i個氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發(fā)動機的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、遼寧撫順本地6缸和V形8缸發(fā)動機的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機,缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內(nèi),1、遼寧撫順本地4缸的曲柄銷朝上時,2、遼寧撫順本地3缸的朝下,1、遼寧撫順本地4缸與2、遼寧撫順本地3缸相隔1800。這種發(fā)動機可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序為1-3-4-2,習(xí)慣上以1缸為準(zhǔn),l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動機的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復(fù)始地工作著。
如將上述2、遼寧撫順本地3缸的工作過程互換,則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能,是因為2、遼寧撫順本地3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸機可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發(fā)動機來說,由于發(fā)火次序還與氣門機構(gòu)的安排等有關(guān),因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機時,必須了解它的發(fā)火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負(fù)荷方面,沒有什么區(qū)別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機,發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(nèi)(每個平面內(nèi)2個),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當(dāng)1、遼寧撫順本地6缸的曲柄銷朝上時,2、遼寧撫順本地5缸的朝左,3、遼寧撫順本地4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產(chǎn)6缸機都采用這種曲軸和發(fā)火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、遼寧撫順本地5缸分別與3、遼寧撫順本地4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當(dāng)然,上述兩種6缸機的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實際發(fā)動機上幾乎沒有應(yīng)用,因而不作介紹。
按發(fā)火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現(xiàn)象是容易理解的。因為各氣缸間做功行程的間隔是1200,而每個氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個600中,兩個氣缸都在做功,前一個氣缸做功末完,后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機,大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8,其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動機左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以V形8缸機只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內(nèi)。
V形8缸機常用的發(fā)火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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柴油發(fā)電機組氣門傳動組的結(jié)構(gòu)
氣門傳動主要為凸輪軸及其驅(qū)動裝置。包括隨動臂、遼寧撫順當(dāng)?shù)赝茥U、遼寧撫順當(dāng)?shù)負(fù)u臂軸以及丁字壓板等。氣門傳動能保證按一定的配氣相位及時開閉進氣門和排氣門,并保證有足夠的開度。
1.凸輪軸
凸輪軸的結(jié)構(gòu)是直接影響發(fā)動機性能的關(guān)鍵零件之一。近年來康明斯公司通過對凸輪軸的改進,使柴油機性能有了一個飛躍的提高,形成了目前6BT系列柴油機凸輪軸的兩種形式,即大凸輪軸和小凸輪軸兩種。大凸輪軸的軸頸為63.5mm,小凸輪軸的軸頸為5.8mm。大凸輪軸又因柴油機某些結(jié)構(gòu)的改變而分為Ⅰ、遼寧撫順當(dāng)?shù)丌颉⑦|寧撫順當(dāng)?shù)丌?、遼寧撫順當(dāng)?shù)丌?、遼寧撫順當(dāng)?shù)丌?、遼寧撫順當(dāng)?shù)丌龅刃停壳皣a(chǎn)的為Ⅰ型。由于大凸輪軸噴油持續(xù)期較短,噴油壓力較高,燃燒較為完全,能改善燃燒經(jīng)濟性,降低排氣溫度并可凸輪軸彎曲變形,因此近年來生產(chǎn)的6BT系列柴油機已全部采用大凸輪軸。我國生產(chǎn)的重慶康明斯K6系列柴油機凸輪軸位于氣缸體頂部。這樣使得推桿較6BT系列柴油機的短、遼寧撫順當(dāng)?shù)刂亓枯p,提高了配氣機構(gòu)的剛度,減少了慣性。
6BT系列柴油機凸輪軸為7個軸頸的全支撐結(jié)構(gòu)。凸輪軸上共有18個凸輪,其中有6個由幾段圓弧組成的噴油器的驅(qū)動凸輪,12個控制進、遼寧撫順當(dāng)?shù)嘏艢忾T開閉的桃形凸輪,凸輪軸的前端裝有正時齒輪,直接和曲軸上的正時齒輪合,間隙為0.10~0.40mm。凸輪軸的止推裝置有兩種,一種是止推板,軸向駕校為0.03~0.13mm;另一種是凸輪軸軸承支撐,間隙為0.20~0.33mm。
凸輪軸共有七道輪軸勁,每道凸輪軸勁中部有環(huán)形槽與氣缸壁上的機油想通,機油由油道進入以潤滑凸輪軸勁。凸輪軸襯套內(nèi)徑尺寸相同,而壁厚有兩種;一種是薄壁襯套,壁厚味1.59mm;另一種是厚壁襯套(大凸輪軸機型上用厚壁襯套),壁厚味2.38mm。凸輪軸(大凸輪軸機型)的七個襯套與三種規(guī)格,如圖3-16所示。在第七道襯套上有一個定位缺口,安裝時應(yīng)朝下,對準(zhǔn)缸體上的油孔
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