【正文】 動(dòng)著火燃燒，放出大量的熱量，使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。所以活塞雖然開始下移，但此時(shí)仍有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱，氣缸內(nèi)的壓力并不明顯下降，隨著活塞的下移，氣缸內(nèi)的溫度和壓力也逐漸降低。由于排氣系統(tǒng)有阻力，因此，排氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。）……………………………………………………8012小時(shí)功率時(shí)平均有效壓力（公斤/厘米178。177。6176。6176。排氣持續(xù)時(shí)間…………………………………………………………………………… 248176。30 12小時(shí)功率及標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)： 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性（r/min）………………………………………………………………………177?？傊L圖時(shí)按照從里向外，從零部件的主要結(jié)構(gòu)尺寸及其位置到結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的原則逐步展開和建立起來的。 B6135AQ2柴油機(jī)的縱橫剖面圖如下：圖21 B6135AQ2柴油機(jī)的總剖面圖圖22 B6135AQ2型柴油機(jī)的橫剖面圖 B6135AQ2柴油機(jī)的外特性曲線 圖23 B6135AQ2型柴油機(jī)12h功率速度特性曲線第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)體組機(jī)體組由氣缸體、氣缸套、氣缸蓋、汽缸墊和油底殼等組成。②根據(jù)受力情況，合理設(shè)計(jì)受力部位的結(jié)構(gòu)形狀及形式。⑤便于機(jī)體零部件的拆卸與檢修。其優(yōu)點(diǎn)是：散熱條件好，有利于降低第一環(huán)和環(huán)槽、氣缸套的溫度。隧道式氣缸體的剛度最大，但重量也是最大，一般多為小型單缸內(nèi)燃機(jī)使用。⑤主要載荷盡可能直線傳遞，避免產(chǎn)生附加彎曲和扭矩。②外部：a各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的裝配基體。 ③耐腐蝕、耐高溫、高壓耐、磨損。 ㈣材料和工藝： ①材料：a氣缸套：優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵或合金鋼，本機(jī)選擇優(yōu)質(zhì)合金鑄鐵。②作用：a密封氣缸上部。 b應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，保證承受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力時(shí)能可靠工作，并保證良好的密封。整體式是整列氣缸共用一個(gè)氣缸蓋；分體式是每?jī)蓚€(gè)或三個(gè)氣缸共用一個(gè)氣缸蓋；單體式是每個(gè)氣缸有一個(gè)單獨(dú)的氣缸蓋；連體式是氣缸蓋和氣缸體不分開，連成一整體。另一個(gè)缺點(diǎn)是：各氣缸蓋之間相互不相關(guān)，增加了油管、水道的聯(lián)接和密封的困難，并結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 圖3—3 氣缸墊的結(jié)構(gòu)b具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受氣缸蓋螺栓預(yù)緊力和接合面的變形力，在高溫、高壓氣體的作用下不易損壞。 ③材料與結(jié)構(gòu)：B6135AQ2機(jī)由于氣體壓力很高，為提高氣缸蓋襯墊的密封性和可靠性，采用圖34所示的密封型式。油底殼形狀決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油容量，后部一般做得較深，以便發(fā)動(dòng)機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵能吸到機(jī)油?；钊^部包括活塞頂、火力岸及活塞環(huán)帶。環(huán)帶以下的部分稱為活塞裙部，起導(dǎo)向作用并承受側(cè)壓力?；钊N座位于裙部中央上方，銷座中安裝活塞銷。為縮小壓縮高度，當(dāng)然希望火力岸高度盡可能小，但其過小會(huì)使第一環(huán)溫度過高，導(dǎo)致活塞環(huán)的彈性松弛、粘結(jié)等故障。但b太小，就使制造工藝?yán)щy。一般= (～), = = (1～2)。為此，一般適當(dāng)增大活塞銷直徑提高銷的彎曲剛度，減少?gòu)澢冃?。為此，選取活塞銷的主要尺寸d = 52mm，l = 114mm，活塞銷座厚度13mm。 （六）材料與工藝 ①材料：共晶鋁硅合金（鑄鋁、鍛鋁）：質(zhì)量小，導(dǎo)熱性好，適用于一般發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，無論在銷與銷座之間，還是在銷與連桿之間，承壓面積都很小，表面壓強(qiáng)很高，加上活塞銷與銷座或活塞銷與連桿襯套之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很低，液體潤(rùn)滑油膜不易形成，在這種高壓低速條件下，要保證可靠的液體潤(rùn)滑，配合副工作間隙要盡可能小?；钊h(huán)的密封機(jī)理如下：內(nèi)燃機(jī)活塞組與氣缸之間應(yīng)用帶開口的彈性金屬環(huán)實(shí)現(xiàn)往復(fù)式密封。這樣一來，缸內(nèi)氣體不能短路直接通過環(huán)周與氣缸之間，而是進(jìn)入環(huán)與環(huán)槽之間，一方面軸向不平衡力將環(huán)向環(huán)槽的側(cè)面擠壓，形成第二道密封面?；钊h(huán)材料一般采用耐熱耐磨的優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或合金鑄鐵，工作條件最差的氣環(huán)工作表面一般都采用多孔型鍍鉻，其硬度高（HV900～1000），熔點(diǎn)高（1770℃），并能儲(chǔ)存少量機(jī)油以改善工作條件?，F(xiàn)代柴油機(jī)其活塞環(huán)的高度約為在下列范圍之內(nèi)：氣環(huán)b=2～3mm；油環(huán)b=2～5mm。減小活塞環(huán)高度可以減小摩擦損失；可使環(huán)適應(yīng)氣缸的不均勻磨損和變形，避免表面接觸應(yīng)力集中，提高耐熔著磨損的能力，減少往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量；提高環(huán)的密封性能等。近年來我國(guó)廣泛采用鐵基粉末冶金來制造，其耐磨性較好，制造成本低，為了潤(rùn)滑活塞銷與襯套，在小頭和襯套中銑槽或鉆孔，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被漸起的機(jī)油滴入槽內(nèi)或孔內(nèi)，潤(rùn)滑活塞銷或襯套，～，～，為了在維修時(shí)活塞連桿組從氣缸頭容易取出，連桿大端采用斜切式設(shè)計(jì)，曲柄銷直徑也因此得到提高，剛度和強(qiáng)度增大，連桿材料上選取國(guó)內(nèi)135系列較常用的40Cr。連桿小頭結(jié)構(gòu)形式取決于活塞銷的尺寸及其固定方式，一般情況下，浮式活塞銷用得最多。粉末冶金由于具有良好的減摩性、耐磨性、抗咬合性和較高的導(dǎo)熱性，而且制造成本低，應(yīng)用很多。工字型的拔模斜度為7～10176。這也就要求從尺寸、材料選用、構(gòu)形設(shè)計(jì)、熱處理及表面強(qiáng)壓等多方面考慮連桿組的選型設(shè)計(jì)。它通常是用半徑連桿比來說明的，值越大，連桿越短，則發(fā)動(dòng)機(jī)總高度越小。b構(gòu)形設(shè)計(jì)：連桿小頭要有足夠的壁厚，要特別注意小頭到桿身過渡的圓滑性，減少應(yīng)力集中，小頭軸承相對(duì)活動(dòng)速度低，四沖程循環(huán)又使它往復(fù)性負(fù)荷，有助于潤(rùn)滑油膜恢復(fù)，一般用飛濺潤(rùn)滑即可。主要尺寸選取：大頭內(nèi)孔直徑=87mm，連桿大頭寬度=65mm，連桿螺栓孔中心距=110mm，取14，寬度=40mm。初步估算時(shí)，可取連桿螺栓的螺紋外徑等于（）D本機(jī)取D=14。此外，曲軸主軸頸與曲柄銷是在高比壓下進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)的，因而還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨損。② 具有足夠的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度，在工作轉(zhuǎn)速范圍呢盡可能避免強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)震動(dòng)。從主軸承來分，又可以分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩大類。而且在配軟質(zhì)的巴氏合金軸瓦時(shí)，不需淬硬軸頸。一個(gè)曲拐的主要參數(shù)有：主軸頸直徑D1和長(zhǎng)度L曲柄銷直徑D2和長(zhǎng)度L曲柄臂的寬度B和厚度H，以及軸頸到曲柄臂的過度圓角。特別是曲柄直徑的增大會(huì)引起旋轉(zhuǎn)離心力及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的劇烈增大，而且曲柄銷直徑的增大會(huì)使連桿大頭的尺寸增大，這不利于連桿通過氣缸取出，因此曲柄銷直徑總是小于主軸頸直徑。一般情況下取=()D,此機(jī)型中取==81mm,一般（），故本機(jī)取==54mm。所以在設(shè)計(jì)時(shí)既要保證過度圓角半徑足夠大，而且要仔細(xì)加工，狀況必須圓滑，表面必須光潔。 其中，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算如下： (31) 式中：φ—飛輪占柴油機(jī)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的分?jǐn)?shù)； E—轉(zhuǎn)矩曲線盈虧功； 單位： N n—轉(zhuǎn)速； 單位：r/minδ—柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻度 ⑴要求：質(zhì)量盡可能小的前提下具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而輪緣通常做得寬而厚。為了拆裝時(shí)不破壞它們的平衡狀態(tài)，飛輪與曲軸之間的連接螺栓應(yīng)不對(duì)稱布置。安裝時(shí)由六個(gè)螺栓和一個(gè)定位銷將飛輪固定在曲軸的法蘭盤上。飛輪設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)：飛輪與曲軸裝配后，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，以防由于質(zhì)量不平衡而引起內(nèi)燃機(jī)震動(dòng)或加速主軸承磨損。由于本機(jī)轉(zhuǎn)速較高對(duì)曲軸磨損較為嚴(yán)重所以本機(jī)去軸瓦厚度為3mm.2) 軸瓦的自由彈和過盈度 自由狀態(tài)下的軸瓦口外緣距離大于軸承座孔直徑，差值稱為自由彈勢(shì)△，它有助于防止瓦口在擰緊軸承螺栓時(shí)產(chǎn)生內(nèi)縮，引起工作時(shí)燒瓦。但過盈也不能太大，以免瓦背材料屈服。4）軸承間隙 軸承間隙S是軸承流體潤(rùn)滑理論中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)軸承承壓能力和最小油膜厚度有較大的影響。根據(jù)B6135AQ2型柴油機(jī)的主要用途，工作情況和設(shè)計(jì)要求，根據(jù)具體布置方案與有關(guān)參數(shù)來選擇現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)工作可靠的機(jī)件，機(jī)件通常由專門廠家提供，一方面使機(jī)件通用化，降低成本，便于維修，另一方面省去新機(jī)件的研制工作，縮短整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的研制時(shí)間。這些要求可總結(jié)為以下幾點(diǎn)。④ 磨損小，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修。2）氣門頭部直徑d一般是希望盡可能取得大些，以便有良好的進(jìn)、排氣效果。所以本機(jī)也采用45176。氣門材料選擇4Cr10Si2Mo，特點(diǎn):具有較高的耐高溫強(qiáng)度和良好的耐磨性，耐蝕性較好，熱膨脹系數(shù)小，切削性能也好，但它的導(dǎo)熱性差些。錐角，以加強(qiáng)進(jìn)氣門桿和導(dǎo)管孔及氣門與氣門座之間的潤(rùn)滑。凸輪對(duì)氣門的控制是單方向的，必須有氣門彈簧才能保證氣門回位；在氣門關(guān)閉時(shí)，氣門彈簧保證氣門與氣門座之間的閉合和密封；在凸輪的負(fù)加速度段，氣門彈簧保證其門不能脫離凸輪的控制。③彈簧的彈力特性應(yīng)選擇的適當(dāng)，既保證一定的彈力又不至造成彈簧應(yīng)力過大。③ 凸輪軸軸頸表面有一定的硬度，保證耐磨性。++ ） ( 41) 式中 θ—進(jìn)、排氣相位中點(diǎn)之間的夾角； ，進(jìn)氣提前與滯后角；，排氣提前與滯后角。本機(jī)采用整體式支撐。（七）氣門搖臂 搖臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求在最輕的質(zhì)量下游最好的強(qiáng)度與剛度，因此大多采用丁字形或工字型斷面。② 搖臂與氣門桿端部之間的作用力應(yīng)小，這與整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)。B6135AQ2柴油機(jī)高壓油泵的示意圖?；钊姆聪蛞苿?dòng)是在活塞彈簧的作用下與偏心輪相配合來實(shí)現(xiàn)的。⑵噴油泵蓋噴油泵蓋是一個(gè)鑄鐵件，在其內(nèi)部開有U型油道，與柱塞套上的進(jìn)油孔和回油孔相通。柱塞的中部開有很淺小的環(huán)槽，可儲(chǔ)存少量柴油以 利潤(rùn)滑，并起一定的密封作用。因此，柴油機(jī)必須裝有調(diào)速器，其功用就是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。調(diào)速器上面有停車手柄，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可斷油停車。對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求有以下幾點(diǎn)。④ 當(dāng)車輛在傾斜坡度上行駛時(shí)，存儲(chǔ)的機(jī)油應(yīng)能正常供應(yīng)到各潤(rùn)滑劑的表面上。負(fù)荷輕滑動(dòng)速度低或潤(rùn)滑 有利的地方則用飛濺潤(rùn)滑。其中一部分經(jīng)轉(zhuǎn)子離心濾清后回油底殼，大部分機(jī)油通過繞線式粗濾器，濾清后進(jìn)入機(jī)體主油道，再送至主軸承、連桿軸承、凸輪軸承、搖臂軸，傳動(dòng)齒輪系由惰輪幅板上的小孔噴油潤(rùn)滑。在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中，%%，由于本機(jī)使用的是滑動(dòng)軸承工作時(shí)產(chǎn)生的熱量大，%。因此，高速柴油機(jī)為3～6 ，高速?gòu)?qiáng)化柴油機(jī)為6～9，采用離心式機(jī)油濾清器時(shí)，應(yīng)取較高的機(jī)油壓力，在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，～。熱負(fù)荷特別高的柴油機(jī)不應(yīng)超過150℃；對(duì)巴氏合金軸瓦則不應(yīng)超過100℃。經(jīng)驗(yàn)表明，機(jī)油散熱器的冷卻效果可以使機(jī)油溫度接近20℃～30℃，效率高的機(jī)油散熱器可以使機(jī)油溫度下降40℃?，F(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)一般采用外嚙合齒輪泵或內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子泵。齒輪泵最大圓周速度一般不超過56m/s。在困油膨脹期間，還可通過另一卸荷槽與吸油口相通，以避免形成真空，防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，金屬磨屑和大氣中的塵埃以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒會(huì)滲入機(jī)油中，機(jī)油本身也因受熱氧化而產(chǎn)生膠狀沉淀物，機(jī)油中含有這些雜質(zhì)。 圖4—7分流式機(jī)油濾清器及其與機(jī)體的結(jié)合面一般潤(rùn)滑系中裝有幾個(gè)不同濾清能力的濾清器，集濾器、粗濾器和細(xì)濾器，分別串聯(lián)和并聯(lián)在主油道中。當(dāng)機(jī)油溫度高于95℃時(shí)，應(yīng)將控制閥調(diào)位柄扳至“冬”字定位銷處，機(jī)油直接流至主油道。① 保證內(nèi)燃機(jī)在最適當(dāng)?shù)臏囟葼顟B(tài)下工作。 ④ 功率消耗小，成本低。這種布置的目的是為了充分利用迎風(fēng)氣流。 當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的冷卻水在離心力作用下被甩向葉輪邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，壓力升高的冷卻水從殼體邊緣出水管流出；在葉輪的中心處，由于壓力下降形成真空，因此水泵的入水管設(shè)在此處。 水泵是離心式，在水腔與軸承間裝有水封。兩只軸承間設(shè)有黃油嘴，每工作200h，應(yīng)適量加注鈣鈉基潤(rùn)滑脂（SYB1403～59）。② 啟動(dòng)迅速，并能使內(nèi)燃機(jī)在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到正常的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。直流起動(dòng)電機(jī)的選擇： 電壓…………………………24V起動(dòng)電機(jī)型號(hào)………………ST614 功率…………………………7旋轉(zhuǎn)方向……………………順時(shí)針 最大扭矩………………………6 第五章 結(jié)論與建議 B6135AQ2型柴油機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)論B6135AQ2柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較高，功率較大的車用工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)，根據(jù)其用途和工作環(huán)境，我們做了特殊的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中經(jīng)