【文章內(nèi)容簡介】 26．水泵 標定工況轉(zhuǎn)速(r／min) ：205027．機油溫度(柴油機出口處 )。 正常溫度(℃)：60～7528．標定功率時機油消耗量，不大于燃油消耗的 ％ 。29．標定功率和標定轉(zhuǎn)速時的增壓壓力(絕對壓力 kPa)： 30．標定功率和標定轉(zhuǎn)速時的增壓器轉(zhuǎn)速(r/min)：22022～2400031．渦輪增壓器的最高允許轉(zhuǎn)速(r/min)：45GP802—1A 型：2520032．燃油消耗率(g/)：210 0+733．標定功率時的排氣溫度(℃) (1)排氣支管：≤520 (2)排氣總管：≤62034．柴油機質(zhì)量(t)：35．油、水質(zhì)量(kg)：柴油機容納的機油：900；柴油機容納的冷卻水： 40036．燃油牌號：0，l0，20， 30 號輕柴油37．機油牌號：1 號內(nèi)燃機車增壓柴油機油38．柴油機外形尺寸：長(mm)寬(mm)高(mm) ：50l01790298921 / 197第二章 固定件 第一節(jié) 機體與油底殼一、機體的作用及工作條件 16V240ZJB 型柴油機把氣缸體和曲軸箱做成一體，稱為機體，它是整個柴油機的骨架和安裝基礎(chǔ)，柴油機上的運動件、固定件及輔助設(shè)備都安裝在它的內(nèi)外四周。在機體內(nèi)腔布置有氣道、油道以保證柴油機換氣、冷卻和潤滑的需要。另外為了組裝檢修需要而設(shè)置了各種檢查觀察孔。 二、16V240ZJB 型柴油機機體結(jié)構(gòu) (一)鑄焊組合結(jié)構(gòu) (二)球墨鑄鐵整體鑄造結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 曲軸箱防護裝置 一、油氣分離器 當柴油機工作時，燃燒室內(nèi)的少量燃氣會通過活塞環(huán)竄入曲軸箱，增壓器的放氣管也接在機體內(nèi)，另外曲柄連桿機構(gòu)的高速旋轉(zhuǎn)造成機油的飛濺，均會使曲軸箱內(nèi)形成一定的壓力，如果不把這部分壓力及時釋放，不但會影響柴油機功率的發(fā)揮，而且會危及柴油機的安全，特別當活塞頂出現(xiàn)裂紋時，高溫高壓的燃氣突然沖到曲軸箱，會使壓力急劇增高，如果此時沒有曲軸箱壓力保護裝置，則有可能造成柴油機曲軸箱爆炸的嚴重事故。 為釋放曲軸箱內(nèi)的氣體壓力，柴油機自由端的機體端板上裝有呼吸管，其上安有油氣分離器，曲軸箱內(nèi)的正壓油氣經(jīng)呼吸管到達油氣分離器，在油氣分離器內(nèi)，氣體幾經(jīng)迂回后，機油被分離出來，流回曲軸箱，氣體排出到大氣中。因此對油氣分離器來說，不但要求有良好的油氣分離效果，而且要求有最小的流通阻力。圖 2—2 為 16V240ZJB 型柴油機的油氣分離器的結(jié)構(gòu)示意圖，由曲軸箱來的油氣由下部進入中間的殼體內(nèi)，由于油氣被內(nèi)隔板 3 擋住，只能從側(cè)壁的窗口流向殼體 1 的外部，但又被外隔板 4和擋筒 5 擋住(在外隔板 4 上設(shè)有數(shù)個小孔，部分油氣可通過)，油氣僅只能向下迂回，繞過擋筒，沿擋筒外壁上升，再經(jīng)殼體上部的窗口進入到殼體內(nèi)，然后向上排出到大氣中。幾經(jīng)迂回油氣中的機油大部分被擋了下來，通過外隔板上的孔、殼體 l 下部的孔流回曲軸箱。二、差示壓力計1．作用反映曲軸箱的壓力，當曲軸箱內(nèi)的氣壓超過規(guī)定數(shù)值時，差示壓力計通過聯(lián)合調(diào)節(jié)器使柴油機自動停車，起到安全保護作用。2．結(jié)構(gòu)原理差示壓力計實際上是個 U 形管 (如圖23)，管內(nèi)裝有一定量的導電液，液面高度應(yīng)與刻度標牌上的 0 線對齊，在 U 形管管接頭端通過橡膠管接到柴油機自由端的呼吸管上，使 U 形管與曲軸箱相通，U 形管的另一側(cè)上的通氣孔與大氣相通，這樣 U 形管的兩側(cè)導電液面的高度差即為曲軸箱內(nèi)的氣體壓力與大氣壓力的壓差。曲軸箱內(nèi)的氣壓升高時，U 形管內(nèi)的導電液面向與大氣相通的這一側(cè)升起，當導電液面升高到與導線接觸時，使這兩根導23 / 197線短路，聯(lián)合調(diào)節(jié)器的電磁聯(lián)鎖動作，柴油機自動停機，防止了柴油機因曲軸箱內(nèi)氣壓過高而發(fā)生意外。 三、曲軸箱防爆安全孔蓋 1．作用 當曲軸箱內(nèi)的氣體由于某種原因，突然急劇升高，即使差示壓力計動作，柴油機停機，但曲軸箱內(nèi)的氣體還來不及釋放時，為了保護曲軸箱，于是在曲軸箱左側(cè)的檢查孔蓋設(shè)有防爆安全孔蓋結(jié)構(gòu)，高壓氣體頂開安全孔蓋，及時放出曲軸箱內(nèi)的高壓氣體，當壓力降到一定值時，防爆安全閥蓋在彈簧力作用下自動復位。(如圖25)。 第三節(jié) 柴油機盤車機構(gòu)在柴油機總組裝、零部件組裝、檢查、調(diào)整、日常保養(yǎng)、維修時，須經(jīng)常盤動曲軸，為此在柴油機上設(shè)置了曲軸盤車機構(gòu)。 盤車機構(gòu)安裝在機體輸出端的端板上，位于連接箱內(nèi)、彈性聯(lián)軸節(jié)的右方。它由支座、滑動支架、滑動軸、滑動軸承、傘齒輪、蝸桿、行程開關(guān)、指針等組成。 第四節(jié) 氣缸套一、作用柴油機的氣缸套與氣缸蓋、活塞共同組成柴油機的燃燒室：氣缸套對活塞工作時起支承和導向作用，并導出活塞在工作時所承受的部分熱量。二、16V240ZJB 型柴油機氣缸套1．采用濕式氣缸套結(jié)構(gòu)。2．缸套外壁水腔上鑄出 6 個頭的螺旋散熱筋，以增強缸套的強度和剛度，提高缸套的冷卻能力。為冷卻活塞處于上止點時第 1 道活塞氣環(huán)相應(yīng)位置處的缸壁溫度，在缸套法蘭支承面下方，鑄有冷卻水腔。3．缸套的支承法蘭面周邊制出 6 個半圓形缺口，以讓氣缸螺栓從該處穿過。該法蘭周向均布 12 個 φ12mm 的出水孔，氣缸套水腔的冷卻水由此經(jīng)過 12 個套有橡膠密封圈的套管而流入氣缸蓋的水腔。4．為保證缸套和水套之間的密封，在缸套和水套上部的兩個支承法蘭之間設(shè)有一道橡膠密封圈，在水腔下部設(shè)有 3 道橡膠密封圈。5．為防止氣缸裝入機體后，水套進水孔處的冷卻水漏泄時流入曲軸箱內(nèi)，以及防止曲軸箱內(nèi)的機油或油氣竄出，在水套下方外側(cè)設(shè)有 2 道橡膠密封圈與機體配合。第三章 運動件柴油機的運動件一般包括活塞組、連桿組、曲軸總成、減振器、聯(lián)軸節(jié)，以及驅(qū)動凸輪軸、機油泵和冷卻水泵的傳動裝置。第一節(jié) 活塞組 一、活塞組的基本組成與作用 活塞組通常由活塞本體、活塞環(huán)(氣環(huán)和油環(huán))、活塞銷、卡環(huán)等零部件組成。如圖 31 所示。 二、活塞環(huán) 活塞環(huán)按其用途不同，可分為氣環(huán)、油環(huán)兩大類。氣環(huán)的作用主要是和活塞一起密封燃燒室，并導出活塞頂部的熱量。油環(huán)的主要作用是使氣缸壁面上的機油分布均勻，并避免多余的機油竄入燃燒室，造成結(jié)炭，增大機油耗量?；钊h(huán)的可靠工作，對于保證柴油機工作的可靠性和耐久性起著重要的作用。 25 / 197第二節(jié) 連桿組 一、連桿的組成1．連桿組的組成 連桿組是柴油機的主要運動件之一，它由連桿體、連桿蓋、連桿螺釘、小頭襯套和連桿軸瓦、定位銷等件組成。如圖 32 所示。 2．作用 連桿組把活塞的直線往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運動，并在活塞與曲軸之間傳遞作用力。 連桿體的小頭和小頭襯套一起組成連桿小頭部分，它通過活塞銷與活塞連接，作直線往復運動；連桿體的大頭及連桿螺釘、連桿軸瓦、連桿蓋一起組成連桿大頭部分，它與曲軸的曲柄銷（連桿頸)連接作回轉(zhuǎn)運動：連桿桿身則作復雜的平面運動。 第三節(jié) 曲軸組 16V240ZJB 型柴油機曲軸有 9 個主軸頸。 為了合理利用材料，并獲得較好的扭轉(zhuǎn)剛度，曲軸采用了橢圓形曲柄臂。 為改善曲軸的內(nèi)部平衡，在每個曲柄臂的下方延長鑄出平衡塊。 為減少曲軸的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量、改善應(yīng)力分布、在一定剛度下提高曲軸的固有頻率，曲軸的主軸頸和連桿頸的芯部均鑄出孔徑為 80mm 的空腔。各個軸頸芯部空腔的孔口均用鋁質(zhì)油封堵加以密封，在其外側(cè)加裝彈性擋圈。為溝通主軸頸和連桿頸內(nèi)腔油路，在曲柄臂上鉆有 φ20mm 的油孔，由機體主軸承引來的機油，通過主軸頸上鉆制的油孔進入其內(nèi)腔，再經(jīng)曲柄臂油孔進入連桿頸內(nèi)腔，最后經(jīng)連桿軸頸上連桿身油道到達小頭和活塞。第四節(jié) 減振器一、分類 為了避免曲軸產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)共振，在機車柴油機上均采用扭振減振器，一般均安裝在扭轉(zhuǎn)振幅最大的曲軸控制端。根據(jù)工作原理不同可分為兩類：動力式減振器和阻尼式減振器。 16V240ZJB 型柴油機采用簧片硅油減振器，它是動力式與阻尼式相結(jié)合的一個減振器。其中硅油起阻尼作用，簧片起動力作用。 二、硅油簧片式減振器 1．結(jié)構(gòu)27 / 197 硅油簧片式減振器由減振器體、慣性體、彈簧片、滾柱、端蓋和硅油等組成。（如圖 33 所示） 端蓋緊固在減振器體的外側(cè)，其內(nèi)、外緣分別用螺釘緊固在減振器體上。為防止硅油泄漏，在端蓋的結(jié)合面上設(shè)有密封墊片。 第五節(jié) 彈性聯(lián)軸節(jié)彈性聯(lián)軸節(jié)通過橡膠或彈簧等彈性元件，一方面起到傳遞扭矩的作用，另一方面在扭矩方向上起彈性和阻尼作用。它同時可以起到聯(lián)軸節(jié)和減振器的作用。16V240ZJB 型柴油機在曲軸輸出法蘭與主發(fā)電機之間采用了蓋斯林格式簧片彈性聯(lián)軸節(jié)，它由主動件、從動件及其中間的滾動軸承組成。主動件為一花鍵軸，與曲軸連接，從動件由齒輪盤、主動盤、從動盤、剛性錐套、彈性錐套、支承塊、簧片組、連接螺栓等組成。第四章 配氣機構(gòu)第一節(jié) 氣門機構(gòu)氣門機構(gòu)主要由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、氣門鎖夾及鎖夾套組成。一、氣門 (一)工作條件氣門的工作條件十分惡劣，它承受著很高的熱負荷和沖擊性機械負荷及燃氣腐蝕。在高溫下，氣門材料的強度、耐磨性和抗腐蝕性能都會下降，由此易產(chǎn)生熱變形、熱應(yīng)力和腐蝕磨損。(二)氣門結(jié)構(gòu)為了改善氣門的動力性能和提高氣缸的充氣效率，應(yīng)在保證氣門足夠的強度和剛度的前提下，盡可能減輕重量和減小氣體的流阻損失。29 / 197柴油機氣門結(jié)構(gòu)具有如下特點： 進、排氣門具有完全相同的材料、工藝。 閥盤底面采用平頂結(jié)構(gòu)，它具有形狀簡單、制造方便受熱面小重量輕等優(yōu)點。但由于氣門桿到閥盤過渡半徑小，流動阻力相應(yīng)較大。 進、排氣門座面錐角原設(shè)計均為 45176。，以利于增強氣門閥盤剛度，減少翹曲和漏氣。后來為了減少進氣門在運用中的磨損，將進氣門的座面錐角改為 30176。 氣門桿上部設(shè)有鎖夾槽，為了避免應(yīng)力集中，槽底過渡圓角為 ，并以拋光處理。氣門座的作用與要求： 減小氣門磨損。 當氣門座圈磨損達到規(guī)定極限時，可以取下?lián)Q新，不致影響氣缸蓋的使用壽命。 二、氣門導管(一)作用氣門導管對氣門起導向作用，氣門桿在導管內(nèi)滑動，氣門導管承受著氣門驅(qū)動機構(gòu)的側(cè)向推力，并引導氣門正確地座落在氣門座上，并將氣門所受熱量的一部分傳導出去。因此要求導管在較差潤滑條件下能耐磨。第二節(jié) 氣門驅(qū)動機構(gòu)氣門驅(qū)動機構(gòu)主要由橫臂、搖臂、頂桿、推桿和凸輪軸等組成。大功率 V 型多缸柴油機，一般采用兩根凸輪軸，分別置于柴油機左、右側(cè)，以驅(qū)動兩列氣缸的進、排氣門和單體噴油泵，通過專門的帶有對中凸肩的法蘭盤，使各段通過鉸孔螺栓連接形成一體，以保證各缸凸輪之間的相對關(guān)系。第三節(jié) 氣缸蓋一、氣缸蓋的工作條件氣缸蓋與活塞、缸套一起組合成燃燒室，在氣缸蓋內(nèi)布置有進、排氣道，還安裝了噴油器，進、排氣門及其驅(qū)動機構(gòu)，示功閥等。 氣缸蓋在高溫、高壓的條件下工作，機械應(yīng)力和熱應(yīng)力狀態(tài)是十分復雜的，當柴油機工作時，氣缸蓋所受的作用力主要有： 氣缸蓋緊固螺栓的預(yù)緊力。它使氣缸蓋頂板受拉伸，側(cè)壁受壓縮，底板受徑向壓縮。 氣體壓力。它使氣缸蓋底板受到彎曲，還會通過氣缸蓋內(nèi)部空心立柱等結(jié)構(gòu)傳到氣缸蓋各部位。 熱應(yīng)力。它與柴油機負荷有關(guān)。 二、氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 氣缸蓋采用含銅合金蠕蟲狀石墨鑄鐵。它的抗拉強度較高，因而有較好的抗裂紋能力，它又有較好的熱疲勞性能，因而可提高氣缸蓋的使用壽命。 在氣缸蓋底面圓形凹肩的周圍，均布有 12 個 φ10mm 的進水孔，通過導水管與氣缸套水腔出水孔相連。從氣缸蓋底面到左側(cè)壁上有用鋼管嵌裝的孔道，在左側(cè)壁面孔道的端部安裝柴油機示功閥。 第四節(jié) 示功閥在每個氣缸蓋的外側(cè)均裝有 1 個示功閥，氣缸蓋的示功閥座孔設(shè)有 1 個專用通道，與氣缸蓋底面相通，在示功閥上接上 1 個爆發(fā)壓力表，打開示功閥即可測量氣缸內(nèi)的壓縮壓力和爆發(fā)壓力，如接上傳感器，配上示功圖測試儀，即可打出燃燒過程的示功圖。在較長時間停機后，再次啟機前，可打開示功閥，進行甩車，以排除氣缸內(nèi)積存的油、水，同時可根據(jù)排出的情況來判斷柴油機是否存在故障隱患。第五章 燃油系統(tǒng)第一節(jié) 燃油系統(tǒng)的組成 燃油系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)柴油機的運轉(zhuǎn)工況，在最佳時刻，在預(yù)定的時間內(nèi)，將一定數(shù)量的燃油，以一定的壓力，霧狀噴入氣缸內(nèi)，以便與進入氣缸內(nèi)的空氣充分混合燃燒，使燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，實現(xiàn)功率輸出。 為了達到上述目的，16V240ZJB 型柴油機的燃油系統(tǒng)由燃油精濾器、低壓輸油31 / 197管、噴油泵、高壓輸油管、噴油器、限壓閥及噴油泵和噴油器的回油管系組成。為了保證向柴油機供應(yīng)足夠數(shù)量的清潔的燃油，在機車上還設(shè)有柴油機機外的燃油系統(tǒng)，它由燃油箱、燃油粗濾器、燃油輸送泵、逆止閥、安全閥、燃油預(yù)熱器及管件組成。 第二節(jié) 噴油泵噴油泵有五個組成部分：傳動機構(gòu)(包括滾輪推桿，有時還包括凸輪軸在內(nèi)) ，柱塞偶件，油量調(diào)節(jié)機構(gòu)，出油閥偶件，泵體及其它附件。 16V240ZJB 型柴油機噴油泵的主要性能參數(shù)如下： 油泵形式：單體柱塞泵。 柱塞偶件形式：供油終點可調(diào)整——單螺旋槽控制式(以前曾采用過供油始、終點均可調(diào)整的雙螺旋槽控制式)。 出油閥偶件形式：具有卸載容積的緩沖式。 柱塞直徑 X 最大行程： φ18x20。