【導(dǎo)讀】直列式雙缸，氣缸總排量升。105系列柴油機(jī)以它卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性及良好的操縱性，使它成為農(nóng)業(yè)機(jī)械以及食品加工機(jī)械非常理想的動力選擇。力計(jì)算以及動力計(jì)算，使我們更加了解其各項(xiàng)性能指標(biāo)上的優(yōu)點(diǎn)。燃油噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，還涉及到有關(guān)2105型柴油機(jī)合理。滿足市場或用戶對發(fā)動機(jī)近于苛刻、完美的要求。事實(shí)上，提高功率而降低油耗，以及近年來。眾所周知，在某些場合下，一款排量較小，油耗低，使。它的多種起動方式，如應(yīng)急時的人工起動可以使其在某些極其惡劣的環(huán)境中工作，這。1790℃，這在小型機(jī)中屬于中等偏下的，除了較低的熱負(fù)荷外，對NOX的形成起到關(guān)鍵性作用。億KW，品種、數(shù)量與質(zhì)量可滿足國民經(jīng)濟(jì)日益增長的需求。隨著汽車保有量的增加，為控制其排放。系列的水冷多缸機(jī)均采用等缸心距等寬軸瓦使柴油機(jī)具有最大通用性。

　　

【正文】 地導(dǎo)向作用，工作平順而耐久，除了要有足夠的尺寸外，還必須保證它與氣缸間有盡可能小的間隙，且不隨溫度而變。而活塞裙與氣缸工作時的間隙大小，并不等于裝配狀態(tài)的間隙，它要受活塞工作時的機(jī)械變形和熱變形的影響。因活塞工作時在銷軸方向尺寸脹大較多，為使裙部在工作時具有比較均勻的間隙，不致在銷孔附近卡住， 2105型柴油機(jī)采用承壓段用橢圓而不承壓段用偏心圓弧的組合式結(jié)構(gòu)。橢圓形狀的活塞裙工作 面不僅曲率變化圓滑，壓力分布好，而且工作比較可靠，耐久性好。 活塞銷和銷座是發(fā)動機(jī)中工作情況最惡劣的軸承。一是負(fù)荷很大而承壓面積很??；二是運(yùn)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 活塞組的設(shè)計(jì) 27 轉(zhuǎn)時活塞銷與銷座（或連桿襯套）之間只在不大角度內(nèi)相對擺動，無法形成充分的油膜；三是溫度可達(dá)到 150℃左右，潤滑油性能下降；四是由于前面分析過的變形，壓力分布很不均勻。 在強(qiáng)化 2105型柴油機(jī)銷座中采用梯形的結(jié)構(gòu)，使得在氣缸壓力作用下的承壓表面即銷座孔上半部和連桿襯套孔下半部均具有比一般結(jié)構(gòu)大的接觸面積。 活塞銷的設(shè)計(jì)是為了在最輕的重量下 獲得最大的剛度，一般都呈中空的圓柱形。但實(shí)際上銷座的負(fù)荷是向外減小的，所以在銷座長度內(nèi)活塞銷的壁厚可以向外逐漸減小，而不致使失圓變形超出允許值。 2105柴油機(jī)就是采用此種活塞銷結(jié)構(gòu)。這樣一來，活塞銷的重量可降低 20％左右，而其可靠性不受損害。 為了緩解活塞銷和活塞的彎曲變形不協(xié)調(diào)引起的應(yīng)力集中問題，要適當(dāng)增大活塞銷直徑，以提高銷的彎曲剛度，減小彎曲變形，但活塞銷直徑增大使活塞的高度增加，質(zhì)量增大。這時銷座應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜岫葋砭徍弯N座內(nèi)側(cè)的應(yīng)力集中問題。 2105型柴油機(jī)采用較大地活塞銷外徑而且活塞頂從改善導(dǎo)熱出 發(fā)又做的很厚，在力爭壓縮高度最小地前提下，銷座的外圓大多與活塞頂實(shí)體相連，銷座的柔度很小。這時銷孔內(nèi)側(cè)邊緣負(fù)荷很嚴(yán)重，在銷孔內(nèi)側(cè)加工出長 34mm、錐角 1176。 2176。的微錐度孔，再在邊緣倒一個小圓角 R，可使最大邊緣負(fù)荷減小 40％左右。 由于活塞環(huán)，尤其第一氣環(huán)，工作條件極為困難，它的工作壽命是發(fā)動機(jī)所有零件中最短的，在活塞環(huán)的工作表面上鍍覆耐磨的材料能顯著提高活塞環(huán)的耐久性。 2105型柴油機(jī)活塞環(huán)材料選用的是鍍多孔性鉻。此材料硬度很高耐磨性強(qiáng)，而且有極強(qiáng)的抗腐蝕性。如圖所示 2105型柴 油機(jī)活塞環(huán)基本尺寸及配合公差。 機(jī)油消耗量大是高速柴油機(jī)的一個嚴(yán)重問題，為了保證油環(huán)在高速下的刮油能力，就要求油環(huán)的刮油口與氣缸壁的接觸壓力必須足夠高，同時回油的通道必須暢通。根據(jù)上述，采用組合式鋼片油環(huán)，其中間夾有切向彈性的襯簧。它不僅接觸壓力高，壓力分布均勻，適應(yīng)性好，而且回油通路大，重量輕。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28 第七章 配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)保證各氣缸換氣良好，充氣系數(shù)盡可能高。四沖程內(nèi)燃機(jī)都采用氣門 凸輪式配氣機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@種機(jī)構(gòu)工作可靠，特別是進(jìn)排氣門能持久地保證燃燒室的密封性。 為使配氣機(jī)構(gòu)各缸換氣良 好，充氣系數(shù)盡可能高， 2105 型柴油機(jī)采用頂置氣門結(jié)構(gòu)，并與曲軸通過惰齒輪帶動。這種設(shè)計(jì)使燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊、充氣良好，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)性和動力性。凸輪軸上的同缸進(jìn)、排凸輪的夾角為 102176。進(jìn)氣門直徑 46毫米，排氣門直徑為 40 毫米，桿部直徑為 9 毫米，總長度為 119 毫米。 2105 型柴油機(jī)的凸輪軸采用稀土鎂球墨鑄鐵制成，考慮到凸輪與挺柱是一對摩擦副，所以與之配對的挺柱材料也應(yīng)相同。為了提高其耐磨度，凸輪與挺柱表面必須淬火，并且表面光潔度要高。 氣門是保證柴油機(jī)工作性能和可靠性、耐久性的零件，氣門頭部的形狀和尺寸 要保證氣體流動的阻力最小，氣門材料應(yīng)保證耐熱、耐腐蝕和耐磨。綜合上述選取耐熱鋼為材料制成。 氣門彈簧采用旋向相反的雙彈簧結(jié)構(gòu)，內(nèi)細(xì)外粗，避免相互干涉卡死。內(nèi)圈直徑 ，外圈直徑為 36 毫米。 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 燃料供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 第八章 燃料供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 為使柴油機(jī)連續(xù)正常地工作，應(yīng)該向柴油機(jī)氣缸不斷地供給由燃料與空氣按一定比例組成的可燃混合氣。燃料供給系統(tǒng)的任務(wù)就是為柴油機(jī)準(zhǔn)備好這樣的可燃混合氣。 2105 型柴油機(jī)選用結(jié)構(gòu)緊湊的Ⅰ號高壓油泵，其作用是根據(jù)柴油 機(jī)在不同的使用工況，將一定量的燃料提高到一定壓力，按照規(guī)定的時間和噴油規(guī)律供入氣缸。噴油器采用單孔軸針式噴油器，軸針的頭部有兩個相對的截錐體形狀，改變軸針頭部的形狀，就可以的到各種不同的噴霧錐角，一般可在 4176。 45176。范圍內(nèi)變化。因?yàn)閲娍椎闹睆捷^大，孔內(nèi)又有軸針上下活動起自潔作用，噴孔不易產(chǎn)生積炭，工作可靠。 噴油器開始噴油壓力為 120 公斤 /厘米 2，供油提前角為 21176。最大供油調(diào)整為 毫升 /100 次。Ⅰ號泵高壓油泵后帶有全程式機(jī)械調(diào)速器，它不僅能限制柴油機(jī)的最高和最低轉(zhuǎn)速，而且在柴油機(jī)的所有工作轉(zhuǎn)速下都能 起作用，也就是說，在任何的轉(zhuǎn)速工況下，供油量都由調(diào)速器自動控制。下表為 2105型柴油機(jī)調(diào)速器供油量調(diào)整范圍 柱塞和柱塞套是噴油泵最主要的精密偶件，它除了要使燃料增壓，還要精確地控 制供油量和噴油時間，因此要求有嚴(yán)格的配合間隙（約為 毫米），保證燃料的增壓和一定的潤滑間隙。實(shí)際上在這樣高的精度下很難保證互換性，所以要求選用配合，選配成對的零件不能互換。此外由于柱塞與柱塞套之間有很高的光潔度，這就用研磨的方法來達(dá)到。此圖表示柱塞的工作圖，圖中斷油斜槽是控制供油機(jī)型 額定功率 /轉(zhuǎn)速 標(biāo)定工況 低速空車工況 調(diào)速器高速起作用轉(zhuǎn)速 噴油泵完全停油時轉(zhuǎn)速 噴油泵轉(zhuǎn)速 供油量 噴油泵轉(zhuǎn)速 供油量 2105 24 馬力 /1500轉(zhuǎn) /分 750 轉(zhuǎn)/分 +毫升/100次 250 轉(zhuǎn)/分 毫升/100次 750177。 5 轉(zhuǎn) /分 830 轉(zhuǎn) /分 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 燃料供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 量的。斜槽兩側(cè)面是平面，其邊緣應(yīng)保持尖角，無凹凸形狀。上平面控制供油始點(diǎn)，邊緣也應(yīng)保持尖角，且要求垂直于外圓，否則使各缸供油始點(diǎn)和供油量變化不一致。柱塞套上兩個油孔在同一軸線上，以防進(jìn)油時節(jié)流增大和產(chǎn)生渦流； 這兩個孔也可以布置在高低不同的位置上，有利于提高柱塞副的密封性。 2105 型柴油機(jī)選擇方案一。出油閥偶件也是噴油泵的一對精密偶件，出油閥與閥座的錐形座面都經(jīng)過研磨，選配成對后不許互換。為了保證出油閥偶件的密封性，其密封帶的寬度應(yīng)不大于 。出油閥材料規(guī)定為 GCr15 或 CrWMn。也可用鉻鎳鎢低碳合金鋼 18CrNiWA制造，此時應(yīng)滲碳淬火，滲碳層為 ，或經(jīng)氰化，氰化層深度為 毫米。硬度不低于 HRC58。出油閥偶件同樣也應(yīng)進(jìn)行冷熱時效處理。 的選擇設(shè)計(jì) 柴油機(jī)空氣濾清器采用型號柴 0506 型濾清器，外徑 5 厘米，高 厘米。 輸油泵裝于噴油泵一側(cè)、由手泵、滾輪傳動機(jī)構(gòu)、單向閥、殼體及進(jìn)出油管接頭等組成。當(dāng)噴油泵凸輪轉(zhuǎn)動時，通過挺柱機(jī)構(gòu)（或滾輪機(jī)構(gòu)），使活塞作往復(fù)運(yùn)動，由于單向閥的作用，不斷地向?yàn)V清器輸送燃料。在輸油泵的供油量大于噴油泵的需要時，油路中壓力上升，這時壓力作用在活塞的后面。如果壓力大于活塞彈簧壓力，輸油泵便不工作。因此這種泵能在低壓油路中維持一定的壓力。為了在柴油機(jī)起動前使噴油泵內(nèi)充滿燃料，輸油泵上還帶有手泵。 2105 型柴油機(jī)的柴 油濾清器使用紙制濾芯濾清器，它重量輕、體積小、成本低。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 第九章 潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 潤滑系統(tǒng)對柴油機(jī)的性能指標(biāo)、工作可靠性和耐久性有重大影響。因?yàn)闈櫥涣嫉牟裼蜋C(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，機(jī)械損失和零件的磨損會很大，嚴(yán)重地影響柴油機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，甚至不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 2105 型柴油機(jī)采用復(fù)合式潤滑設(shè)計(jì)。高速重負(fù)荷的摩擦表面，如曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸承等用機(jī)油泵強(qiáng)制供油，即為壓力潤滑，以保證潤滑可靠；負(fù)荷輕（如氣缸）、滑動速度低（如活塞銷）或潤滑條件較有利（如凸輪挺柱）則用激濺供油，即為飛濺潤滑，以簡化潤滑系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)；個別零部件如水泵、發(fā)電機(jī)等軸承定期加注潤滑油脂進(jìn)行潤滑。 2105 型柴油機(jī)的滑油輸送泵為外嚙合齒輪泵，其機(jī)構(gòu)簡單，機(jī)械加工方便，工作可靠，壽命長。機(jī)油濾清器采用一級機(jī)油濾清，油壓規(guī)定 為 公斤 /厘米 2。 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 第十章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，與高溫燃?xì)庀嘟佑|的零件強(qiáng)烈受熱，不加以適當(dāng)?shù)睦鋮s會使柴油機(jī)過熱，導(dǎo)致充氣系數(shù)下降，燃燒不正常，機(jī)油變質(zhì)和損壞，零件的摩擦和磨損加劇。結(jié)果柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和耐久性全面惡化。但柴油機(jī)冷卻過強(qiáng)，其工作粗暴散熱損失和 摩擦損失增加，零件的磨損也增加，也會使柴油機(jī)工作變壞。因此，冷卻系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證柴油機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 2105 型柴油機(jī)采用水冷系在于其冷卻均勻可靠，因此可以強(qiáng)化柴油機(jī)的工作指標(biāo)；機(jī)體采用整體結(jié)構(gòu)，布置緊湊，剛度好；此外，水冷柴油機(jī)各種平靜，噪聲低。冷卻系統(tǒng)采用離心式水泵規(guī)定轉(zhuǎn)速為 2300 轉(zhuǎn) /分。泵水量大于 51 升 /分。為了方便柴油機(jī)在嚴(yán)冬使用，冷卻系統(tǒng)中要加防凍液，如乙二醇等。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 起動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33 第十一章 起動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 柴油機(jī)為了保證起動迅速可靠，氣缸中壓縮終點(diǎn)的空氣溫度必須比柴油的自燃溫度高 200℃以上，這是決定性條件。影響這一條件的諸多因素，如燃料的品質(zhì)、柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)（如燃燒室的結(jié)構(gòu)、壓縮比，噴油泵、調(diào)速器中的起動加濃裝置，噴油器構(gòu)造等）、大氣溫度和柴油機(jī)溫度、起動轉(zhuǎn)速等，均對起動性能有影響。十六烷值高的燃料，容易著火，柴油機(jī)易于起動。燃料的粘度低、蒸發(fā)性好時，低溫流動性好，霧化好，也能改善起動性能。 常用的起動方式有以下三種： ⒈人力起動 小型柴油機(jī)一般用人力起動，其通過凸輪軸增速轉(zhuǎn)動曲軸。搖把和爪輪的結(jié)構(gòu)只允許對曲軸單向傳遞扭矩，以免操作者由于柴油機(jī)反轉(zhuǎn)而受傷。用人力起動的柴油機(jī)必須配 有減壓裝置，并利用飛輪及柴油機(jī)其他運(yùn)動件的慣性來克服起動阻力。 ⒉電動機(jī)起動 現(xiàn)代高速柴油機(jī)廣泛應(yīng)用串激低壓直流電動機(jī)作為起動機(jī)，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小，操縱方便等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)在于目前常用的酸性鉛蓄電池使用壽命短、重量大、耐震性弱、使用麻煩（要經(jīng)常充電）、當(dāng)溫度降低時放電能力急劇下降等。電起動機(jī)無力對柴油機(jī)進(jìn)行長期拖動（一般以三次為限，每次不超過連續(xù) 15秒鐘），否則有損蓄電池壽命。因此在氣溫很低時，要對蓄電池采取各種保溫措施。 ⒊壓縮空氣起動 將壓力為 3050 公斤 /厘米 2 的壓縮空氣通過空氣分配器按照 柴油機(jī)發(fā)火次序經(jīng)氣缸上的空氣起動單向閥依次送入各缸，推動活塞使曲軸轉(zhuǎn)動，稱為空氣起動。它的優(yōu)點(diǎn)在于大氣溫度不敏感，適于在低溫下工作，同時可獲得非常大的起動扭矩。缺點(diǎn)是充氣用的空壓機(jī)、儲氣瓶、分配器、高壓氣管等使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，起動時壓縮空氣在氣缸中膨脹溫度下降，使氣缸磨損增大。此外氣缸直徑較小時，起動閥在氣缸上難于布置，所以空氣起動一般用于缸徑大于 150 毫米的柴油機(jī)。 2105 型柴油機(jī)由 ST62 起動電機(jī)起動，也可采用人力起動，為了便于冬季低溫起動，裝 2105型柴油機(jī)裝有減壓機(jī)構(gòu)和 201 型起動加熱器（圖示）。閥體 2 外繞電熱絲 1，當(dāng)電路接通后，電熱絲加熱閥體，使其受熱伸長而把閥門打開，燃油流入閥體，接觸熾熱的電熱絲，蒸發(fā)，燃燒，火焰噴入進(jìn)氣管內(nèi)。當(dāng)電路截?cái)鄷r火焰熄滅，閥體變冷收縮，使閥門自動關(guān)閉，從而終止燃油大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 起動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 的流入。這種 201 型起動預(yù)熱器，額定電壓 12伏，電流 1416安，預(yù)熱器通電至產(chǎn)生火焰的時間約為 15秒。這種預(yù)熱器每工作時間不應(yīng)超過 30秒。由于加熱器的火焰會消耗掉進(jìn)氣管的部分空氣，所以開動加熱器后即要拖動曲軸，以免進(jìn)氣管內(nèi)缺氧。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 結(jié)論 35 第十二章 結(jié)