柴油机活塞连杆组的装配设计分析
2019-09-25王富维
王富维
【摘 要】本文主要介绍378柴油机活塞连杆组的设计, 387柴油机需要内燃级具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力,加大活塞的工作行程,使其动力性与经济性提高,由于工作行程加大,噪音与振动加大,燃烧系统采用直喷型,节能效果明显。发动机转速为3000r/min,符合低速汽车对转速的要求,使燃油消耗率保持在245g/kwh以内。
【关键词】柴油机;活塞;连杆装配设计
中图分类号: TK426文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)21-0063-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.028
Analysis on the Assembly Design of Diesel Engine Piston Link Group
WANG Fu-wei
(Yancheng Institute Of Technology,Yancheng Jiangsu 224002,China)
【Abstract】This article mainly introduces the design of the piston connecting rod group of 378 diesel engine. The 387 diesel engine needs the internal combustion stage to have better dynamic performance to provide enough power for the agricultural machine products, increase the piston's working schedule, and improve its dynamic and economic performance. Due to the increase in working schedule, Noise and vibration are increased, and the combustion system adopts a direct injection type, which has obvious energy-saving effects. The engine speed is 3000r/min, which meets the speed requirements of low-speed vehicles and keeps the fuel consumption rate within 245 g/kWh.
【Key words】Diesel engine; Pistons; Assembly design of connecting rod
活塞式內燃机在19世纪60年代问世,其热效率高,配套方便,得到了广泛的应用,各种类型的汽车,农业机械,小型移动站等易内燃机为动力。海上商船及常规舰艇都由内燃机推进。内燃机保有量在动力机械中居世界首位。1882年德国人迪塞尔提出柴油机工作原理,随后,柴油机技术得到全面发展。柴油机是目前被产业化应用各种动力机械中能量利用率最好的机型。在美日等国家100%的重型汽车使用柴油机为动力。世界各国汽车工业发达国家高度重视柴油机发展,从税收等方面采取措施促进柴油机的发展。随着科技的快速发展,柴油机新技术研发应时间不断缩短。
我国柴油机产业起步较晚,自80年代以来有了较快发展,最新开发投产的柴油机产品排放水平已达到欧排放限值要求。但我国柴油机产业整体发展仍面临许多问题。我国柴油机产业目前主要问题是行业投入不足,柴油品质差,柴油机技术落后,对城市环境造成了不良影响。随着环保法规日益严格,需要更新柴油机电控喷射技术,国内柴油机电喷控制系统处于开发期,提高我国柴油机技术水平急需解决关键零部件技术,燃油品质低劣,电控技术等问题。
1 柴油机设计总体要求
1.1 设计整体要求
结构设计时零部件工艺性要适合大量生产,严格要求符合三化规定,要求柴油机重量轻,质量好,机构简单,对发动机的启动及使用维修方便性要求很重要,如动力性,重量轻,性能指标等。拆偶记排除有害气体连同噪音等构成人类环境污染源,我国现采用欧排标准[1]。
柴油机的总体设计注重节能,加强对排放的要求,根据柴油机的设计要求对其主要参数进行选择。农用机械动力的387柴油机配套种类繁多,大部分农用柴油机工作环境恶劣,有时超负荷,可能连续工作几十时小时以上,柴油机设计要求有较好的经济性,易启动,有较好的动力性,使用的可靠性,空气,机油滤清器过滤面积要大。
1.2 柴油机简介
387柴油机主要用于轮式拖拉机动力,经一定调整后可用于小型载重汽车。其特点是结构紧凑。气缸盖与机体整体铸造,结构轻巧,机体刚度好,缸套材料壁厚为3mm。活塞由硅铝合金铸造,连杆用钢锻制成,两连杆螺栓加工有定位带,球铁曲轴为全支承,轴向定位设在后轴上,曲轴前端装有皮带轮,主轴瓦是高锡铝合金薄壁轴瓦。气门直接由较长的菌形挺柱驱动,气门上设有两个弹簧座。
润滑系统中,经中间齿轮由曲轴齿轮驱动。387型柴油机采用带有一级旋风的纸质空气滤清器,冷却系统离心水泵由曲轴皮带轮直接驱动,进气管内装有启动预热器。
2 柴油机主要零部件设计
2.1 活塞
活塞承受很大的机械负荷,柴油机气压最大值在7-8MPA,柴油机最高气体爆发压力达到17-18MPA,在高速内燃机中,循环变化频率高,活塞在气缸中作高速运动,为减少活塞组的往复惯性力,设计活塞尽量减小结构质量。