发布时间 : 星期六 文章TBD234V8柴油机培训更新完毕开始阅读567c73a96529647d2728529f
③在活塞销座孔处加工出卸载槽；
④活塞销为保证足够的强度与刚度，采用高强度空心管材做活塞销，表面淬火（60～64）HRC，精磨，以保证可靠性与耐久性。
活塞在气缸中运动时的导向作用由裙部完成。为保证导向良好，裙部要有足够的长度，与气缸配合间隙要小，以减轻活塞在连杆摆动引起的侧向力作用下从贴紧气缸的一侧到贴紧另一侧时对气缸的“拍击”。
活塞裙部只在垂直活塞销轴线的方向承受侧压力，所以应保证此方向与气缸间隙尽可能小，而在销的轴线方向，间隙要大一些，以免活塞热膨胀后卡死在气缸中，因此，活塞裙部的横断面外形呈椭圆形。另外，以促进裙部表面润滑油膜的形成同时为增强裙部刚性，在下裙内侧设臵加强筋，而椭圆，活塞温度是顶端高，裙端低，故轴向外形呈上小下大的曲线形，在接近裙部下端处尺寸要有点收缩度。
活塞顶承受的气压力通过活塞销座和活塞销传给连杆，无论在销与销座之间，还是在销与连杆之间，承压面积都很小，表面压强很高，加上活塞销与销座或活塞销与连杆衬套之间相对运动速度很低，液体润滑油膜不易形成，在这种高压低速条件下，要保证可靠的液体润滑，配合副工作间隙要尽可能小。
⑷活塞环设计
气环要有良好的密封作用，首先活塞环应以一定的弹力P与汽缸壁压紧，形成所谓第一密封面，使气体不易通过环周与气缸之间，而钻入环与环槽之间的空间。由于气流产生的压差，造成径向、轴向的不平衡压力Pr、Pa。其中Pa把环压向环槽侧面，形成所谓的第二密封面，而Pr则大大加强第一密封面。
21
活塞环所承受的力
活塞环的数目主要与内燃机的转速、气缸内的气压力等有关，当环数多时，封气和刮油作用较好，但活塞环与气缸壁 间的阻力较大，TBD234柴油机活塞采用二道气环，一道组合式油环。第一道环槽装多孔性镀铬平环，第二道环槽装内圆倒角的扭曲环，第三道环槽装外圆大倒角油环。
活塞环材料一般采用耐热耐磨的优质灰铸铁或合金铸铁，工作条件最差的气环工作表面一般都采用多孔型镀铬，其硬度高（HV900～1000），熔点高（1770℃），并能储存少量机油以改善工作条件。活塞环的使用性能取决于环本身结构及环的组合，为强化第一道环，使之能适应活塞的摆动，且活塞上行下行时均可在环的下周面上形成润滑油膜摩擦而不易燃烧，选用多孔镀铬平环。第一道环由于承受很大气压力，同时，活塞顶部的30%左右的热量都由其散发出去，因而工作状况极其恶劣，为提高硬度和熔点，改善抗磨损性，耐熔着性和耐腐蚀性，对环外圆面进行镀铬。而中间环采用扭曲环，油环则选用有切向的外圆大倒角油环，这种环柔性好，可在气缸变形较大的条件下很好的刮油。
⑸燃烧室形状讨论
TBD234柴油机采用 型燃烧室，其混合气主要是油膜蒸发混合形成。将燃油顺气流方向沿燃烧室壁面喷射，在强烈的进气涡流作用下，将燃油摊布在燃烧室壁上，形成一层很薄的油膜使喷射在壁面的上的燃料在比较低的温度下蒸发，以控制燃料的裂解反应。蒸发的油气与空气形成均匀的混合气，从油束中分散出来的一小部分燃料是极细的油雾，在炽热的空气中首先完成着火准备，形成火核，然后靠此火核点燃从壁面已蒸发形成的可燃混合气。随着燃烧的进行，大量热量辐射到油膜上，是油膜加速蒸发，不断提供新鲜混合气，保证迅速的燃烧。 型燃烧室采用油膜蒸发混合形成最显著的效果是：发动机工作柔和，燃烧噪声小，排烟少，性能指标好。
TBD234柴油机采用W形燃烧室，喷油器采用4个喷孔。 2.连杆组设计
连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆轴瓦和连杆螺栓。连杆体由连杆小头、杆身、大头三部分组成。TBD234柴油机连杆大头选用斜切口连杆。
连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起作往复运动，连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起作旋转运动。连杆小头小孔内压有衬套，衬套一般采用耐磨性较好的锡青铜制造。为了润滑活塞销与衬套，在小头和衬套中铣槽或钻孔，内燃机运转时建立油压的机油进入油道，润滑
22
活塞销或衬套。
连杆的具体尺寸设计： ①连杆长度L
现代高速发动机设计中的总趋势是尽量缩短连杆长度，这样不仅增加了连杆的结构刚度，而且缩小了内燃机的总高度，减轻总质量。但连杆长度减少使二阶惯性力增大，活塞侧向力增大，增加活塞的摩擦损失和磨损，短连杆还可能造成连杆与气缸下端相碰。设计连杆时，首先要确定连杆大小头孔的距离，即连杆长度L。它通常是用半径连杆比???L来说明的，?值越大，连杆越短，则发动机总高度越小。最合理的连杆长度应该是保证连杆及相关机件在运动时不与其他机件相碰情况下的最短长度。
②连杆小头
A构形设计：连杆小头要有足够的壁厚，要特别注意小头到杆身过渡的圆滑性，减少应力集中，小头轴承相对活动速度低，四冲程循环又使它往复性负荷，有助于润滑油膜恢复，一般用飞溅润滑即可。因而在小头要有收集机油的孔或槽。
③连杆杆身
连杆杆身采用“工”字形截面，这样有助于杆身向小、大头的过渡，这种杆身在较小的重量下能得到较大的刚度。
④连杆厚度
为使连杆从小头到大头传力比较均匀，把杆身断面H设计成从小头到大头逐渐加大，在杆身到大头的过渡采用了较大的过渡圆。
⑤连杆大头有整体式和分开式两种。一般都采用分开式，分开式又分为平分和斜分两种。 平分——分开面与连杆杆身轴线垂直，汽油机多采用这种连杆。
斜分——分开面与连杆杆身轴线成30～60°夹角。柴油机多采用这种连杆。因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆轴颈较粗，相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连杆大头能通过气缸，便于拆装，一般都采用斜切口。故本次设计选用斜切口方式。
斜切口连杆常用的定位方式：止口定位，销套定位和锯齿定位。
23
斜切口连杆示意图
⑥连杆盖：即连杆大头可取下的部分。连杆与连杆盖配对加工，加工后，在它们同一侧需要打上配对记号，安装时不得互相调换或变更方向。为此，在结构上采取了定位措施。
⑦连杆螺栓：连杆螺栓将连杆盖和连杆大头连在一起，它在工作中承受很大的冲击力，如果折断或松脱，将造成严重事故。因此，连杆螺栓都采用优质合金钢，并精加工和热处理特制而成。安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力板手分2～3次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后还应可靠的锁紧。连杆螺栓损坏后绝不能用其它螺栓来代替。连杆螺栓必须用中碳合金钢制造，经调质以保证高强度。
⑧连杆轴瓦：为了减小摩擦阻力和曲轴连杆轴颈的磨损，连杆大头孔内装有瓦片式滑动轴承，简称连杆轴瓦。轴瓦分上、下两个半片。连杆轴瓦上制有定位凸键，供安装时嵌入连杆大头和连杆盖的定位槽中，以防轴瓦前后移动或转动，有的轴瓦上还制有油孔，安装时应与连杆上相应的油孔对齐。目前多采用薄壁钢背轴瓦，在其内表面浇铸有耐磨合金层。耐磨合金层具有质软，容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不易磨损等特点。连杆轴瓦的背面有很高的光洁度。半个轴瓦在自由状态下不是半圆形，当它们装入连杆大头孔内时，又有过盈，故能均匀地紧贴在大头孔壁上，具有很好的承受载荷和导热的能力，并可以提高工作可靠性和延长使用寿命。轴瓦在轴承孔中真正的定位是靠过盈来保证的，一般在瓦口向外冲压一个定位唇，在轴承座加工一个定位槽，保证轴向定位。
三、曲轴飞轮组
24