165F柴油机扩缸变型-最新文档资料.docx

165F 柴油机扩缸变型一、引言 扩缸变型是企业开发小型风冷柴油机的重要途径 , 通过对165F 柴油机扩缸变型 ，我们先后发展了 170F 、170F-A 及175F-1 柴油机本文将介绍 165F 柴油机扩缸变型的指导思想 , 关键技术问 题的解决过程二、扩缸变型的指导思想（一） 满足市场需要扩缸变型首先应满足市场需要如为解决 165F 柴油机配套 的功率偏小的问题而开发的 170F 、 175F-1 柴油机可满足市场耕 田机、水泵的配套需要为适应发电机组、水泵机组直联配套需 要而开发的 170F-A 柴 油 机二） 主要性能指标达到国内先进水平165F 柴油机虽然结构简单 ，使用维修方便 ，但其动力、经济 指标是比较落后的因此 ,165F 柴油机扩缸变型一方面增大功率 ; 另一方面要使扩缸变型产品的主要性能达到国内先进水平 , 只有 这样, 扩缸变型产品才能开拓 , 占领市场 , 在竞争中生存和发展三） 与老产品的工艺继承性好 , 零部件通用化程度高 对企业来说 ,产品开发的宗旨有两个 : 为社会创造效益和为企业创造效益 扩缸变型产品与老产品保持良好的工艺继续性和 较高的零部件通用化系数是企业取得良好的经济效益的最佳途 径, 同时也有利于扩缸变型产品的设计、试制、生产、使用、维 修与配套。

三、主要零件强度（一） 曲轴165F 柴油机曲轴材料球墨铸铁 QT60-2 在扩缸机 170F 柴油 机上, 最初考虑采用球墨铸铁 QT80-2 来提高曲轴强度 , 曲轴尺寸 与 165F 柴油机相同 , 按计算其疲劳强度比 165F 曲轴提高 33.3%, 强度足够但由于工艺、材料方面的原因 , 球墨铸铁材质达不到 牌号要求 ,170F 柴油机批量生产后 , 曲轴断轴率较高 ,曲轴断裂部 位如图 1 所示图 1 曲轴断裂部位示意图为提高曲轴的疲劳强度 , 我们对曲轴进行了以下改进 :1. 曲轴由球墨铸铁 QT80-2 铸造成型改为 45 号钢模锻成型 此改进宗旨在提高连杆轴颈及整个曲轴的抗弯疲劳强度 在尺寸 一定的情况下 , 采用 45 号钢模锻成型的曲轴抗弯疲劳强度比球 墨铸铁提高 20 ? 30%2. 将曲柄臂宽度由 53mm 增加到 62mm 厚度由 18m* 增加到19mm 这项改进使曲柄臂抗弯断面系数提高 30.3% 通过上述改进 , 圆满地解决了 170F 柴油机断曲轴问题170F-A 及 175F-1 柴油机沿用 170F 柴油机改进 ，曲轴疲劳强度也 足够。

二） 机体170F 、 170F-A 、175F-A 三种柴油机机体毛坯共用 , 除气缸套 安装孔尺寸不同外 , 其它尺寸完全相同 , 与 165 柴油机相比 , 机体 进行了以下改进： 1.主支承面壁厚增加 1mm 以提高机体结构刚 度 2. 轴承座安装孔缺口取消 , 改为整圆， 以提高支承刚度 3.油底壳加深 7mm 以增加机油容 量, 控制机油温度 , 保证柴油机的可靠润滑三） 主轴承165F 柴油机正时齿轮端主轴承采用的是 208 轴承,其承载能力不能满足扩缸机需要在 170F 柴油机小批生产中曾采用 208 轴承 , 在试验和使用过程中出现 208 轴承早期损坏现象为此 , 将 170F 柴油机正时齿轮端主轴承改为 308 轴承其计算寿命达 10000 小时以上170F-A 和 175F-1 柴油机正时齿轮端也采用 308 轴承作主轴 承四、热负荷热负荷控制是 165F 柴油机扩缸变型的关键 170F 、170F-A 、175F-1 柴油机的强化程度均高于 165F 柴油机为了有效地控制 其热负荷 , 我们对各机型冷却系统进行了改进。

改进后冷却系统有关参数及试验数据如表 1 所示表 1由表 1 数据可知 :170F 、170F-A 、175F-A 柴油机热负荷在允许范围内 ;165 柴油机热负荷偏低在 170F-A 柴油机上 , 我们曾进行单金属气缸套试验 , 结果仅 按110% 负荷运转 117 小时就出现严重热故障所以 170F-A 柴油 机采用的双金属气缸套五、燃油消耗率(一) 涡流室设计 扩缸变型后的三种柴油机的燃烧室均采用吊钟式涡流室结 构, 这是综合考虑性能及工艺性后而作出的抉择通过多方案对比试验后确定的涡流室主要结构参数是 165F 、170F 和 170F-A 、175F-1 柴油机涡流室容积分别为 5.9 、6.7 、8.6ml; 涡流室直径分别为 19 、20 、20mm 通道截面积分别为 0.368 、 0.474 、 0.506 平方毫米二) 减少摩擦损失1. 活塞改进 在三种扩缸变型柴油机活塞设计上进行了以下改进 :(1)降 低活塞高度 ;(2) 减轻活塞重量降低活塞高度的主要措施是缩短裙部高度 , 减轻活塞重量的 措施一是活塞高度的降低 , 二是活塞销座下部去重上述两项措施可减少活塞裙部与气缸壁的接触面积即摩擦 面积。

降低活塞对气缸壁的惯性冲击力 , 从而降低了活塞与气缸 壁的摩擦损失当活塞压缩高度为 45mn 时,165F 及 170F 、170F-A 、175F-1 柴油机活塞总高度分别为 78 、72 、72 和 70mm 2. 活塞环改进 为改善扩缸变型机活塞环的磨合性、 密封性及机油控制能力 对活塞环进行了改进 ， 改进措施是 165F 柴油机第一道气环、第二、三道气环为矩形普通环 ，厚度 2.5mm, 矩形普通油环 ； 170F 、 170F-A 柴油机为第一道气环为桶面环 ，厚度 2.5mm, 第二、三道气 环为扭曲环 ， 厚度 2.5mm, 同向、双倒角油环 ;175F 柴油机第一道 气环、第二、三道气环为普通环 ，厚度 2mm 同向、双倒角油环通过对活塞环的改进 , 改善了活塞环的密封性 , 磨合性和润 滑性, 降低了活塞环与气缸壁的摩擦损失 , 同时也降低了柴油机 的机油消耗率表 2六、结论1.165F 柴油机及扩缸变型产品的主要技术参数165F 柴油机及扩缸变型产品的主要技术参数如表 2 所示润滑方式均为飞溅 ; 起动方式均为手摇增速2. 扩缸变型产品与 165F 柴油机零部件通用化系数170F 、 170F-A 、 175F-1 柴油机与 165F 柴油机零部件通用化 系数分别为 92.6 、 92.1 、 89.8 。

165F 柴油机扩缸变型一方面增大功率 ； 另一方面使扩缸变型 产品的主要性能达到国内先进水平 , 与老产品的工艺继承性好 , 零部件通用化程度高基金项目 :2007 年湖南省自然科学基金资助项目2004 年湖南省教育厅基金资助项目 04C6272004 年湖南省湘南学院基金资助 04Z01407JJ5067。