1、略論柴油機曲柄連桿中氣缸蓋總成構造及作用摘 要：小型農用柴油機是我縣農村農機戶經常使用 的一種農業機械，對此，本文介紹了其曲柄連桿中氣缸蓋總 成的構造，并對其作用進行了分析。關鍵詞：曲柄連桿；氣缸蓋罩；氣缸蓋；氣缸墊；燃燒 室小型農用柴油機在農村農業機械化播種中的作用越來 越突出，如何讓廣大農機戶更好地了解這一機械構造，在農 業生產中使其發揮更好的效率，文中僅對曲柄連桿中氣缸蓋 總成的構造及作用進行了分析研究。曲柄連桿機構的作用是提供燃燒場所，把燃料燃燒后氣 體作用在活塞頂上的膨脹壓力轉變為曲軸旋轉的轉矩，不斷 輸出動力。一般由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組三部分 組成。曲柄連桿機構是發動機實

2、現工作循環，完成能量轉換 的主要運動零件。在作功沖程，它將燃料燃燒產生的熱能活 塞往復運動、曲軸旋轉運動而轉變為機械能，對外輸出動力;在其他沖程，則依靠曲柄和飛輪的轉動慣性、通過連桿帶動 活塞上下運動，為下一次作功創造條件。氣缸蓋主要用來封閉氣缸，同時也是許多零部件的安裝 基體。一般水冷式發動機氣缸蓋內鑄有冷卻水套，缸蓋下端 面與缸體上端面向所對應的水套是相通的，利用水的循環來 冷卻燃燒室壁等高溫部分；風冷式發動機氣缸蓋上鑄有許多 散熱片，靠增大散熱面積來降低燃燒室的溫度。發動機的氣 缸蓋上應有進排氣門座導管孔和進排氣通道等。汽油機氣缸 蓋還應有火花塞孔，而柴油機則設有安裝噴油器的做孔。氣 缸

3、蓋在工作中不僅要隨燃氣的高溫、高壓作用，還要承受氣 缸蓋緊固螺栓的很大預緊力。氣缸蓋一般用灰鑄鐵或合金鐵 制成，風冷式柴油機也有用鋁合金的。 氣缸蓋上有出水管口、 進排氣管口、氣缸蓋螺栓孔、氣門導管孔和噴油器座孔。出 于鑄造工藝要注，氣缸蓋上還有封閉的出砂口等，風冷式柴 油機的氣缸蓋上還鑄有散熱片。氣缸蓋內部布置有進排氣道、 渦流室、冷卻水道及水套等，結構比較復雜。氣缸蓋的底部 是裝配平面，與氣缸體相連，氣缸蓋的出水管口與出水管相 連。冷卻水由氣缸體流出，經過氣缸蓋墊片上的出水管口及 氣缸蓋底面的進水孔，流入氣缸蓋水腔，對缸蓋進行冷卻， 然后，通過連接在氣缸蓋出水管法蘭上的出水管流回水箱。 氣

4、門導管孔上、下貫通，孔內裝有氣門導管，氣門導管孔的 下部為氣門座孔。為提高氣門座的耐磨性、氣缸蓋的進、排 氣門口處一般鑲有由優質耐磨、耐熱合金或鑄鐵制成的氣門 座。在氣缸蓋頂部斜面上，設有噴油器的安裝孔。其底面與 噴油器間用銅墊片密封，防止漏氣，通過選用不同厚度的墊 片來調整噴油器在燃燒室的伸出量，以保證噴油器有良好的 噴油方位和較好的燃燒效果。噴油器上部用壓板固定。 S195 型柴油機的氣缸蓋上，在噴油器安裝孔的旁邊，還設有紙插 螺栓安裝孔。在紙插螺栓上可插入點燃的紙卷，供低溫啟動 時加熱燃燒室中空氣之用。氣缸蓋與氣缸體的連接依靠缸蓋螺栓，缸蓋螺栓選用優 質鋼材，制成雙頭螺紋狀，一頭擰緊在氣

5、缸體上，另一頭穿 過氣缸蓋用螺母擰緊，其擰緊扭矩要求嚴格。安裝時，要按 規定分34次用扭力扳手均勻擰緊至規不定期扭矩。安裝 好后柴油機工作 10 小時左右，應檢查是否有松動，并按規 定扭矩擰緊。二、氣缸墊 氣缸墊位于氣缸蓋和氣缸體之間，用以保證燃燒室的密 封，防止漏水、 漏氣，目前，廣泛采用的是金屬石棉板襯墊， 即內為石棉板，外包紫銅皮。在墊片上的氣缸孔、通水孔及 通油孔等的周圍，有卷邊加強。氣缸墊具有一定的彈性，能 補償密封面上的微觀不平度，密封性好；有足夠的抗拉強度 和抗剪強度，在高壓燃氣作用下不破損；另外銅皮具有較好 的耐熱和耐腐蝕性，在高溫燃氣、冷卻水和潤滑油作用下不 燒壞，不變質，可

6、以滿足使用要求。此外，裝配時，應選擇 與原氣缸墊具相同的厚度，并應注意使有卷邊的一面朝向氣三、氣缸蓋罩 氣缸蓋罩用螺栓安裝在氣缸蓋上部，用來封閉氣門搖臂 機構，與氣缸蓋頂部構成氣門搖臂室。在氣缸蓋罩上裝有氣 缸減壓機構，有的還裝有機油壓力指示器等。四、燃燒室 燃燒室是燃油和壓縮空氣進行混合與燃燒的空間，目前 國產小型柴油機上，大多采用分隔式燃燒室，分別稱為主燃 燒室和副燃燒室。主燃燒室是活塞上部空間，副燃燒室則可 做成多種形式，主要有渦流室和預燃室。常見的有渦流室式副燃燒室，如 180 型和 185 型等柴油 機均采用這種形式。 渦流室直接加工在氣缸蓋內， 呈倒鐘形， 下部用圓餅形鑲塊封閉。鑲

7、塊上加工有孔徑較大的斜向氣流 通道，使渦流室與主燃室保持相通。在壓縮沖程中，壓縮空 氣從氣缸中沿斜向通道沖入渦流室，形成高速旋轉渦流。壓 縮接近終了時，噴油器開始噴油，高壓霧狀油束被高速氣流 吹散，并隨氣流旋轉分布在整個渦流室中，與高溫高壓空氣 進行混合， 部分燃油著火燃燒。 這時渦流室內壓力急劇升高， 迫使正在燃燒的氣體連同尚未燃燒的燃油一起經斜道高速 沖入主燃燒室。借助于活塞頂上的人字形渦流凹坑產生二次 渦流運動，促使尚未燃燒的燃油霧粒與主燃燒室中的空氣充 分混合，迅速燃燒，達到燃燒完全的目的。渦流室由于散熱面積大，熱量損失較多，因此，冷車啟 動性能較差。為了改善柴油機的啟動性能，在渦流室

8、鑲塊上 還另外開了一個啟動噴孔。它呈漏斗形，有一定的斜度，正 對著噴油器的噴孔中心線。柴油機啟動時，由于活塞運動速 度低，渦流室的空氣渦流弱，噴油器噴出的高壓油束，可以 穿過空氣渦流和啟動噴孔，直接噴入主燃燒室與空氣混合。 主燃燒室中的壓縮空氣溫度較高，混合氣容易著火，這樣就 改善了柴油機的冷車啟動性能。值得注意的是，啟動噴孔較 小，容易堵塞，使用維修中應檢查它是否暢通。預燃室式副 燃燒室在小型柴油機上應用也相當廣泛如165F、170F、R175A、R180N、165、 170 型等柴油機。它是利用壓縮沖程將部分空 氣壓入預燃室，柴油噴入后先在預燃室部分燃燒，產生的高 壓使得未燃燒的燃油和空氣，經幾個噴孔高速噴入主燃燒室， 與主燃室的空氣混合后著火燃燒。這種燃燒室中混合氣的形 成，主要是依靠預燃室中一部分燃油燃燒產生的壓力差形成 的。這種燃燒室對轉速的變化不敏感， 對噴霧質量要求更低， 對燃油質量要求也不高，燃燒噪聲和排氣污染比渦流室低。 由于直噴式燃燒室結構簡單、緊湊、散熱面積小，因而耗油 率低，啟動比較容易，已成為一種發展趨勢。直噴式燃燒室 是由活塞頂和氣缸蓋之間形成的單一空間所構成。安裝在氣 缸蓋孔中的噴油器多為孔式噴油器，其軸線一般與氣缸中心 線重合或者成一定角度。直噴式燃燒室混合氣的形成主要是 通過多孔的噴嘴，以很高的噴