單缸立式風(fēng)冷柴油機(jī)的分流立體冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實(shí)用新型涉及立式單缸風(fēng)冷柴油機(jī)，尤其涉及立式單缸風(fēng)冷柴油機(jī)的冷卻系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 風(fēng)冷柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)直接影響到柴油機(jī)的工作機(jī)溫，機(jī)溫高低直接影響到柴油機(jī) 技術(shù)性能指標(biāo)，它對(duì)于充分發(fā)揮柴油機(jī)的效能，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低使用燃油消耗 率，降低排放、提高功率輸出，有著極為重要的意義。
[0003] 柴油機(jī)是在很高的工作循環(huán)溫度下進(jìn)行的，燃燒終了的溫度可達(dá)1700~2000°C， 甚至更高，氣缸壁的溫度為200~300°C、氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂部的溫度為300~400°C、進(jìn) 氣門頭部的溫度為300~400°C、排氣門頭部溫度600~800°C。在這樣高的溫度下，零件 的強(qiáng)度、耐磨性大為降低，正常配合遭到破壞，機(jī)油大量燒損，潤(rùn)滑條件極度惡化，顯然是無(wú) 法正常工作的。因此，柴油機(jī)必須得到冷卻，對(duì)于風(fēng)冷柴油機(jī)來(lái)講，機(jī)溫的高低取決于冷卻 系統(tǒng)。冷卻風(fēng)的流量、流徑路線直接影響到機(jī)溫的高低，機(jī)油溫度的高低標(biāo)志著柴油機(jī)的機(jī) 溫，機(jī)溫過(guò)高不僅會(huì)造成機(jī)油粘度降低，機(jī)油燒損，柴油機(jī)各潤(rùn)滑部位油膜破壞，加速機(jī)件 磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成燒瓦、拉缸等事故。而且還會(huì)破壞活塞與氣缸套原有的配合，使兩者的 配合間隙增大，導(dǎo)致噴入氣缸中的燃油提前燃燒，燃料燃燒后形成的爆炸壓力泄漏，油耗增 高，輸出功率不足，排放指標(biāo)惡化。機(jī)溫過(guò)高，柴油機(jī)的零件受熱可能發(fā)生卡滯現(xiàn)象，軸承的 工作能力也大大降低等一系列不良后果。
[0004] 在實(shí)際使用過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)冷柴油機(jī)在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷工況中，機(jī)油溫度 會(huì)很高，有時(shí)甚至?xí)^(guò)130°c，如果柴油機(jī)的機(jī)油溫度長(zhǎng)時(shí)間過(guò)高，會(huì)造成機(jī)油粘度下降、 流動(dòng)性大，機(jī)油在各摩擦副之間難以形成油膜，機(jī)油壓力下降，造成零部件潤(rùn)滑不良、磨損 加快，更嚴(yán)重的會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦等，使發(fā)動(dòng)機(jī)失效。
[0005] 在現(xiàn)有的L168F、L178F、L188F等單缸立式風(fēng)冷柴油機(jī)中，機(jī)溫過(guò)高是普遍存在的 缺陷，4小時(shí)連續(xù)工作的機(jī)油溫度在120~130°C，如此高的機(jī)溫直接影響風(fēng)冷柴油機(jī)的功 率輸出、油耗、煙度排放、使用可靠性和使用壽命。更限制了立式風(fēng)冷柴油機(jī)的配套使用范 圍，目前，這類柴油機(jī)只能與發(fā)電機(jī)、水栗機(jī)組配套，與行走機(jī)械配套時(shí)可靠性很差，使用壽 命短。如何提高柴油機(jī)的冷卻性能，降低立式風(fēng)冷柴油機(jī)的機(jī)油溫度是本行業(yè)長(zhǎng)期渴望解 決的技術(shù)難題。
[0006] 機(jī)油在柴油機(jī)中的作用主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：
[0007] ①潤(rùn)滑作用：柴油機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，活塞與缸壁之間、連桿軸瓦與曲軸之間等部 位配合緊密，如果這些配合部位得不到充分的潤(rùn)滑，就會(huì)導(dǎo)致干摩擦。干摩擦在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn) 生的熱量足以使金屬熔化，造成機(jī)件的損壞甚至造成活塞拉缸、曲軸抱瓦等卡死現(xiàn)象，因此 必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的配合部位給予良好的潤(rùn)滑。當(dāng)潤(rùn)滑油流到配合部位后，會(huì)在摩擦表面形 成一層油膜。為了保證潤(rùn)滑油可以順利到達(dá)配合表面，柴油機(jī)潤(rùn)滑油必須有一定的壓力。
[0008] ②清潔作用：柴油機(jī)的內(nèi)部工作環(huán)境十分惡劣，通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)吸入柴油機(jī)的灰塵 和混合氣未完全燃燒后產(chǎn)生的物質(zhì)會(huì)在氣門、缸壁上形成積炭，潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部被不 斷氧化，氧化物也容易形成油泥和積炭。積炭對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大，它不僅影響混合氣 的充分燃燒，而且會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部局部過(guò)熱，大量的膠質(zhì)會(huì)使活塞環(huán)粘結(jié)卡滯，導(dǎo)致發(fā)動(dòng) 機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，必須及時(shí)將這些污物清理，這個(gè)清洗過(guò)程是靠潤(rùn)滑油在機(jī)體內(nèi)循環(huán) 流動(dòng)來(lái)完成的。潤(rùn)滑油中含有清除積炭的清凈劑和分散劑，能夠清潔金屬表面，分散污垢， 保持發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部清潔。當(dāng)更換潤(rùn)滑油時(shí)，這些雜質(zhì)隨同潤(rùn)滑油一起排出，因此潤(rùn)滑油會(huì)呈現(xiàn) 較黑的顏色。
[0009] ③密封作用：發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽、氣門與氣門座之間均存在一定 間隙，這樣才能保證各配合件之間運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)卡滯，但這些間隙又容易造成燃燒室內(nèi)的混 合氣竄入曲軸箱，結(jié)果不僅加速了潤(rùn)滑油的變質(zhì)，還會(huì)降低氣缸壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。 潤(rùn)滑油可以在各配合件的間隙中形成油膜，這些油膜可以起到密封作用，保證了氣缸的密 封性。
[0010] ④冷卻作用：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量中的大部分通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻系統(tǒng)的循環(huán)帶走，一部分通過(guò)潤(rùn)滑油從氣缸、活塞等發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部表面吸收熱量后帶到 油底殼中散發(fā)。
[0011] ⑤防銹作用：發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)或停放時(shí)，空氣中的水分、燃燒產(chǎn)生的酸性氣體等都會(huì) 對(duì)活塞環(huán)、軸瓦等金屬部件造成腐蝕。潤(rùn)滑油中含有的防銹劑等具有防銹性能的多效添加 劑，這些添加劑在金屬表面形成排列整齊的致密吸附層，有效地抵制了各種腐蝕物質(zhì)的侵 入。
[0012] ⑥緩沖作用：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、加速或負(fù)荷發(fā)生較大變化時(shí)，活塞銷、連桿的大小端 以及曲軸軸瓦等部件均要承受振動(dòng)的劇烈變化，黏度適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油可以吸收部分沖擊能 量，起到緩沖的作用。機(jī)油壓力及冷卻裝置機(jī)油壓力必須足以克服各管道的阻力，才能將機(jī) 油可靠的供應(yīng)到所需要的各個(gè)地方去。機(jī)油壓力對(duì)于零件的潤(rùn)滑狀況影響過(guò)高、過(guò)低都會(huì) 引起配合件，例主軸瓦、連桿瓦及各軸承、銅套的潤(rùn)滑、冷卻不良，造成劇烈磨損，甚至燒壞 及更嚴(yán)重的事故。 【實(shí)用新型內(nèi)容】：
[0013] 本實(shí)用新型的目的是提供一種單缸立式風(fēng)冷柴油機(jī)的分流立體冷卻裝置，其散熱 性能比同類產(chǎn)品優(yōu)越，在同等環(huán)境溫度條件下，柴油機(jī)的機(jī)油溫度能下降24°C~29°C。
[0014] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：
[0015] -種單缸立式風(fēng)冷柴油機(jī)的分流立體冷卻裝置，包括機(jī)體、齒輪室蓋、曲軸、飛輪、 導(dǎo)風(fēng)罩、缸套側(cè)面引風(fēng)板和氣缸蓋，曲軸的主軸頸分別安裝在機(jī)體和齒輪室蓋上，飛輪固定 安裝在曲軸上，導(dǎo)風(fēng)罩安裝在機(jī)體的飛輪面上形成端面密封的壓力冷卻風(fēng)腔，在導(dǎo)風(fēng)罩的 上端設(shè)有缸蓋冷卻風(fēng)口，缸蓋冷卻風(fēng)口通過(guò)引風(fēng)管對(duì)氣缸蓋的內(nèi)外冷卻風(fēng)道進(jìn)行冷卻，氣 缸套設(shè)置在機(jī)體的上段，在氣缸套的外表沿高度方向設(shè)有間隔分布的缸套冷卻風(fēng)道，缸套 冷卻風(fēng)道由相鄰兩片散熱片圍合而成，缸套冷卻風(fēng)道使機(jī)體的飛輪面與齒蓋安裝面相通 連，傳動(dòng)件容腔設(shè)置在氣缸套的下方，曲軸、凸輪軸及傳動(dòng)齒輪組均設(shè)置在傳動(dòng)件容腔中， 傳動(dòng)件容腔也是機(jī)油的儲(chǔ)存腔，氣缸蓋安裝在機(jī)體的氣缸套的上端面上，其特征是：在機(jī)體 的傳動(dòng)件容腔內(nèi)設(shè)有機(jī)油冷卻棒，機(jī)油冷卻棒的設(shè)置高度與機(jī)油設(shè)計(jì)液面高度相對(duì)應(yīng)，機(jī) 油冷卻棒為中空結(jié)構(gòu)，其進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在飛輪面上，其出風(fēng)口與齒輪室蓋對(duì)接后通向大氣，它 是柴油機(jī)機(jī)油池中的機(jī)油內(nèi)散熱件，在機(jī)體底面上設(shè)有機(jī)油散熱片，機(jī)油散熱片在機(jī)體底 面形成機(jī)油散熱槽，機(jī)油散熱槽使飛輪面與齒蓋安裝面相通連，在機(jī)體的飛輪面的下端設(shè) 有下進(jìn)風(fēng)口，下進(jìn)風(fēng)口與機(jī)油散熱槽相通連，二者形成機(jī)體底部對(duì)油池的外冷卻區(qū)，缸套冷 卻風(fēng)道、機(jī)油冷卻棒和下進(jìn)風(fēng)口均分布在壓力冷卻風(fēng)腔內(nèi)。
[0016] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，機(jī)油冷卻棒的中心空腔與機(jī)體底面的機(jī)油散熱槽相通 連。
[0017] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，在機(jī)油冷卻棒的中心空腔與機(jī)體底面的機(jī)油散熱槽相 通連的結(jié)構(gòu)為：在機(jī)油冷卻棒的中心空腔的底部設(shè)有條狀槽孔，條狀槽孔與機(jī)體底面的機(jī) 油散熱槽相通。
[0018] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，機(jī)油冷卻棒的設(shè)置數(shù)量為1~3個(gè)。
[0019] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，機(jī)油冷卻棒的設(shè)置數(shù)量為2個(gè)，且以曲軸軸線的垂直面 為對(duì)稱面對(duì)稱地設(shè)置在曲軸的下方。
[0020] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，機(jī)油冷卻棒設(shè)置在機(jī)油設(shè)計(jì)液面高度的下面。
[0021 ] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，在機(jī)體的飛輪面的下端設(shè)有二個(gè)下進(jìn)風(fēng)口，二個(gè)下進(jìn)風(fēng) 口間隔水平分布。
[0022] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，在氣缸蓋的氣門室蓋安裝面上靠近噴油栗安裝孔的兩 側(cè)設(shè)有噴油器散熱片、在消聲器安裝面上設(shè)有排氣口散熱片，在排氣孔左側(cè)設(shè)有左出氣孔， 在排氣孔右側(cè)設(shè)有排氣口散熱片和右出氣孔，在排氣孔的上下側(cè)均設(shè)有排氣口散熱片。
[0023] 進(jìn)一步，在本實(shí)用新型中，在機(jī)體的飛輪面上沿高度方向間隔設(shè)有左進(jìn)氣口和右 進(jìn)風(fēng)口，左進(jìn)氣口和右進(jìn)風(fēng)口分別位于氣缸套的左右側(cè)壁上，右進(jìn)風(fēng)口由右側(cè)的相鄰的長(zhǎng) 散熱片和短散熱片圍合而成，左進(jìn)氣口的高度由相鄰的兩根長(zhǎng)散熱片圍合而成，左進(jìn)氣口 和右進(jìn)風(fēng)口均設(shè)置在通過(guò)氣缸套的軸線且于曲軸軸線垂直的平面上。
[0024] 更進(jìn)一步，長(zhǎng)散熱片與短散熱片的寬度相對(duì)應(yīng)，短散熱片的頭部帶有圓弧段或扇 形。
[0025] 在本實(shí)用新型的柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中，氣缸蓋、氣缸套和機(jī)體為主要散熱體，冷卻風(fēng) 源由高速旋轉(zhuǎn)的飛輪提供，由導(dǎo)風(fēng)罩和機(jī)體飛輪面通過(guò)密封對(duì)接形成壓力冷卻風(fēng)腔，高速 旋轉(zhuǎn)的飛輪在壓力冷卻風(fēng)腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力冷卻風(fēng)通過(guò)四條冷卻路徑分別對(duì)氣缸蓋、機(jī)體上 段的氣缸套、傳動(dòng)件容腔中的機(jī)油和機(jī)體殼體自身進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，冷卻氣缸套和氣缸蓋的 流出風(fēng)對(duì)消聲器進(jìn)行二次散熱冷卻。
[0026] 對(duì)氣缸蓋的強(qiáng)制冷卻路徑：壓力冷卻風(fēng)腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力冷卻風(fēng)從導(dǎo)風(fēng)罩上端的缸 蓋冷卻風(fēng)口經(jīng)引風(fēng)管導(dǎo)入氣缸蓋的內(nèi)兩條冷卻風(fēng)道對(duì)氣缸蓋進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，從冷卻風(fēng)道流 出的冷卻風(fēng)對(duì)消聲器的排氣管進(jìn)行冷卻，同時(shí)氣缸蓋的氣門室蓋面上設(shè)置的散熱片和排氣 管安裝面設(shè)置的散熱片增大了氣缸蓋的自然散