专利名称：高原型柴油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种已经广泛用于汽车、拖拉机、船舶、机械工程、农业动力机械等方面的柴油机，特别是一种在高海拔地区同样能输出与低海拔地区相同的功率和耗油率的农用非增压高原型柴油机。
标准规定柴油机的功率和耗油率标定值均以标准环境状况为基准进行标定。不同海拔高度的当地实际输出功率和耗油率值可按规定的公式换算得到。根据内燃机原理，柴油机的功率Ne∞PH·Vh·ηi/α·ηv·ηm式中PH—该海拔高度时的大气密度Vh—活塞排量ηi—指示效率α—过量空气系数ηv—充气效率ηm—机械效率当柴油机在高海拔地区(1000—2000m)运行时，海拔每升高1000m，PH值下降9～10％，即每循环吸入气缸中的实际空气质量减少了。若每循环喷入油量仍不变的话，油多空气少，燃烧自然不好，于是α增加ηi下降，同时ηv、ηm也会有所下降。要解决这个问题，通常采用增压技术，但由于费用高，而且对变负荷作业的农用柴油机来说，其性能并不令人满意，所以国产柴油机无一采用。例如195柴油机在兰州地区(海拔1520m)的实际输出功率和耗油率值换算后，比(铭牌)标定值功率下降15～18％，耗油率增加4～6％。
本实用新型的目的是提供一种高原型柴油机，在不改变原机型的结构、尺寸的前提下，对少量易损件的结构、尺寸及调试工艺作些改进，使其适合高原地区运行环境特点，并使输出功率和耗油率恢复到接近或达到平原地区出厂(铭牌)标定值，也就是使柴油机在高海拔(1000～2000m)地区能与低海拔地区一样输出相同的功率和耗油率(动力性和经济性相同)。
本实用新型包括气缸、镶块、活塞、活塞环、缸套，其特点是活塞的裙部为中凸柱体，其顶部形状由导流槽与涡流坑构成蝶形；涡流坑的坑深为2～4mm，从深变浅；活塞上的环槽中装有二片相同的薄型活塞环，活塞销孔中心至活塞顶部的距离一压缩高度增加0.4～0.6mm，来提高压缩比。缸套内径增大1.5～2mm。镶块内腔形状为一截锥体或浅盆，通道与底面的倾角γ为35～45°，上下两棱角之间有2～3mm的重叠度8。活塞环为1.5mm厚的薄型环。
本实用新型在海拔1520m的兰州实测功率、耗油率与改装前相比功率提高14.4％，耗油率降低17％，达到了并优于平原地区出厂标定值。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型活塞3的示意图；图3是图2的俯视图；图4是高原型柴油机第一个实施例镶块2的示意图；图5是图4的剖视图；图6是高原型柴油机第二个实施例镶块10的示意图；图7是图6的剖视图8是高原型柴油机第三个实施例镶块11的示意图；图9是图8的剖视图。
在
图1中由气缸盖1的下平面、缸套4、活塞3顶部的空间构成主燃烧室，镶块2压配在气缸盖1上，与缸盖上的空间共同构成副燃烧室。
在图2、3中活塞3的裙部为中凸柱体，以中凸型线6为母线绕轴线旋转构成中凸柱体，这样就能增加磨合性，达到早期贴合，增加密封性和减少摩擦。活塞3顶部形状由导流槽7及涡流坑9构成蝶形，涡流坑9的形状为大小两园弧段及相切过渡弧线围成，坑深为2～4mm，从导流槽7入口向涡流坑扩展，坑深逐渐变浅，大园中心8和气门杆中心线对正，直径略大于气门头部直径，这样可以引导气流分两股迅速布满整个主燃烧室空间，提高燃烧效率和速率，还可以防止气门与活塞相碰撞。活塞3的环槽中装有二片相同的薄型活塞环5，活塞环5为1.5mm厚的薄型环，提高气缸中的密封性能，减少漏气损失。活塞3销孔中心至活塞3顶部的距离一压缩高度增加0.4～0.6mm，这样可以减少活塞顶部凹坑容积20～40％，缸盖涡流室容积20～40％，以提高压缩比，使气缸内燃烧室中的热化学反应达到最佳状态，提高燃烧效率ηi，兰州地区压缩比可提高20～22即可，增幅约10％左右。
在图4、5中，镶块2内腔形状为一截锥体。通道与底面的倾角γ为40°，上下两棱角之间有3mm的重叠度B，这样在活塞上行压缩空气时，气流不会直冲涡流室，而是沿该倾角切向进入涡流室，从而造成足够高的涡流旋转速度，使喷入的燃油能与空气充分混合，镶块2用在4115T柴油机上。
在图6、7中镶块10内腔形状为浅盆形，通道与底面的倾角γ为35°，上下两棱角之间有3mm重叠度B，用在S1100柴油机上。
在图8、9中镶块11上端为平的，通道与底面的倾角γ为35°，上下两棱角之间有2mm重叠度B，用在S195柴油机上。
缸套4内径加大1.5～2mm，115系列气缸内径的新名义尺寸为φ116.5，100系列气缸内径的新名义尺寸为φ102，95系列气缸内径新名义尺寸为φ96.5，这样能使气缸活塞排量VH增加4～6％，从而提高柴油机的输出功率。
在调整喷油泵时，循环供油量一般须调整为说明书规定值的95％，供油提前角减少3～5°曲轴角度。
权利要求1.一种高原型柴油机包括气缸盖(1)、镶块(2)、活塞(3)、活塞环(5)、缸套(4)，其特征在于a、活塞(3)的裙部为中凸柱体，其顶部形状由导流槽(7)与涡流坑(9)构成蝶形，涡流坑(9)坑深为2～4mm，从深变浅，活塞(3)上的环槽中装有二片相同的薄型活塞环(5)；b、活塞(3)销孔中心至活塞(3)顶部的距离—压缩高度增加0.4～0.8mm；c、缸套(4)内径加大1.5～2mm；d、镶块(2)内腔形状为一截锥体或浅盆，通道与底面的倾角γ为35～45°，上下两棱角之间有2～3mm的重叠度B。
2.根据权利要求1所述的柴油机，其特征在于活塞环(5)为1.5mm厚的薄型环。
专利摘要本实用新型属于广泛用于汽车、拖拉机、船舶、机械工程、农业动力机械等方面的柴油机。其特点是活塞裙部为中凸柱体，其顶部形状由导流槽与涡流坑构成蝶形，活塞环槽中装有二片相同的薄型活塞环，活塞销孔中心至活塞顶部的距离增加0.4～0.8mm，缸套内径加大1.5～2mm；镶块内腔形状为一截锥体或浅盆，通道与底面的倾角γ为35～45°，上下两棱角之间有2～3mm重叠度B。在海拔1520M的兰实测功率，耗油率与改装前相比功率提高14.4％，耗油率降低17％。
文档编号F02B3/06GK2234506SQ95212808
公开日1996年9月4日 申请日期1995年5月24日 优先权日1995年5月24日
发明者徐正杰, 唐兰治, 谭俊权 申请人:甘肃农大机电工程研究所