某柴油机在功率提升改进过程中遇到的问题分析及解决途径

童顺波

摘 要：文章研究某柴油机在功率提升设计改进中遇到的问题，分析了柴油机功率提升后曲轴、气缸套、活塞、活塞环等主要零部件机械和热负荷状况，并对这些零部件进行了设计改进，改进后的零部件通过了性能和耐久试验，满足了柴油机功率提升的要求。

关键词：柴油机；功率提升；改进途径

1 问题的提出

现代柴油机发展局势是升功率越来越大，同时满足不断严格的排放法规要求。我司某型号柴油机增压后功率强化目标65KW/r/min，但改进前实际最大功率为53kW/r/min，若功率大于53kW/r/min，柴油机曲轴箱通风装置排出的气体会明显增大，同时伴有明显的机油耗增加现象（增加30%）。

2 为解决功率提升过程遇到的问题，对柴油机关键零部件分析，以找出改进方案

2.1 对柴油机原气缸套工作时产生的相对变形量进行校核

气缸套的相对变形

δ=t/l=PNmax·l·l（3·l·E·J）

式中：t-由于气缸侧压力产生的弯曲挠度；

E-材料的弹性模数；

PNmax-气缸最大侧压力；

J=π/64（D-D4）-气缸截面的惯性矩。

δ的许用值≤0.001；实际计算δ为0.0013，显示气缸套刚度不满足功率提升后要求。

气缸套受到柴油机燃烧的爆发压力和活塞的侧压力。正常情况下，气缸套与活塞环贴合良好。当气缸套刚度差，因变形量大产生失圆，缸套和活塞环之间产生缝隙，燃烧气体从缝隙中流出，活塞环刮机油作用减弱，造成柴油机曲轴箱通风装置排气量加大，并带有排机油颗粒现象，机油耗增加。如果变形量过大超出设计值，缸套和活塞环之间接触不均匀，造成局部接触应力高，润滑油膜遭到破坏，柴油机易出现拉缸。……