CN1272535C - 水冷柴油机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水冷柴油机，属于动力装置技术领域。其主要采用左、右两个气缸呈V型排列，在左、右气缸呈V型排列的箱体的夹角内，布置配气、供油凸轮轴，配气凸轮轴的两端支承轴颈，一端套入箱体的凸轮轴轴承孔中，另一端套入曲轴箱盖的凸轮轴轴承孔中，供油凸轮轴的两端支承轴颈支承在箱体的轴承孔和轴承座孔中，在左、右气缸V型排列的箱体夹角顶平面上紧固调速器和喷油泵，调速器和喷油泵的下部坦露在和曲轴箱连通的空间内。本发明结构简单、紧凑，合理；性能优良、造型美观、重量轻巧、性能稳定、可靠、装拆、维护方便，使用成本低廉；用途广泛，可与发电机组、拖拉机、联合收割机、割草机、高速高压水泵、油泵、小船机等配套动力。

Description

水冷柴油机

技术领域

本发明涉及一种水冷柴油机，属于动力装置技术领域。

背景技术

本发明作出以前，在已有技术中，1、传统结构的二缸水冷柴油机，通常是采用两个气缸排列成一条线，并垂直向上。2、机体比较复杂，在机体的下部纵向剖面上，在同一条轴线上都设置三档主轴承，为装配曲轴、活塞、连杆方便，每档主轴承孔都要剖分成主轴承座和主轴承盖，座与盖的结合面、定位销孔、固定螺栓孔都应精细加工；三个主轴承孔需精镗，才能保证三个孔的同轴度。更麻烦的是机体的前端面、后端面和底平面平面都应精细加工，前端面上装齿轮室，在齿轮室上装齿轮室盖，后端面上装飞轮罩，在底平面上装油底壳；这样机体的精加工面多，密封面多，零部件的品种多，加工、装配费劲、费时，成本高，密封性差，刚性差。3、曲轴设计成三档主轴颈和二档连杆轴颈，比本设计多一个主轴颈和一个连杆轴颈，这样造成曲轴机体总长增加。4、柴油机总体长度比较长，高度比较高，宽度略窄，刚度和稳定性比较差。5、机体缸盖是铸铁件；曲轴是球墨铸铁或是锻钢件，整体笨重，外观质量差。这种类型的柴油机不适合于对发动机长度、高度、质量有严格要求的移动式机械作配套动力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种左、右两个气缸呈V型排列，在左、右气缸呈V型排列的箱体的夹角内，布置两根凸轮轴，使其结构紧凑、冷却效果好、冷却性能优良、稳定可靠、可降低噪音和振动；造型美观、重量轻巧、装拆、维护方便、使用成本低廉，用途广泛的水冷柴油机。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明采用散热水箱42通过散热水箱托架45、水箱托板33固定在箱体1上，曲轴箱盖28固定在箱体1上形成一个密封空间，在密封空间内装有曲轴3，在曲轴3上装有两根连杆5及飞轮40，曲轴3带动旋转运动，通过曲轴正时齿轮31驱动凸轮轴正时齿轮34、机油泵传动齿轮54旋转，两只喷油器13装在左右气缸盖24、11内侧孔中，两根左右高压油管21、15分别与两只喷油器13连接，特征是采用左、右两个气缸25、4呈V型排列，在左、右气缸25、4呈V型排列的箱体1的夹角内，布置配气凸轮轴8和供油凸轮轴9，配气凸轮轴8的两端支承轴颈，一端套入箱体1的凸轮轴轴承孔49中，另一端套入曲轴箱盖28的凸轮轴轴承孔51中，供油凸轮轴9的两端支承轴颈支承在箱体1的轴承孔48和轴承座孔46中，在左、右气缸25、4呈V型排列的箱体1夹角顶平面58上紧固调速器17和柱塞式喷油泵37，调速器17和柱塞式喷油泵37的下部坦露在和曲轴箱27连通的空间内。

本发明在曲轴箱盖28上分别紧固机油泵53和冷却水泵55。

本发明在箱体1上紧固机油滤清器26，后端面上紧固充电发电机的定子线圈43，在飞轮40的内侧面上紧固充电发电机的转子磁铁39，右侧面上紧固起动电机2。

本发明在箱体1后端面上安装散热水箱42。

本发明左气缸25和右气缸4的V型夹角为：70-90°。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、充分利用空间，V型气缸夹角间和V型气缸外侧下部都可以布置相应的零部件，使得整体结构很紧凑，外形造型美观，体积小；

2、机体结构简化成箱体和侧盖形式，曲轴结构简化成单缸形式，由于结构简单了很多、加工、装配都得到了简化；

3、箱体、曲轴箱盖(侧盖)、气缸盖等采用铝合金压铸件，大批量生产容易，整体质量轻巧，外观造型美观；

4、整体长度缩短，高度降低，宽度略有增加，柴油机的刚性和稳定性得到提高；

5、本设计充分考虑到客户的多种要求，首例设计成柴油机即可水平轴输出动力，也可立轴输出动力，立轴输出动力时，输出端向下，可以大大简化配套转换机构。

附图说明

图1为本发明结构横剖面图。

图2为本发明结构纵向剖面图。

图3为本发明结构横向局部剖视图。

图4为本发明结构纵向剖视图。

图5为本发明结构曲轴箱盖及齿轮传动平面布置图。

图6为本发明结构曲轴、凸轮轴、调速器齿轮传动图。

图7为本发明结构箱体俯视图。

图8为本发明结构箱体后视图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

在本发明实施例中(见图1、2)作详细描述其装配关系和功能。柴油机的曲轴3有两个主轴颈，一端主轴颈套入箱体1的主轴颈轴承孔50中(见图3、6)，另一端主轴颈套入曲轴箱盖28主轴颈轴承孔52中(见图5)，曲轴箱盖28用多根螺栓固定在箱体1和曲轴箱盖的结合面61上(见图4、7)。这样箱体1和曲轴箱盖28之间形成一个密封的空间27，在这个空间内曲轴3的中间轴颈(连杆轴颈)上，并列地装配两根连杆5，在箱体左气缸25(HL)和右气缸4(HR)中都装有活塞6，活塞6和连杆5之间用活塞销7连起来，即将活塞销7套入活塞销孔和连杆小头衬套中。这样曲轴3在曲轴箱内做旋转运动，通过连杆5的摆动，改变为活塞6在气缸内的上、下滑动，从而实现柴油机的四个过程，进气、压缩、作功和排气。

在左气缸25(HL)和右气缸4(HR)的V型夹角内，装配了配气凸轮轴8和供油凸轮轴9。配气凸轮轴8的两端支承轴颈，一端套入箱体1的凸轮轴轴承孔49中(见图3、4)，另一端套入曲轴箱盖28的凸轮轴轴承孔51中(见图5)；供油凸轮轴9的两端支承轴颈都支承在箱体1的轴承孔48和轴承座孔46中(见图3、4)。左气缸25(HL)和右气缸4(HR)的V型夹角为：70-90°(见图3)。

在左气缸25(HL)和右气缸4(HR)的左气缸盖安装面57和右气缸盖安装面59上(见图7、8)，各用四根螺栓固定左气缸盖24和右气缸盖11，在左气缸盖24和右气缸盖11的顶面上固紧有气门摇臂机构12和气门部件10，然后用左气缸盖罩23和右气缸盖罩14罩住，并各用四根螺栓固紧。这样曲轴3的旋转运动，通过曲轴正时齿轮31驱动凸轮轴正时齿轮34旋转(见图5、6)，同轴上的进、排气凸轮跟着旋转，凸轮的旋转驱动气门挺柱20和气门推杆22上行，通过气门摇臂12摆动，使气门部件10下行(气门开启)，当凸轮型线最高点转过后，在气门弹簧力作用下，气门部件10回位(上升关闭)。所以进、排气凸轮控制气门的开与关，实现柴油机的进气和排气。

在箱体1的V型夹角顶平面58上用螺栓固紧调速器17和喷油泵总成37(见图2、3)，两个左右气缸盖24、11及左右气缸盖罩23、14之间的空间内。两只喷油器13装在左右气缸盖24、11内侧喷油器孔中，两根高压油管21和15两端的螺帽，一端旋紧在喷油泵37出油阀座上，另一端旋紧在喷油器13进油紧座上。油泵挺柱38装配在箱体油泵挺柱孔47中(见图3、4)并能在孔中上下滑动。

供油凸轮轴9由配气凸轮轴8驱动，供油凸轮的旋转推动油泵挺柱38和油泵柱塞36上行供油，高压燃油由喷油泵经左高压油管21或右高压油管15进入喷油器，喷油器将燃油以雾状喷入气缸盖内部的燃烧室，和燃烧室内的压缩空气形成混合气，进行燃烧，实现柴油机对外输出功率。调速器17根据外界负荷的变化调节供油量的大小，以稳定柴油机转速。断油电磁铁19可以切断供油，使柴油机停止工作。

在气缸呈V型布置左气缸体25(HL)外侧下边的箱体1的机油滤清器安装面66上(见图8)，用螺套旋紧机油滤清器26。在同侧的曲轴箱盖28的内部用螺栓固紧机油泵53(见图5)。这样机油泵53从曲轴箱27底部油池中吸取润滑油，经机油粗滤网29和吸机油孔道30进入机油泵，在机油泵加压后进入曲轴箱盖28和箱体1内油道(图中未反应出)到机油滤清器26，润滑油滤清后进入箱体机油道62(见图8)到主轴颈轴承孔50和凸轮轴轴承孔49(见图3)，润滑主轴颈和凸轮轴颈，润滑油再经过曲轴上油道去润滑连杆轴颈和曲轴箱盖28上的主轴颈，然后经曲轴箱盖压机油孔道32进入凸轮轴轴承孔51(见图5)。

在气缸呈V型布置右气缸体4(HR)外侧下边的箱体右侧发兰面60上(见图3)，用两颗螺栓固定起动电机2，当起动电机接通蓄电池后，就可方便的起动柴油机，当冬天环境温度很低时可以借助电热塞16通电，加热燃烧室内混合气体帮助起动。

在箱体1的后端面上充电发电机定子安装面65处(图8)用三颗螺栓固定充电发电机的定子线圈43，在飞轮40的内侧面上用螺栓固定充电发电机的转子磁铁39。飞轮40用四颗螺栓固定在曲轴3的轴端面上。这样飞轮和曲轴同速旋转运动，带动发电机的转子磁铁39旋转，电机转子和定子之间有相对运动，切割磁力线而感应出交流电流，通过整流和调压，就是供照明和充电的恒定直流电源。

散热水箱托架45用三颗螺栓锁定在箱体1后端面散热水箱托架安装面64上(见图8)，同时也用四颗螺栓锁定在箱体1的底平面上。散热水箱42先用四颗长螺栓固定在水箱托板33上，然后再通过减振带和减振条33a固定在水箱托架45上。散热风扇41通过风扇座44固定在飞轮40外端面上。冷却水泵55固定在曲轴箱盖28上(见图5)，冷却水泵55的旋转，把安装在箱体1后端面上的散热水箱42内的冷却液泵向V型左气缸25(HL)和右气缸4(HR)外围水腔和左右气缸盖24、11内水腔，然后从节温器出来流回散热水箱42。冷却液把受热零件热量带出来，在散热水箱得到冷却，冷却后的冷却液进行再循环。散热风扇41旋转吹风或吸风帮助散热水箱42冷却。水冷柴油机冷却效果好，冷却可靠，可降低噪音和振动。

本设计整套齿轮传动系统均设置在箱体1和曲轴箱盖28结合面的内侧(见图5、6)而且都是圆柱齿轮。其传动方式是：曲轴正时齿轮31驱动凸轮轴正时齿轮34和机油泵传动齿轮54；凸轮轴正时齿轮34再驱动调速器齿轮35和冷却水泵传动齿轮56。为降低齿轮传动噪音，水泵传动齿轮、机油泵传动齿轮和调速器齿轮均采用工程塑料件。

空气滤清器用螺栓固定在散热水箱托架45上(图中未画出)，通过胶管和进气谐振箱18连接。柴油机的进气通过空气滤清器时先产生高速旋转，再通过滤芯过滤，把空气中尘埃都过滤掉，在谐振箱中减振和消音，经进气管、进气门进入气缸。立轴呼吸器部件装在立轴呼吸器安装面63处(见图8)。

总之，本发明的V型双缸水冷柴油机机结构简单、紧凑外形尺寸小，质量轻，造型美观，可满足各方面的配套要求，用途广泛。可与发电机组，小型工程机械，拖拉机，联合收割机，割草机，高速高压水泵，油泵，小船机等配套动力。

Claims (5)

1、一种水冷柴油机，采用散热水箱(42)通过散热水箱托架(45)、水箱托板(33)固定在箱体(1)上，曲轴箱盖(28)固定在箱体(1)上形成一个密封空间，在密封空间内装有曲轴(3)，在曲轴(3)上装有两根连杆(5)及飞轮(40)，曲轴(3)带动旋转运动，通过曲轴正时齿轮(31)驱动凸轮轴正时齿轮(34)、机油泵传动齿轮(54)旋转，两只喷油器(13)装在左右气缸盖(24、11)内侧孔中，两根左右高压油管(21、15)分别与两只喷油器(13)连接，其特征是采用左、右两个气缸(25、4)呈V型排列，在左、右气缸(25、4)呈V型排列的箱体(1)的夹角内布置配气凸轮轴(8)和供油凸轮轴(9)，配气凸轮轴(8)的两端支承轴颈，一端套入箱体(1)的凸轮轴轴承孔(49)中，另一端套入曲轴箱盖(28)的凸轮轴轴承孔(51)中，供油凸轮轴(9)的两端支承轴颈支承在箱体(1)的轴承孔(48)和轴承座孔(46)中，在左、右气缸(25、4)呈V型排列的箱体(1)夹角顶平面(58)上紧固调速器(17)和喷油泵(37)，调速器(17)和喷油泵(37)的下部坦露在和曲轴箱(27)连通的空间内。

2、根据权利要求1所述的水冷柴油机，其特征在于所述的在曲轴箱盖(28)上分别紧固机油泵(53)、冷却水泵(55)。

3、根据权利要求1所述的水冷柴油机，其特征在于所述的在箱体(1)上紧固机油滤清器(26)，后端面上紧固充电发电机的定子线圈(43)，在飞轮(40)的内侧面上紧固充电发电机的转子磁铁(39)，右侧面上紧固起动电机(2)。

4、根据权利要求1所述的水冷柴油机，其特征在于所述的在箱体(1)后端面上安装散热水箱(42)。

5、根据权利要求1所述的水冷柴油机，其特征在于所述的左气缸(25)和右气缸(4)的V型夹角为：70-90°。

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