CN203962154U - 一种节能环保型大功率机车柴油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种节能环保型大功率机车柴油机，包括做功单元、曲轴总成、齿轮传动装置、燃油喷射系统总成、气阀驱动机构以及凸轮轴总成和增压器，其中的做功单元由气缸盖总成、气缸套总成和活塞连杆装配组成，曲轴总成安装在机体曲轴腔内，齿轮传动装置集中布置在机体自由端的齿轮腔内，凸轮轴总成安装在机体内腔并位于曲轴总成上方；曲轴总成驱动齿轮传动装置，凸轮轴总成由齿轮传动装置驱动；燃油喷射系统总成中的喷油泵、气阀驱动机构均由凸轮轴总成驱动；增压器与进气系统、排气系统共同组成MPC增压系统。本实用新型克服了现有的机车柴油机的机械负荷和热负荷承受能力低、节能环保水平低、动力性指标不足、整体维修性差等缺陷。

Description

一种节能环保型大功率机车柴油机

技术领域

本实用新型涉及柴油机技术领域，尤其是涉及一种节能环保型大功率机车柴油机。

背景技术

柴油机由于热效率高、经济性好、起动容易等突出优点，自问世以后很快就被用作铁路牵引轨道交通内燃机车的牵引动力。现有的以柴油机为牵引动力的内燃机车仍然在铁路牵引轨道交通设备中居于主导地位。

由于在柴油机的基础研究、设计手段、产品试验验证、关键零部件开发、材料、制造水平等方面的差距，使得国产机车柴油机在动力性、经济性、排放等综合性能方面、特别是零部件可靠性、整机使用寿命与国外同类先进柴油机产品存在不小的差距。目前的国产机车柴油机平均有效压力动力性指标低于17bar，燃油消耗率高于210g/KW·h，排放只能达到UIC I标准，柴油机大修期仅为90万公里，且维修性差。因此，现有的机车柴油机对能源消耗比较大，动力性指标差，而且排放污染大，不能适应未来铁路牵引客运快速、货运快捷、重载运输的发展需要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种节能环保型大功率机车柴油机，提高柴油机的动力性指标和节能环保水平，而且便于维修。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种节能环保型大功率机车柴油机，包括做功单元、曲轴总成、齿轮传动装置、燃油喷射系统总成、气阀驱动机构以及凸轮轴总成和增压器，所述做功单元由气缸盖总成、气缸套总成和安装在气缸套总成缸体内的活塞连杆装配组成，所述曲轴总成安装在机体曲轴腔内，所述齿轮传动装置集中布置在机体自由端的齿轮腔内，所述凸轮轴总成安装在机体内腔并位于曲轴总成上方；所述曲轴总成驱动齿轮传动装置，所述凸轮轴总成由齿轮传动装置驱动；所述燃油喷射系统总成中的喷油泵、气阀驱动机构均由凸轮轴总成驱动；所述增压器分别与进气系统入口端和排气系统出口端连接相通，所述进气系统出口端、排气系统入口端分别与气缸盖总成相通。

进一步地，所述的曲轴总成包括曲轴、曲轴连杆颈以及曲轴主轴颈和曲柄臂，其中的曲轴连杆颈与活塞连杆装配相互配合，曲轴主轴颈采用滑动轴承方式与机体主轴承孔配合。

进一步地，所述的曲轴总成还包括曲轴平衡块，所述曲轴平衡块与曲柄臂固定连接。

进一步地，所述的齿轮传动装置由曲轴齿轮、中间齿轮以及配气惰轮和凸轮轴齿轮组成，其中的曲轴齿轮与曲轴总成固定连接且与中间齿轮啮合传动，所述配气惰轮设置两个，分布在中间齿轮两侧并分别与中间齿轮啮合传动，凸轮轴齿轮设置两个，分布在中间齿轮两侧，且位于中间齿轮同一侧的配气惰轮、凸轮轴齿轮相互啮合传动，所述凸轮轴齿轮驱动凸轮轴总成回转。

进一步地，所述齿轮传动装置中的曲轴齿轮与中间齿轮同轴上下结构布置，两个配气惰轮以经过曲轴齿轮与中间齿轮圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮两侧并分别与中间齿轮啮合传动，两个凸轮轴齿轮以经过曲轴齿轮与中间齿轮圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮两侧，且位于中间齿轮同一侧的配气惰轮、凸轮轴齿轮相互啮合传动。

进一步地，所述的凸轮轴总成是单节组合式结构，每一单节的凸轮轴轴段上设置有顺序排列的进气凸轮、供油凸轮和排气凸轮，每一单节的凸轮轴轴段之间通过连接轴固定连接。

进一步地，所述的气缸盖总成包括气缸盖、气阀弹簧、进气阀和排气阀，所述气缸盖紧固在机体上，所述进气阀和排气阀贯穿气缸盖且相互平行布置。

进一步地，所述的气阀驱动机构是由气阀推杆体、摇臂、横臂以及摇臂座和挺杆组成，所述横臂与挺杆分别位于摇臂座两侧，所述摇臂活动连接在摇臂座上，所述摇臂座固定于气缸盖上平面，所述挺杆一端与气阀推杆体接触，另一端与摇臂一端接触，摇臂另一端与横臂接触。

进一步地，所述的活塞连杆装配包括活塞、活塞销以及连杆和连杆盖，所述活塞通过活塞销与连杆小头活动连接，在连杆的相对大头一端连接连杆盖。

进一步地，所述的燃油喷射系统总成是采用电控泵喷嘴PNU燃油喷射系统，所述电控泵喷嘴PNU燃油喷射系统通过电控燃油EUI单元控制燃油喷射量和喷油定时。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于做功单元采用模块化结构设计，便于整体吊装，齿轮传动装置集中布置在机体自由端的齿轮腔内，进气系统、排气系统和增压器共同组成MPC增压系统，因此，本实用新型的柴油机的机械负荷和热负荷承受能力得以极大地提升，大大提高了柴油机的动力性指标和工作可靠性；同时，通过MPC增压系统实现了柴油机的排放废气涡轮增压后再循环利用，能够有效地改善柴油机额定工况部分负荷性能，并利用燃油喷射系统总成精确地控制燃油喷射，极大地降低了柴油机的燃油消耗率，从而大大改善柴油机的排放性能，使该柴油机能够达到EPA TIER II或者UIC III排放标准，提高了柴油机的节能环保水平，延长了柴油机的大修期，具有良好的经济性；另外，做功单元的整体吊装也可有效地解决现有机车柴油的整体维修性差的技术难题。

附图说明

图1为本实用新型一种节能环保型大功率机车柴油机的纵剖面结构示意图。

图2为本实用新型一种节能环保型大功率机车柴油机的横剖面结构示意图。

图3为图1中曲轴总成的结构示意图。

图4为图1中齿轮传动装置的结构示意图。

图5为图1中气缸套总成的结构示意图。

图6为图2中活塞连杆装配的结构示意图。

图7为图2中气阀驱动机构的结构示意图。

图8为图2中气缸盖总成的结构示意图。

图9为图2中凸轮轴总成的结构示意图。

图中标记：1-油底壳，2-机体，3-连接箱，4-曲轴总成，5-齿轮传动装置，6-机油泵，7-冷却水泵，8-活塞连杆装配，9-燃油喷射系统总成，10-气阀驱动机构，11-气缸盖总成，12-凸轮轴总成，13-进气系统，14-排气系统，15-气缸套总成，16-增压器，17-弹性阻尼联轴节，19-喷油泵推杆体，20-簧片阻尼式减振器，21-泵支撑箱，22-泵传动齿轮，23-隔振器，24-机体空气腔，25-柴油机主油道，26-高温水冷却水腔，27-活塞喷嘴冷却油道，28-防爆阀，40-曲轴连杆颈，41-曲轴主轴颈，42-曲轴平衡块，43-曲柄臂，44-曲轴，50-曲轴齿轮，51-中间齿轮，52-配气惰轮，53-凸轮轴齿轮，80-活塞，81-活塞销，82-连杆，83-连杆盖，101-气阀推杆体，102-摇臂，103-横臂，104-摇臂座，105-挺杆，110-气缸盖，111-气阀弹簧，112-进气阀，113-气阀旋转机构，114-气缸盖冷却水腔，115-排气阀，120-凸轮轴，121-连接轴，122-进气凸轮，123-供油凸轮，124-排气凸轮，130-进气管，131-进气波纹管，132-中冷器，133-进气稳压箱，140-排气支管，141-排气总管，142-排气波纹管，150-气缸套，151-减磨环，152-密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示的一种节能环保型大功率机车柴油机，柴油机型式为四冲程十二缸结构，包括做功单元、油底壳1、机体2、连接箱3、曲轴总成4、齿轮传动装置5、燃油喷射系统总成9、气阀驱动机构10、凸轮轴总成12、进气系统13以及排气系统14和增压器16。所述机体2下底面安装有湿式油底壳1，在机体2输出端设置有用于主发电机安装的连接箱3，在机体2自由端连接泵支撑箱21和电气监测保护系统，柴油机的观察盖、机油泵6和冷却水泵7等均安装在泵支撑箱21上，所述冷却水泵7包括高、低温水泵，从而简化了机体2的整体结构，提高了柴油机的加工、组装工艺效率。在机体2上安装有模块化并且能整体吊装的做功单元，所述做功单元主要由气缸盖总成11、气缸套总成15和安装在气缸套总成15缸体内的活塞连杆装配8组成；所述曲轴总成4安装在机体2曲轴腔内；所述齿轮传动装置5集中布置在机体2自由端的齿轮腔内并由曲轴总成4驱动；所述凸轮轴总成12安装在机体2内腔并位于曲轴总成4上方，所述凸轮轴总成12由齿轮传动装置5驱动；所述燃油喷射系统总成9中的喷油泵、气阀驱动机构10均由凸轮轴总成12驱动；所述进气系统13和排气系统14均设置在机体2顶部，且所述进气系统13入口端和排气系统14出口端分别与增压器16连接相通，所述进气系统13出口端、排气系统14入口端分别与气缸盖总成11相通。

所述的机体2采用球铁整体铸造而成，气缸套总成15分为呈50度夹角的左右两排安装在机体2上，每排设置六个，从而使柴油机顶部呈“V”形结构布局，如图2所示。机体2左、右两侧安装有气阀驱动机构10，所述气阀驱动机构10由布置在机体2两外侧腔内的凸轮轴总成12驱动。如图7所示，所述气阀驱动机构10主要由气阀推杆体101、摇臂102、横臂103以及摇臂座104和挺杆105组成，所述横臂103与挺杆105分别位于摇臂座104两侧，所述摇臂102活动连接在摇臂座104上，所述摇臂座104固定于气缸盖110上平面，所述挺杆105一端与气阀推杆体101接触，另一端与摇臂102一端接触，摇臂102另一端则与横臂103接触，所述横臂103两端分别与进气阀112、排气阀115接触。

在机体2顶部的“V”形夹角的左右两侧布置有高温水冷却水腔26和活塞喷嘴冷却油道27，柴油机主油道25内置并贯穿于柴油机机体2顶部的V形夹角内，机体空气腔24布置在机体2的V形夹角中，所述机体空气腔24和安装在机体2顶面的进气稳压箱133共同构成了柴油机的进气稳压腔。

柴油机的做功单元主要由气缸盖总成11、气缸套总成15和活塞连杆装配8组成。所述的气缸盖总成11的具体结构如图8所示，主要包括气缸盖110、气阀弹簧111、进气阀112以及气阀旋转机构113和排气阀115，其中的气缸盖110采用高抗拉强度、热疲劳性能和导热性能的合金铸铁整体浇铸而成，并采用液压拉伸器方式紧固在机体2上。所述的进气阀112和排气阀115各两支贯穿气缸盖110且相互平行布置，气缸盖冷却水腔114设置在气缸盖110内，且呈倒立的“L”形紧邻排气阀115，通过这种自带冷却水腔的阀座设计，可以有效改善进气阀112、排气阀115的工作条件，位于气缸盖110中经优化的进、排气流道能有效地降低气流阻力，提高流量系数，从而改善了柴油机的燃烧性能，提高了柴油机的节能减排水平；通过组织良好的冷却水流道以保证水道通畅，增加水流速度，有利于改善进气阀112、排气阀115与对应的气阀座孔之间的过桥区的冷却效果，降低其热应力，避免柴油机过桥区发生裂纹等传统的惯性质量问题。所述进气阀112和排气阀115分别由气阀驱动机构10和气阀弹簧111相配合来控制各自的开合动作，并通过分别安装在进气阀112和排气阀115端部的气阀旋转机构113来控制进气阀112和排气阀115在开合动作的同时发生相应的旋转动作。采用上述结构布局可以使得气缸盖总成11的结构设计更加紧凑，而且具有更高的机械强度和刚度，能够满足大功率高强化柴油机高的机械负荷、热负荷需要。所述进气阀112和排气阀115分别采用耐高温、耐腐蚀、蠕变强度高的高镍合金材料制成整体气阀，再配套装用气阀旋转机构113，可以极大地减缓进气阀112和排气阀115的工作磨损，提高气阀的工作可靠性，从而有效地提高了其使用寿命。

所述气缸套总成15的具体结构如图5所示，包括气缸套150、减磨环151和O型密封圈152，所述气缸套150为湿式气缸套，采用合金铸铁离心浇铸，其缸孔内壁经过感应硬化处理和平台珩磨处理，并在气缸套150端口部位设置有减磨环151，所述O型密封圈152安装在气缸套150外侧，使得气缸套150外壁与机体2构成高温水冷却水腔26，达到对气缸冷却的目的。这样可以有效地降低气缸套150的磨损，并减少柴油机的机油消耗，提高柴油机的工作寿命和使用经济性。

如图6所示，所述的活塞连杆装配8主要包括活塞80、活塞销81以及连杆82和连杆盖83，其中的活塞80通过活塞销81与连杆82小头活动连接，在连杆82的相对大头一端通过螺栓连接用于密封的连杆盖83，且连杆82、连杆盖83采用四螺栓连接型式。所述的活塞连杆装配8安装在气缸套总成15的气缸套150内，当柴油机启动时，通过曲轴总成4驱动连杆82运动，连杆82驱动活塞80在气缸套150缸体内作往复直线运动。通过燃油喷射系统总成9中的喷油泵向气缸套150缸体内喷入燃油，通过进气系统13向气缸内充入新鲜空气，喷入的燃油与空气充分混合，再通过活塞80的往复运动来压燃油气混合物，燃油燃烧膨胀后驱动活塞80以更高的速度持续往复运动。所述活塞80采用钢顶铝裙组合活塞，连杆82采用并列式连杆结构，活塞连杆装配8通过这种分体式结构，既易于拆装，而且还使活塞连杆装配8具有最小的外部轮廓尺寸，在柴油机检修时，活塞连杆装配8可以方便地从气缸套150中取出，极大地提高了柴油机的维修效率。

柴油机的机体2中内置曲轴总成4、齿轮传动装置5和凸轮轴总成12，其中的曲轴总成4具体结构如图3所示，主要由曲轴44、曲轴连杆颈40、曲轴主轴颈41和曲柄臂43组成，其中的曲轴连杆颈40与连杆82的相对大头端叉口相互配合，曲轴主轴颈41采用滑动轴承方式与机体2主轴承孔配合。如图1所示，在曲轴44自由端轴伸端安装有簧片阻尼式减振器20，在簧片阻尼式减振器20外侧通过螺栓固定连接泵传动齿轮22，所述泵传动齿轮22驱动安装在泵支承箱21上的机油泵6和冷却水泵7工作。在曲轴44输出端安装有弹性阻尼联轴节17和手动盘车机构，通过弹性阻尼联轴节17来驱动主辅发电机，主辅发电机的定子外壳则通过连接箱3与机体2连接成一体，组成柴油发电机组，柴油发电机组再通过隔振器23弹性安装在主车架上。由于曲轴44在工作过程中是回转运动，为了抵消曲轴44回转运动所产生的离心惯性力，可以设置曲轴平衡块42通过螺栓与曲柄臂43固定连接。在柴油机右边曲轴箱侧盖位置还设置有四组防爆阀28，通过防爆阀28的泄压可以确保曲轴箱内的压力维持在正常水平，提高了柴油机的工作可靠性和安全性。所述曲轴总成4为经正火及回火热处理后的全纤维挤压合金钢曲轴，且全部机加工而成，抗拉强度高，有利于保证柴油机的稳定工作。

如图4所示，所述齿轮传动装置5是由一个曲轴齿轮50、一个中间齿轮51以及两个配气惰轮52和两个凸轮轴齿轮53组成的“Y”形结构，其中的曲轴齿轮50固定连接在曲轴44自由端轴伸部且与中间齿轮51啮合传动，两个配气惰轮52分布在中间齿轮51两侧并分别与中间齿轮51啮合传动，两个凸轮轴齿轮53分布在中间齿轮51两侧，且位于中间齿轮51同一侧的配气惰轮52、凸轮轴齿轮53相互啮合传动，所述凸轮轴齿轮53再驱动凸轮轴总成12回转。考虑到机车柴油机功率较大，在柴油机工作过程中，包括齿轮传动装置5、凸轮轴总成12在内的各个运动部件及传动机构所承受的冲击力也相应地较大，为提高齿轮传动装置5、凸轮轴总成12的工作寿命，可以将齿轮传动装置5中的曲轴齿轮50与中间齿轮51同轴上下结构布置，使经过曲轴齿轮50与中间齿轮51圆心的轴线重合，再将两个配气惰轮52以经过曲轴齿轮50与中间齿轮51圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮51两侧并分别与中间齿轮51啮合传动，将两个凸轮轴齿轮53也以经过曲轴齿轮50与中间齿轮51圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮51两侧，且位于中间齿轮51同一侧的配气惰轮52、凸轮轴齿轮53相互啮合传动，这样可以使得齿轮传动装置5、凸轮轴总成12在水平方向、竖直方向上的反方向分力得以相互抵消，从而减轻了齿轮传动装置5、凸轮轴总成12在工作过程中所产生的冲击振动，避免因柴油机的过度振动导致其中的运动部件和传动机构损坏，提高柴油机的工作稳定性、可靠性。

由于本实施例的柴油机为四冲程十二缸结构的柴油机，气缸套总成15均分为左右两排且左右两排呈“V”形布置，与此结构相对应，所述凸轮轴总成12也设置有两组并布置在机体2左右两侧，每一组凸轮轴总成12均采用单节组合式结构，包括六个凸轮轴单节。如图9所示，所述的凸轮轴总成12的每一单节的凸轮轴120轴段上设置有顺序排列的进气凸轮122、供油凸轮123和排气凸轮124，每一单节的凸轮轴120轴段之间通过连接轴121固定连接，处于同一凸轮轴120轴段上的进气凸轮122、排气凸轮124分别通过气阀推杆体101驱动处于对应的同一气缸盖总成11上的进气阀112、排气阀115，处于同一凸轮轴120轴段上的供油凸轮123则通过喷油泵推杆体19驱动对应的燃油喷射系统总成9中的柱塞式喷油泵，如图1、2所示。所述凸轮轴总成12上的进气凸轮122、供油凸轮123和排气凸轮124的凸轮型线均具备较大时间-截面值，以确保凸轮轴总成12具有高充气系数和良好的气流通过能力，而且具有优良的动力学性能，冲击加速度更小，工作也更加平稳，因此，凸轮轴总成12工作时所产生的振动、噪声也比较小，从而有利于提高柴油机的节能环保水平。

如图1所示，所述的进气系统13包括进气管130、进气波纹管131以及中冷器132和进气稳压箱133，其中的进气管130入口端均与增压器16连接相通，所述增压器16采用高压比、高效增压器，共设置两台，均布置在柴油机的输出端，以提高柴油机充气效率。所述中冷器132也相应设置两台，位于两排气缸套总成15所形成的“V”形夹角中间的进气稳压箱133上面且与进气稳压箱133连接相通；所述进气稳压箱133安装在柴油机机体2顶部的“V”形夹角入口端，并与内置在机体2顶部的“V”形夹角底部的柴油机主油道25相对；所述进气波纹管131设置在进气管130出口端，既便于进气管130安装时的补偿，也能起到缓冲进气系统13中管道振动的效果。所述排气系统14包括排气支管140、排气总管141和排气波纹管142，其中的排气支管140两端分别与气缸套总成15、排气总管141连接相通，所述排气总管141通过排气波纹管142与增压器16连接相通，所述进气系统13、排气系统14和增压器16共同组成了一个MPC(英文全称Modular Pulse Converter的简写，模件式脉冲转换器)增压系统。

从柴油机气缸排出的高温废气经由排气支管140进入排气总管141中，最后进入增压器16中，高温废气的部分热能转化为增压器16的机械能，以对进入增压器16的外部空气进行增压，增压后空气再进入进气管130中，经中冷后最终进入气缸套总成15，因此，柴油机采用高效高压比增压技术充分利用废气的能量，从而提高了柴油机的动力性并极大地提高了柴油机的节能环保水平，使柴油机可以达到EPA TIERII或者UIC III排放标准。

柴油机的燃油喷射系统总成9采用电控泵喷嘴PNU(英文全称Pump Nozzle Unit的简写，泵喷嘴)燃油喷射系统，无传统高压油管，所述电控泵喷嘴PNU燃油喷射系统通过电控燃油EUI单元(英文全称Flectric Unit Injector的简写，电控喷射单元)可以极大地提高燃油喷射压力，并精准地控制燃油喷射量和喷油定时，达到降低油耗和减排的目的，从而有效地改善了柴油机的经济性和排放性能。由于所述燃油喷射系统总成9没有传统燃油喷射系统所必需的高压油管，可以简化柴油机结构，并消除可能带来的燃油泄漏隐患。

本实用新型的柴油机的工作过程为：在柴油机开始工作之前，启动电机先带动曲轴44旋转，曲轴44驱动与之固定连接的曲轴齿轮50回转，进而驱动凸轮轴齿轮53转动，通过两个凸轮轴齿轮53来分别驱动与之固定连接的两根凸轮轴120回转，凸轮轴120以0.5倍曲轴44回转速度回转；位于凸轮轴120上的进气凸轮122和排气凸轮124驱动气阀驱动机构10按照一定的进、排气规律控制进气阀112、排气阀115的开闭动作，把经增压中冷新鲜空气送进由气缸盖110、气缸套150和活塞80共同组成的燃烧室内，并把所述燃烧室中的废气排出燃烧室。柴油机的燃油系统相应地向安装于气缸盖总成11中的电控喷油泵供油，所述电控喷油泵通过供油凸轮123驱动，并使电控喷油泵按照一定的喷油规律向由气缸盖110、气缸套150和活塞80共同组成的燃烧室内喷油，在燃烧室内完成空气和燃油的充分混合，充分混合的油气在活塞80的往复作用下，经压缩、爆发、燃烧膨胀后驱动活塞80持续往复运动，至此，柴油机发火启动成功。在柴油机启动成功后，启动电机停止工作，而由活塞80的往复直线运动驱动连杆82，再由连杆82带动曲轴44持续旋转，通过曲轴44的持续旋转运动输出扭矩做功，因此，柴油机的这一工作过程实现了化学能向动能的转换，所形成的动能以扭矩的型式通过飞轮向外输出。

本实用新型柴油机上的做功单元的结构设计能保证气缸盖总成11、气缸套总成15和活塞连杆装配8进行整体吊装，确保柴油机具有较好的使用维修性；柴油机中的凸轮轴总成12采用单节组合式结构，使用维护成本低且检修方便；柴油机的进气系统13和排气系统14均是采用模块化结构，提高了零部件的互换性；在柴油机的输出端设置后油封，通过输出端后油封的环形迷宫式密封及自带下回油方式可以有效地解决柴油机工作过程中的漏油、密封问题。经测试，当气缸套总成15中的气缸套150内径为280mm、活塞80行程为300mm时，柴油机的燃油消耗率为198g/kW·h，机油消耗率为0.6g/kW·h，柴油机大修期可达28000小时以上。因此，本实用新型提高了柴油机的机械负荷、热负荷承受能力，使得柴油机的可靠性和使用寿命得以提升，而且柴油机具有较低的燃油消耗和机油消耗，降低了柴油机的应用成本，并使柴油机能够达到EPA TIERII或者UIC III排放标准；同时，整个柴油机采用模块化设计，提高了柴油机整体的维修性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：包括做功单元、曲轴总成(4)、齿轮传动装置(5)、燃油喷射系统总成(9)、气阀驱动机构(10)以及凸轮轴总成(12)和增压器(16)，所述做功单元由气缸盖总成(11)、气缸套总成(15)和安装在气缸套总成(15)缸体内的活塞连杆装配(8)组成，所述曲轴总成(4)安装在机体(2)曲轴腔内，所述齿轮传动装置(5)集中布置在机体(2)自由端的齿轮腔内，所述凸轮轴总成(12)安装在机体(2)内腔并位于曲轴总成(4)上方；所述曲轴总成(4)驱动齿轮传动装置(5)，所述凸轮轴总成(12)由齿轮传动装置(5)驱动；所述燃油喷射系统总成(9)中的喷油泵、气阀驱动机构(10)均由凸轮轴总成(12)驱动；所述增压器(16)分别与进气系统(13)入口端和排气系统(14)出口端连接相通，所述进气系统(13)出口端、排气系统(14)入口端分别与气缸盖总成(11)相通。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的曲轴总成(4)包括曲轴(44)、曲轴连杆颈(40)以及曲轴主轴颈(41)和曲柄臂(43)，其中的曲轴连杆颈(40)与活塞连杆装配(8)相互配合，曲轴主轴颈(41)采用滑动轴承方式与机体(2)主轴承孔配合。

3.根据权利要求2所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的曲轴总成(4)还包括曲轴平衡块(42)，所述曲轴平衡块(42)与曲柄臂(43)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的齿轮传动装置(5)由曲轴齿轮(50)、中间齿轮(51)以及配气惰轮(52)和凸轮轴齿轮(53)组成，其中的曲轴齿轮(50)与曲轴总成(4)固定连接且与中间齿轮(51)啮合传动，所述配气惰轮(52)设置两个，分布在中间齿轮(51)两侧并分别与中间齿轮(51)啮合传动，凸轮轴齿轮(53)设置两个，分布在中间齿轮(51)两侧，且位于中间齿轮(51)同一侧的配气惰轮(52)、凸轮轴齿轮(53)相互啮合传动，所述凸轮轴齿轮(53)驱动凸轮轴总成(12)回转。

5.根据权利要求4所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述齿轮传动装置(5)中的曲轴齿轮(50)与中间齿轮(51)同轴上下结构布置，两个配气惰轮(52)以经过曲轴齿轮(50)与中间齿轮(51)圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮(51)两侧并分别与中间齿轮(51)啮合传动，两个凸轮轴齿轮(53)以经过曲轴齿轮(50)与中间齿轮(51)圆心的轴线为对称轴对称分布在中间齿轮(51)两侧，且位于中间齿轮(51)同一侧的配气惰轮(52)、凸轮轴齿轮(53)相互啮合传动。

6.根据权利要求1所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的凸轮轴总成(12)是单节组合式结构，每一单节的凸轮轴(120)轴段上设置有顺序排列的进气凸轮(122)、供油凸轮(123)和排气凸轮(124)，每一单节的凸轮轴(120)轴段之间通过连接轴(121)固定连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的气缸盖总成(11)包括气缸盖(110)、气阀弹簧(111)、进气阀(112)和排气阀(115)，所述气缸盖(110)紧固在机体(2)上，所述进气阀(112)和排气阀(115)贯穿气缸盖(110)且相互平行布置。

8.根据权利要求7所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的气阀驱动机构(10)是由气阀推杆体(101)、摇臂(102)、横臂(103)以及摇臂座(104)和挺杆(105)组成，所述横臂(103)与挺杆(105)分别位于摇臂座(104)两侧，所述摇臂(102)活动连接在摇臂座(104)上，所述摇臂座(104)固定于气缸盖(110)上平面，所述挺杆(105)一端与气阀推杆体(101)接触，另一端与摇臂(102)一端接触，摇臂(102)另一端与横臂(103)接触。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的活塞连杆装配(8)包括活塞(80)、活塞销(81)以及连杆(82)和连杆盖(83)，所述活塞(80)通过活塞销(81)与连杆(82)小头活动连接，在连杆(82)的相对大头一端连接连杆盖(83)。

10.根据权利要求1所述的一种节能环保型大功率机车柴油机，其特征在于：所述的燃油喷射系统总成(9)是采用电控泵喷嘴PNU燃油喷射系统，所述电控泵喷嘴PNU燃油喷射系统通过电控燃油EUI单元控制燃油喷射量和喷油定时。