JD173柴油机的开发
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
・
７ ・ ８
设 计与 制 造
・
机械研究与应用 ・
塞平 均 速 度 为 Ｖ ｍ＝１ｍ ｓ 。Ｊ １３柴 油 机 的 活 塞 ｌ ／… Ｄ７
平均 速度为 ：
＝ｎｘ Ｓｘ２＋６ ０＝３ ００ｘ６ ２＋６ ０ ８ｘ ０
：
为手扶配套用 ， 工作条件多变 ， 需Biblioteka Baidu要的功率贮备， 确 定 其额 定 功率 为 ４ｏ ｋ ．４ ｗ。
ｅｙ ａ ｄ ｅ ｏ ｏ ｃ ｂ ｎ ｆ ｓ ｔ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｉ
Ｋｅ ｒｓ ｄ ｓｌ ｎ ｎ ； ｏ ｅ； ｅｉ ； ｅ ｍ ｓ ｙｗｏｄ ： ｉ ｅ ｅｇ ｅ ｐｗ ｒ ｄｓ ｅ ｉ ｎ ｇ ｎ ｔ ａｓ
１ 前
言
格、 净质量、 维修成本都满足 了配套 要求， 且价格 低 廉， 经济性好 ， 但最大缺陷是功率不够。综上所述 ， 这 三种机型配套田间管理机都不是理想的选择 。
设 计 与 制 造
・
机械研究与应用 ・
Ｊ ７ Ｄ１３柴 油 机 的 开 发
殷 志航
（ 苏 江淮 动 力 股份 有 限 公 司 ， 苏 江 淮 江 江 ２４ ０ ） ２ ０ ０
摘
要： 重点介 绍一款 配套 田间管理机的新型 Ｊ １３柴油机 的开发过程。通过对原有 配套 的几种动 力性能指标分析 ， Ｄ７ 以及 Ｊ １３柴油机设计分析 、 Ｄ７ 校核 、 算、 计 减重措施等 ， 出理想配套动力的性 能参数要求 ， 而成功设计 开发 得 从
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｉｔｏ ｕ ｅ ｒａ ｐ ｃ ａ ｅ ｏ ｅｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ｃ ｉｅ ｔ ｐ Ｄ１ ３ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ Ｂ ｓ ｄ ｓｒ ｃ ：Ａ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｃ ｓ ｓ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｆ ａ ｋ ｇ ｆ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｉ ｆ ｍａ ｈ ｎ ｅ Ｊ ７ ｉｓ ｌｅ ｇ ｎ ． ａ ｅ ｙ ｏ ｅ ｅ ａ ｒｇｎ ｌｓ ｐ ｏｔ ｇ ｄ ｎ ｍｉ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉｄ ｘ ａ ａｙ ｉ ａｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｈ Ｄ１ ３ ｄｅ ｅ ｎ ｉｅ ｄ ｓ ｎ ａ ａｙ ｉ ， ｎ ｓ ｖ ｒ ｌ ｉｉ ａ ｕ ｐ ｒ ｎ ｙ ａ ｃ ｅｆ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｎ ｌ ｓ ｌｏ ｉｃ ｉ ｉｇ ｔ ｅ Ｊ ７ ｉｓ ｌ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｏ ｓ ｕ ｇ
１ ０ ０ ５ ８ ＭＰ ） Ｐ 。 Ｐ ２ ＝ ．６ （ ａ ； ＜ 。
Ｊ ７ Ｄ１３柴油 机 的强 化 程 度 未 超 出 常规 柴 油 机设
计要 求 。
施， 可满足 田间管理机配套动力的要求 ， 开发这种柴 油机 在 技 术 上 是 可 行 的 。将 这 种 机 型 型 号 确 定 为 Ｊ １３ 其主要技术参数如表 ２ Ｄ７， 所示。
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ Ｄ１ ３ ｄ ｅｅｅ ｇｎ ｖ ｌｐ ｎ ｆＪ ７ ｉｓ ｎ ｉ ｅ
Ｙｉ ｇ Ｚｈ －ｈ ｎｇ ｎ ｉ ａ
（ ｉ ｇｕＪａｇ ｕｉ ｏ ｅ Ｃ ． Ｌｄ ￣ａｇ ｕ ｉ ｉｎｓ ２ ４０ ，ｈｎ ） Ｊ ｎ ｓ ｉｎ ｈａ ｐｗ ｒ ｏ ， ｔ， ｎ ｈａ ａ ｇｕ ２ ０ ０ Ｃ ｉ ａ Ｊ ａ
汽 油
２８
柴 油
３ ３
柴 油
４１
３ ｏ ３ ０ｘ ７ ３ ３ ３ ２ ｘ ５ ４ ５ ２ ５ ３ ２ ４ × ６ ２０ ８ ｘ ４ １ ４ ０ ３ ｘ ４ ｘ ３
２ 原 有配套动力状况
田间管理机对配套动力的突出要求为 ： 功率≥３ ． ６ ｋ ￣ 形尺寸（ 宽× ￣４０ ４ ０ ４０ ｍ ； ８ Ｗ；ｌ ， 长× 高） ５ ￣ ５ ￣ ５ （ ｍ） ＜
ｄｅｅ ｅｇｎ ｃｅｓ ｌ ｅｉ ｅ ｄｄｖｌｐｄ ｉＣ ｅｔｈ ａｋｔｕ ｐｒｎ ｑ ｉ ｍｅｔ ａｄａｈｅｅ ｏｄｓｃ ｉ ｌ ｎ ｅｉ ｓ ｃｓｕｌ ｄｓ ｄａ ｅｅ ｅ ，ｔ ａ ｍ ｅ ｔ ｍ ｒｅ ｓｐｏ ｉｇｒ ｕ ｅ ｎｓ ｎ ｉｖ ｇｏ ｉ ｓ ｉ ｓｕ ｆ ｙ ｎ ｇ ｎ ｏ ｎ ｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｏ—
３ ３ 加长行 程 ．
对 Ｊ １０ Ｄ ７ 气缸体和曲轴结构分析 ， 直接加长行程 极 限 为 １２ ．ｍｍ， 达不 到 要求 。通 过缩 短缸 套 和活塞 ， 连杆长度不变只修磨大头外轮廓加长行程 ３ ｍ， ｍ 功 率达到 ： ＝ ．５ （８ ６ ） ３６ ＝ ．５ ｋ 。 １０ ｘ ６ ＋ ５ × ．９ ４０ （Ｗ） ３ ４ 技术参数 ．
６ ｋ 以上 的配套要求 。 ８Ｗ
配套的汽油机、 风冷柴油机、 水冷柴油机的主要
规格及 性 能参数 如表 １ 所示 。 由表 １可 知 ，Ｆ６ 、Ｄ ７ Ｆ这两 种 机型在 性 能 、 Ｊ １８ Ｊ １８
针对第一点， 可通过改善铸造工艺 ， 控制铸件壁
规格、 重量等方面满足配套要求 ， 但它们为干式缸套 风冷型， 使用成 本较高。Ｊ １０柴油机虽然尺 寸规 Ｄ７
收 稿 日期 ：０ １ １ — ０ ２ １ — ２ １
厚， 改铁水箱为铝水箱达到要求。针对第二点 ， 在外 形尺寸 、 结构基本不变的情况下提升功率通常有三种 方法 ： ①提高转速； ②扩缸 ； ③加长行程。考虑该机型
作者简 介： 殷志航 （９ ０ ） 男 ， １７ 一 ， 江苏盐城人 ， 工程师 ， 主要从事产品设计开发和经营管理方面的工作。
通 过 以上三方 面措 施 ， Ｊ ７ 在 Ｄ１０柴油 机基础 上挖 掘潜力 ， 实现设 定 功率 ， 通过选 材 、 进工艺 等措 可 再 改
Ｊ １３的实际活塞平均有效压力 为： ＝ Ｎ ／ Ｄ７ Ｐ 。 ［ ｅ （ Ｖ ） × ２ ； 中功 率 Ｎ ＝４ ０ ｋ 转 速 ，＝ × ｎ ］ １０ 其 ｏ ．４ Ｗ； ｌ ３０ ｒｍｉ； ００／ ｎ 排量 ＝（ ／ ）Ｘ Ｘ ＝ ０ ７／ ）ｘ ．４ Ｄ ２ 。 ＂ Ｓ （ ．３２ ３ １ ｆ × ．８ ０２４ （ ） ｐ 。 ［ ．４ （００ ０ ２４ ） × Ｏ６ ＝ ．８５ Ｌ ； ＝ ４ ０ ／ ３０ ｘ ．８５ ］ ｌ
表 ２ Ｄ７ Ｊ １３柴油机技术 参数
参 数 数 值
４３ 运 动惯量 的平衡 计算 ． Ｊ ７ Ｄ１３曲轴 、 杆 、 塞反 复调 整 、 改 ， 计 定 连 活 修 设
型时经计算机辅助分析得出， 曲轴的质量矩为：
Ｍ１ ７ ５ ｋ ｍ ＝１ ． （ ｇ・ ｍ）
活塞组 的质量矩 为 ： Ｍ２ ２ Ｄ ２ ０ ３ （ ｇ ｘ ８ ２ ｒ ＝Ｇ ｘ ／ ＝ ． ８ ｋ ） ６／ （ ｍ） ａ ＝１ ．２ ｋ ｍ ２ ９ （ ｇ・ ｍ） 连杆 大 头质量矩 为 ：
表 １ 田间管理机配套动力规格性 能参数
型号 Ｊ １８ Ｆ６ Ｊ ７Ｆ Ｄ１ ８ Ｊ ７ Ｄ１ ０
随着农村 经 济 的蓬 勃发展 ， 能在 大棚 内作 业 的小 型耕作 机 械— — 田间 管理 机 应 运 而 生 ， 展 势 头迅 发 猛 。 田间管理机 最大 的优点 是结构 轻巧 ， 因此对 与之 配套 的动力 也有 相 同 的要 求 ， 为保 证 达 到耕 作 精 度 ， 功率 需在 ３６ ｋ 以上 。 目前 ， ．８ Ｗ 田间管理 机生 产厂 大
通过分析 Ｊ １０柴油机 的气缸体和缸套 ， Ｄ７ 表明其 结构紧凑 ， 扩缸空间小 ， 为使气缸体不作大的改动 ， 经 反复思 考 ， 径 只能 扩到 ７ ｍ 通过 提 速再 扩缸 ， 缸 ３ ｍ， 功 率能提高到 ＝ ７ ÷ Ｏ ３３ ＝ ．９ ｋ 。 （３ ７ ）ｘ ．９ ３ ６ （Ｗ）
３ １ 提高 转速 ．
Ｊ １０型柴油机无平衡轴， Ｄ７ 提高转速可能带来活 塞平均速度过高， 且整机振动难以解决 。设计额定转 速 ３０ ｍｎ这样仅提高转速可使额定功率提高到 ０ ０ｒ ｉ， ／
Ⅳ １ ３ ０ ＋ ６ ０ ２ ９ ＝ ．９ ｋ 。 ｅ＝ ０ ０ ２ ０ ｘ ．４ ３ ３ （ Ｗ）
３２ 扩 ． 缸
６０ （ ｍ ｓ＝６ ８ ｍ ｓ ８０ ｍ ／） ． （ ／ ）
＜
设计满足耐磨及机械效率要求。
４ ２ 强化程 度分析 ．
气缸 体选 用 Ｈ ２０ 气 缸 盖选 用 Ｈ ２０ 曲轴 选 Ｔ０ 、 Ｔ５、 用 Ｑ ＇ ｏ ２ 连 杆选 用 ４ Ｃ 锻 件 、 塞选 用 Ｚ １９ １０一 、 ８ ０ｒ 活 Ｌ０ 、 活塞 销选用 ２Ｃ 材 料 ， 照 内燃 机设 计 手 册 推 荐 和 ０ｒ 按 常规 柴油机设 计经验 ， 单缸 柴油机 活塞平 均有 效 压力 Ｐ 一 般不允许 超 过 ０７ ａ ， 小 缸 径机 ， 们 取 ．ＭＰ … 对 我 极 限值 为 Ｐ ０６ ａ ： ．ＭＰ 。
标定功率 （ Ｗ） ｋ 最大功率 （ Ｗ） ｋ 标定工况燃油耗
（ ／ｋ ・ ） ｇ Ｗ ｈ 燃 料 外 形 尺寸 （ ｍ） ｍ 净 质量 （ ｇ ｋ）
以上 的 小 型柴 油 机 配 套 。为 满 足 市 场 需 求 ， 者 在 笔 Ｊ １０机 的基础 上 扩 缸 、 长 行 程 ， 发 出了结 构 参 Ｄ７ 加 开 数 相近 、 功率 ４０ Ｗ 的 Ｊ １３柴 油机 ， 大地 推 动 ．４ｋ Ｄ７ 极 了 田间管理 机 的推广 和发展 。
缸套装配形式
缸 径 × 程 （ ｍ） 行 ｍ 标 定转 速 （／ ｉ） ｒｍｎ
干式 固定
６８ ４ ｘ５ ４ ０ ００ ３ ６ ．８ ４ ３ ７． ６ ２
干式固定 湿式可拆卸
７ ｘ６ ８ ２ ３０ ６０ ４． ０ ４． ４ ≤２ ３ ８ ７ ６ ０ｘ ５ ２ｏ ６Ｏ ２． ４ ９ ３． ３ ２ ≤２ ３． ９ ７
出满 足 市 场 配 套要 求 的 Ｊ １３柴 油机 ， Ｄ７ 实现 了 良好 的社 会 、 济效 益 。 经
关键词 ： 柴油机、 功率 、 设计 、 净质 量 中图分类号： Ｋ ２ Ｔ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号：０ ７ ４ １ （ ０２ Ｏ — ０ ８ Ｏ １０ － ４ ４ ２ １ ） １ ０ ７ 一 ３
型号
Ｊ ７ Ｄ１ ３
型式
单缸 、 水冷、 卧式、 四冲程 动配合压人式、 可拆卸
７ ｘ６ ３ ８
３ ｏ ｏ ０ ４． ４ ０
４． ４
缸 套装配形式
缸径 × 行程 （ ｍ） ｍ 标定转速 （／ ｉ） ｒｒｎ ａ
Ｍ３ ３Ｄ ２ ０２２ ｋ ） ６／ （ ｍ） ＝Ｇ ｘ ／ ＝ ．７ （ｇ ￣ ８２ ｍ
ｃ ｅ ｋｎ ，ｃ ｌｕａｉｎ ａ ｄ ｗｅｇ ｔｌｓ ａｕｅ ，ｔｅ ｉｅ ｔｈｎ ｏ ｅ ｅ ｏ ａ ｃ ａａ ｔｒ ｅ ｇｔ ｈ ｒｂ Ｄ１ ３ ｈ ｃ ｉｇ ａｃｌｔ ｎ ｉｈ ｏｓｍｅｓ ｒｓ ｈ ｄ ａ ｍａｃ ｉｇ ｐ ｗ ｒｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅｅｓ ａ ｏ，ｔｅｅ ｙ Ｊ ７ ｏ ｆｍ ｒ
多选用汽油机或进 口高档风冷柴油机作为动力 ， 使用 这些动力价格昂贵 ， 维护保养要求高， 而水冷柴油机 能够 完全 克 服 这 些 不 足 。现 有 Ｊ １０柴 油 机 体 积 、 Ｄ７
净质 量及 大 棚 作 业 的适 应 性 满 足 要 求 ， 功 率 只有 但
２９ｋ ．４ Ｗ。 田间管理 机 主机 生 产 厂 迫切 需 要 ３ ６ ｋ ． ８ Ｗ
净质量 ￣４ ｋ。 ＜ ０ ｇ
３ Ｊ １３柴 油 机 的 设 计 分 析 Ｄ７
Ｊ １０柴油机可靠性好、 能稳定 ， Ｄ７ 性 但与 田间管 理机配套时有两点不足： ①净质量为 ４ ， １ｇ 不符合低 ｋ 于 ４ ｋ 的配套要求 ； 功率为 ２ ９ ｋ 达 不到 ３ ０ｇ ② ．４ Ｗ， ．
７ ・ ８
设 计与 制 造
・
机械研究与应用 ・
塞平 均 速 度 为 Ｖ ｍ＝１ｍ ｓ 。Ｊ １３柴 油 机 的 活 塞 ｌ ／… Ｄ７
平均 速度为 ：
＝ｎｘ Ｓｘ２＋６ ０＝３ ００ｘ６ ２＋６ ０ ８ｘ ０
：
为手扶配套用 ， 工作条件多变 ， 需Biblioteka Baidu要的功率贮备， 确 定 其额 定 功率 为 ４ｏ ｋ ．４ ｗ。
ｅｙ ａ ｄ ｅ ｏ ｏ ｃ ｂ ｎ ｆ ｓ ｔ ｎ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ． ｉ
Ｋｅ ｒｓ ｄ ｓｌ ｎ ｎ ； ｏ ｅ； ｅｉ ； ｅ ｍ ｓ ｙｗｏｄ ： ｉ ｅ ｅｇ ｅ ｐｗ ｒ ｄｓ ｅ ｉ ｎ ｇ ｎ ｔ ａｓ
１ 前
言
格、 净质量、 维修成本都满足 了配套 要求， 且价格 低 廉， 经济性好 ， 但最大缺陷是功率不够。综上所述 ， 这 三种机型配套田间管理机都不是理想的选择 。
设 计 与 制 造
・
机械研究与应用 ・
Ｊ ７ Ｄ１３柴 油 机 的 开 发
殷 志航
（ 苏 江淮 动 力 股份 有 限 公 司 ， 苏 江 淮 江 江 ２４ ０ ） ２ ０ ０
摘
要： 重点介 绍一款 配套 田间管理机的新型 Ｊ １３柴油机 的开发过程。通过对原有 配套 的几种动 力性能指标分析 ， Ｄ７ 以及 Ｊ １３柴油机设计分析 、 Ｄ７ 校核 、 算、 计 减重措施等 ， 出理想配套动力的性 能参数要求 ， 而成功设计 开发 得 从
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｉｔｏ ｕ ｅ ｒａ ｐ ｃ ａ ｅ ｏ ｅｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ｃ ｉｅ ｔ ｐ Ｄ１ ３ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ Ｂ ｓ ｄ ｓｒ ｃ ：Ａ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｃ ｓ ｓ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｆ ａ ｋ ｇ ｆ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｉ ｆ ｍａ ｈ ｎ ｅ Ｊ ７ ｉｓ ｌｅ ｇ ｎ ． ａ ｅ ｙ ｏ ｅ ｅ ａ ｒｇｎ ｌｓ ｐ ｏｔ ｇ ｄ ｎ ｍｉ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉｄ ｘ ａ ａｙ ｉ ａｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｈ Ｄ１ ３ ｄｅ ｅ ｎ ｉｅ ｄ ｓ ｎ ａ ａｙ ｉ ， ｎ ｓ ｖ ｒ ｌ ｉｉ ａ ｕ ｐ ｒ ｎ ｙ ａ ｃ ｅｆ ｍａ ｃ ｎ ｅ ｎ ｌ ｓ ｌｏ ｉｃ ｉ ｉｇ ｔ ｅ Ｊ ７ ｉｓ ｌ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｏ ｓ ｕ ｇ
１ ０ ０ ５ ８ ＭＰ ） Ｐ 。 Ｐ ２ ＝ ．６ （ ａ ； ＜ 。
Ｊ ７ Ｄ１３柴油 机 的强 化 程 度 未 超 出 常规 柴 油 机设
计要 求 。
施， 可满足 田间管理机配套动力的要求 ， 开发这种柴 油机 在 技 术 上 是 可 行 的 。将 这 种 机 型 型 号 确 定 为 Ｊ １３ 其主要技术参数如表 ２ Ｄ７， 所示。
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ Ｄ１ ３ ｄ ｅｅｅ ｇｎ ｖ ｌｐ ｎ ｆＪ ７ ｉｓ ｎ ｉ ｅ
Ｙｉ ｇ Ｚｈ －ｈ ｎｇ ｎ ｉ ａ
（ ｉ ｇｕＪａｇ ｕｉ ｏ ｅ Ｃ ． Ｌｄ ￣ａｇ ｕ ｉ ｉｎｓ ２ ４０ ，ｈｎ ） Ｊ ｎ ｓ ｉｎ ｈａ ｐｗ ｒ ｏ ， ｔ， ｎ ｈａ ａ ｇｕ ２ ０ ０ Ｃ ｉ ａ Ｊ ａ
汽 油
２８
柴 油
３ ３
柴 油
４１
３ ｏ ３ ０ｘ ７ ３ ３ ３ ２ ｘ ５ ４ ５ ２ ５ ３ ２ ４ × ６ ２０ ８ ｘ ４ １ ４ ０ ３ ｘ ４ ｘ ３
２ 原 有配套动力状况
田间管理机对配套动力的突出要求为 ： 功率≥３ ． ６ ｋ ￣ 形尺寸（ 宽× ￣４０ ４ ０ ４０ ｍ ； ８ Ｗ；ｌ ， 长× 高） ５ ￣ ５ ￣ ５ （ ｍ） ＜
ｄｅｅ ｅｇｎ ｃｅｓ ｌ ｅｉ ｅ ｄｄｖｌｐｄ ｉＣ ｅｔｈ ａｋｔｕ ｐｒｎ ｑ ｉ ｍｅｔ ａｄａｈｅｅ ｏｄｓｃ ｉ ｌ ｎ ｅｉ ｓ ｃｓｕｌ ｄｓ ｄａ ｅｅ ｅ ，ｔ ａ ｍ ｅ ｔ ｍ ｒｅ ｓｐｏ ｉｇｒ ｕ ｅ ｎｓ ｎ ｉｖ ｇｏ ｉ ｓ ｉ ｓｕ ｆ ｙ ｎ ｇ ｎ ｏ ｎ ｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｏ—
３ ３ 加长行 程 ．
对 Ｊ １０ Ｄ ７ 气缸体和曲轴结构分析 ， 直接加长行程 极 限 为 １２ ．ｍｍ， 达不 到 要求 。通 过缩 短缸 套 和活塞 ， 连杆长度不变只修磨大头外轮廓加长行程 ３ ｍ， ｍ 功 率达到 ： ＝ ．５ （８ ６ ） ３６ ＝ ．５ ｋ 。 １０ ｘ ６ ＋ ５ × ．９ ４０ （Ｗ） ３ ４ 技术参数 ．
６ ｋ 以上 的配套要求 。 ８Ｗ
配套的汽油机、 风冷柴油机、 水冷柴油机的主要
规格及 性 能参数 如表 １ 所示 。 由表 １可 知 ，Ｆ６ 、Ｄ ７ Ｆ这两 种 机型在 性 能 、 Ｊ １８ Ｊ １８
针对第一点， 可通过改善铸造工艺 ， 控制铸件壁
规格、 重量等方面满足配套要求 ， 但它们为干式缸套 风冷型， 使用成 本较高。Ｊ １０柴油机虽然尺 寸规 Ｄ７
收 稿 日期 ：０ １ １ — ０ ２ １ — ２ １
厚， 改铁水箱为铝水箱达到要求。针对第二点 ， 在外 形尺寸 、 结构基本不变的情况下提升功率通常有三种 方法 ： ①提高转速； ②扩缸 ； ③加长行程。考虑该机型
作者简 介： 殷志航 （９ ０ ） 男 ， １７ 一 ， 江苏盐城人 ， 工程师 ， 主要从事产品设计开发和经营管理方面的工作。
通 过 以上三方 面措 施 ， Ｊ ７ 在 Ｄ１０柴油 机基础 上挖 掘潜力 ， 实现设 定 功率 ， 通过选 材 、 进工艺 等措 可 再 改
Ｊ １３的实际活塞平均有效压力 为： ＝ Ｎ ／ Ｄ７ Ｐ 。 ［ ｅ （ Ｖ ） × ２ ； 中功 率 Ｎ ＝４ ０ ｋ 转 速 ，＝ × ｎ ］ １０ 其 ｏ ．４ Ｗ； ｌ ３０ ｒｍｉ； ００／ ｎ 排量 ＝（ ／ ）Ｘ Ｘ ＝ ０ ７／ ）ｘ ．４ Ｄ ２ 。 ＂ Ｓ （ ．３２ ３ １ ｆ × ．８ ０２４ （ ） ｐ 。 ［ ．４ （００ ０ ２４ ） × Ｏ６ ＝ ．８５ Ｌ ； ＝ ４ ０ ／ ３０ ｘ ．８５ ］ ｌ
表 ２ Ｄ７ Ｊ １３柴油机技术 参数
参 数 数 值
４３ 运 动惯量 的平衡 计算 ． Ｊ ７ Ｄ１３曲轴 、 杆 、 塞反 复调 整 、 改 ， 计 定 连 活 修 设
型时经计算机辅助分析得出， 曲轴的质量矩为：
Ｍ１ ７ ５ ｋ ｍ ＝１ ． （ ｇ・ ｍ）
活塞组 的质量矩 为 ： Ｍ２ ２ Ｄ ２ ０ ３ （ ｇ ｘ ８ ２ ｒ ＝Ｇ ｘ ／ ＝ ． ８ ｋ ） ６／ （ ｍ） ａ ＝１ ．２ ｋ ｍ ２ ９ （ ｇ・ ｍ） 连杆 大 头质量矩 为 ：
表 １ 田间管理机配套动力规格性 能参数
型号 Ｊ １８ Ｆ６ Ｊ ７Ｆ Ｄ１ ８ Ｊ ７ Ｄ１ ０
随着农村 经 济 的蓬 勃发展 ， 能在 大棚 内作 业 的小 型耕作 机 械— — 田间 管理 机 应 运 而 生 ， 展 势 头迅 发 猛 。 田间管理机 最大 的优点 是结构 轻巧 ， 因此对 与之 配套 的动力 也有 相 同 的要 求 ， 为保 证 达 到耕 作 精 度 ， 功率 需在 ３６ ｋ 以上 。 目前 ， ．８ Ｗ 田间管理 机生 产厂 大
通过分析 Ｊ １０柴油机 的气缸体和缸套 ， Ｄ７ 表明其 结构紧凑 ， 扩缸空间小 ， 为使气缸体不作大的改动 ， 经 反复思 考 ， 径 只能 扩到 ７ ｍ 通过 提 速再 扩缸 ， 缸 ３ ｍ， 功 率能提高到 ＝ ７ ÷ Ｏ ３３ ＝ ．９ ｋ 。 （３ ７ ）ｘ ．９ ３ ６ （Ｗ）
３ １ 提高 转速 ．
Ｊ １０型柴油机无平衡轴， Ｄ７ 提高转速可能带来活 塞平均速度过高， 且整机振动难以解决 。设计额定转 速 ３０ ｍｎ这样仅提高转速可使额定功率提高到 ０ ０ｒ ｉ， ／
Ⅳ １ ３ ０ ＋ ６ ０ ２ ９ ＝ ．９ ｋ 。 ｅ＝ ０ ０ ２ ０ ｘ ．４ ３ ３ （ Ｗ）
３２ 扩 ． 缸
６０ （ ｍ ｓ＝６ ８ ｍ ｓ ８０ ｍ ／） ． （ ／ ）
＜
设计满足耐磨及机械效率要求。
４ ２ 强化程 度分析 ．
气缸 体选 用 Ｈ ２０ 气 缸 盖选 用 Ｈ ２０ 曲轴 选 Ｔ０ 、 Ｔ５、 用 Ｑ ＇ ｏ ２ 连 杆选 用 ４ Ｃ 锻 件 、 塞选 用 Ｚ １９ １０一 、 ８ ０ｒ 活 Ｌ０ 、 活塞 销选用 ２Ｃ 材 料 ， 照 内燃 机设 计 手 册 推 荐 和 ０ｒ 按 常规 柴油机设 计经验 ， 单缸 柴油机 活塞平 均有 效 压力 Ｐ 一 般不允许 超 过 ０７ ａ ， 小 缸 径机 ， 们 取 ．ＭＰ … 对 我 极 限值 为 Ｐ ０６ ａ ： ．ＭＰ 。
标定功率 （ Ｗ） ｋ 最大功率 （ Ｗ） ｋ 标定工况燃油耗
（ ／ｋ ・ ） ｇ Ｗ ｈ 燃 料 外 形 尺寸 （ ｍ） ｍ 净 质量 （ ｇ ｋ）
以上 的 小 型柴 油 机 配 套 。为 满 足 市 场 需 求 ， 者 在 笔 Ｊ １０机 的基础 上 扩 缸 、 长 行 程 ， 发 出了结 构 参 Ｄ７ 加 开 数 相近 、 功率 ４０ Ｗ 的 Ｊ １３柴 油机 ， 大地 推 动 ．４ｋ Ｄ７ 极 了 田间管理 机 的推广 和发展 。
缸套装配形式
缸 径 × 程 （ ｍ） 行 ｍ 标 定转 速 （／ ｉ） ｒｍｎ
干式 固定
６８ ４ ｘ５ ４ ０ ００ ３ ６ ．８ ４ ３ ７． ６ ２
干式固定 湿式可拆卸
７ ｘ６ ８ ２ ３０ ６０ ４． ０ ４． ４ ≤２ ３ ８ ７ ６ ０ｘ ５ ２ｏ ６Ｏ ２． ４ ９ ３． ３ ２ ≤２ ３． ９ ７
出满 足 市 场 配 套要 求 的 Ｊ １３柴 油机 ， Ｄ７ 实现 了 良好 的社 会 、 济效 益 。 经
关键词 ： 柴油机、 功率 、 设计 、 净质 量 中图分类号： Ｋ ２ Ｔ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号：０ ７ ４ １ （ ０２ Ｏ — ０ ８ Ｏ １０ － ４ ４ ２ １ ） １ ０ ７ 一 ３
型号
Ｊ ７ Ｄ１ ３
型式
单缸 、 水冷、 卧式、 四冲程 动配合压人式、 可拆卸
７ ｘ６ ３ ８
３ ｏ ｏ ０ ４． ４ ０
４． ４
缸 套装配形式
缸径 × 行程 （ ｍ） ｍ 标定转速 （／ ｉ） ｒｒｎ ａ
Ｍ３ ３Ｄ ２ ０２２ ｋ ） ６／ （ ｍ） ＝Ｇ ｘ ／ ＝ ．７ （ｇ ￣ ８２ ｍ
ｃ ｅ ｋｎ ，ｃ ｌｕａｉｎ ａ ｄ ｗｅｇ ｔｌｓ ａｕｅ ，ｔｅ ｉｅ ｔｈｎ ｏ ｅ ｅ ｏ ａ ｃ ａａ ｔｒ ｅ ｇｔ ｈ ｒｂ Ｄ１ ３ ｈ ｃ ｉｇ ａｃｌｔ ｎ ｉｈ ｏｓｍｅｓ ｒｓ ｈ ｄ ａ ｍａｃ ｉｇ ｐ ｗ ｒｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅｅｓ ａ ｏ，ｔｅｅ ｙ Ｊ ７ ｏ ｆｍ ｒ
多选用汽油机或进 口高档风冷柴油机作为动力 ， 使用 这些动力价格昂贵 ， 维护保养要求高， 而水冷柴油机 能够 完全 克 服 这 些 不 足 。现 有 Ｊ １０柴 油 机 体 积 、 Ｄ７
净质 量及 大 棚 作 业 的适 应 性 满 足 要 求 ， 功 率 只有 但
２９ｋ ．４ Ｗ。 田间管理 机 主机 生 产 厂 迫切 需 要 ３ ６ ｋ ． ８ Ｗ
净质量 ￣４ ｋ。 ＜ ０ ｇ
３ Ｊ １３柴 油 机 的 设 计 分 析 Ｄ７
Ｊ １０柴油机可靠性好、 能稳定 ， Ｄ７ 性 但与 田间管 理机配套时有两点不足： ①净质量为 ４ ， １ｇ 不符合低 ｋ 于 ４ ｋ 的配套要求 ； 功率为 ２ ９ ｋ 达 不到 ３ ０ｇ ② ．４ Ｗ， ．