摘要：機體組件是柴油發(fā)電機的骨架，主要由氣缸體、汽缸與氣缸套、汽缸蓋、汽缸墊和曲軸箱等固定件構(gòu)造。柴油發(fā)電機的所有運動機件和輔助裝置都安裝在它上面，而且其本身的許多部位又分別是柴油發(fā)電機曲柄連桿系統(tǒng)、配氣裝置與進排煙系統(tǒng)、燃油供給與調(diào)速裝置、潤滑裝置和冷卻裝置的構(gòu)造部分。比如汽缸蓋上裝有噴油泵、氣門組、搖臂和進排氣管等。柴油發(fā)電機機體機架的作用是防范輸出轉(zhuǎn)矩時致使傾覆，承擔(dān)整機凈重，承受裝配預(yù)緊力，承受氣體力，承受運動慣性力。其慣性力與裝配預(yù)緊力集中與貯存滑油并形成密閉空間，安放曲軸，并留有曲柄回轉(zhuǎn)空間。對基座的根本要求是要有足夠的剛度。

      多缸柴油發(fā)電機的各汽缸一般鑄成一個整體，稱為汽缸體。汽缸體是柴油發(fā)電機的主體，是裝配其他零部件和附件的支承骨架。氣缸體應(yīng)保證柴油發(fā)電機在運行中所需的強度，構(gòu)造要緊湊。同時應(yīng)盡可能提升其剛性，使柴油發(fā)電機各部分變形小，并保證主要運動件裝配位置正確，運行正常。為了使汽缸體在毛重較輕的條件下具有較大的剛度和強度，通常在氣缸體受力較大的地方設(shè)有加強筋。圖1為康明斯B系列6缸柴油發(fā)電機氣缸體及其相關(guān)組件的結(jié)構(gòu)。汽缸體易發(fā)的構(gòu)造形式通常有以下四種形式。

      平分式特點是上油底殼的底平面與主軸中心線在同一平面上。這種形式的好處是加工和拆除方便，但剛度差。具體用于發(fā)電用柴油機，柴油發(fā)電機用得不多。如圖2（a）所示。

      龍門式組成特點是曲軸箱接合面低于曲軸中心水平面，整個主軸承位于上機油盤內(nèi)。其亮點是構(gòu)成剛度較好，弊端是加工不方便。中小功率柴油發(fā)電機多采用這種構(gòu)造。如圖2（b）所示。

      隧道式缸體構(gòu)造特性是主軸承孔為整圓式，軸承采用滾動軸承。因此，這種缸體結(jié)構(gòu)緊湊，剛度較好。其缺點是機體顯得笨重，構(gòu)成較復(fù)雜。在小型單、雙缸機中，為便于主軸安裝，采用這種結(jié)構(gòu)為宜。對于多缸機而言，則須采用盤形滾動軸承作主軸承，較少采用這種構(gòu)成。如圖2（c）所示。

      這種缸體的上機油盤內(nèi)無曲軸承，曲軸在下曲軸箱上裝配，并承受主要負荷，底座式氣缸體實用于大型柴油發(fā)電機。如圖2（d）所示。

      汽缸體的材料通常采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵。對于重量有特殊要求的發(fā)電機，有采用鋁合金鑄造缸體的。鋁合金機體的強度和剛度較差，而成本較高。

1-汽缸體；2，14，15-定位環(huán)；3-主軸承蓋；4-主軸承蓋螺栓；5-凸輪軸襯套；6～9，11-碗形塞；10-機冷氣腔；12-塞片；13-定位銷；16-冷卻噴嘴；17，18-錐形塞；19-矩形密封圈；20-水泵蝸殼；21-潤滑油泵體

      氣缸是用來引導(dǎo)活塞做往復(fù)運動的圓筒形空間。氣缸內(nèi)壁與活塞頂、汽缸蓋底面共同結(jié)構(gòu)燃燒室，其表面在作業(yè)時與發(fā)熱、高壓燃氣及溫度較低的新鮮空氣交替接觸。因為燃氣壓力和溫度的影響，加之活塞相對于氣缸內(nèi)壁的高速運動和側(cè)壓力的用途，氣缸表面發(fā)生磨耗。當汽缸壁磨損到一定程度后，活塞環(huán)與汽缸壁之間就會失去密封性，大量燃氣漏入油底殼，使柴油發(fā)電機性能惡化，而且機油也較易變質(zhì)。因此對汽缸的材料、加工精度和表面粗糙度都有較高要求。一般柴油發(fā)電機的大修期限是根據(jù)汽缸壁面的磨耗情況來決定的。為了提升氣缸的強度和耐磨性，便于維修和減少成本，一般采用較好的合金材料將汽缸制成單獨的氣缸套鑲?cè)肫左w中。通常汽缸套采用耐磨合金鑄鐵制造，如高磷鑄鐵、含硼鑄鐵、球墨鑄鐵或奧氏體鑄鐵等。為了使汽缸套的耐磨性更好，有的氣缸套還進行了表面淬火、多孔鍍鉻、噴鉬或氮化解決等。

      主用的氣缸套可分為干式和濕式兩種，如圖3所示。

      干式氣缸套［圖3（a）］是壁厚為1～3mm的薄壁圓筒，其特性是缸套的外表面不與冷卻水直接接觸。采用干式缸套的亮點是缸體剛度較好，不存在水箱寶密封問題；缺陷是缸套的散熱因素不如濕式缸套好，加工面增加，成本高，拆裝困難。

      濕式汽缸套［圖3（b）］是壁厚為5～9mm的圓筒，其外壁直接與防凍液相接觸。優(yōu)點是裝拆方便，冷卻可靠，容易加工；缺陷是缸體的剛度較差，漏水的可能性比較大。柴油發(fā)電機大多采用濕式氣缸套。

      濕式氣缸套因外壁直接與冷卻水接觸，于是在缸套的外表面制有兩個凸出的圓環(huán)帶，以保證汽缸套的徑向定位和密封。如圖4所示，缸套的軸向定位是利用上端的凸臺，凸臺下面裝有密封銅墊片。缸套外表面的下凸出圓環(huán)帶上裝有1～3個耐熱耐油的橡膠密封水圈，有的發(fā)電機則把密封水圈裝配在缸體上。缸套裝入缸體后，其凸緣頂面應(yīng)高于缸體頂面0.06～0.15mm，以使氣缸蓋能壓緊在氣缸套上。有的發(fā)電機在氣缸套下端開有切口，以保證連桿在其較大傾斜位置時不致與缸套相碰。

      氣缸蓋裝于汽缸體上部，用缸蓋螺栓按規(guī)定力矩緊固在汽缸體上。其用途是封閉氣缸上平面，并與氣缸和活塞頂結(jié)構(gòu)燃燒室。

      柴油發(fā)電機氣缸蓋的熱負荷十分嚴重，由于它上面裝有進、排氣門，氣門搖臂和噴油泵等零配件，而且氣缸蓋內(nèi)布局有進、排煙道和機油道等，基礎(chǔ)構(gòu)成如圖5所示。特別是風(fēng)冷式柴油發(fā)電機的氣缸蓋，散熱片的部署比較困難。如果噴油泵冷卻效果不良、溫度過高，則噴油器針閥容易咬死或出現(xiàn)其他損壞，由于排煙門受熱嚴重，如冷卻不佳也會加劇損傷而減小其使用時限。所以對于一些重要部件均需保證有足夠的冷卻效果。汽缸蓋常載材料為高強度灰鑄鐵HT20-40、HT25-47。大型或強化柴油發(fā)電機采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵。風(fēng)冷柴油發(fā)電機或特殊功用柴油發(fā)電機常載鋁合金鑄鐵汽缸蓋。

      汽缸墊裝于汽缸體和氣缸蓋接合面之間，其功用為補償接合面的不平處，保證汽缸體和氣缸蓋間的密封。它對避免“三漏”（漏水、漏氣和漏油）關(guān)系甚大，其厚薄程度還會影響柴油發(fā)電機的壓縮比和工作性能，因此，在使用和維修柴油發(fā)電機時應(yīng)注意保證氣缸墊良好，替換時應(yīng)按照原來標準厚度選取。

      汽缸墊要求耐過熱、耐腐蝕，并具有一定的彈性。同時還要求拆卸方便，能多次重復(fù)操作。常載的氣缸墊為金屬-石棉缸墊，如圖6所示。這種汽缸墊的外廓尺寸與缸蓋底面相同，在自由狀態(tài)時，厚約3mm，壓緊后約為1.5～2mm。缸墊的內(nèi)部是石棉纖維（夾有碎銅絲或鋼屑），外面包以銅皮或鋼皮。有的氣缸墊在汽缸孔的周圍用鎳皮鑲邊，以預(yù)防燃氣將其燒損。在過水孔和過油孔的周圍用銅皮鑲邊。這種氣缸墊的彈性好，可重復(fù)使用。

      在強化或增壓發(fā)電機上，主用塑性金屬（如硬鋁板）制成的金屬襯墊作汽缸墊。金屬襯墊強度好，耐燒蝕能力強。

1-氣缸蓋定位環(huán)；2-汽缸蓋總成；3-碗形塞；4-燃油格接頭；5，7-內(nèi)六角錐形螺塞；5A-擴口式錐螺紋直通管接頭體；6-方槽錐形螺塞；6A-直角管接頭體；8-氣門桿油封

      機油盤（又稱下機油盤）具體用于收集和儲存潤滑油，同時密封機油盤。曲軸箱通常用1～2mm厚的薄鋼板沖壓或焊接而成，也有用鑄鐵或鋁合金鑄成的。康明斯系列柴油發(fā)電機均采用濕式油底殼儲存機油。在4、6、12缸基本型柴油發(fā)電機的曲軸箱內(nèi)，均設(shè)有油池和擋油板，可滿足柴油發(fā)電機在縱傾小于15°時正常作業(yè)。曲軸箱的基本組成如圖9所示。

      柴油發(fā)電機作業(yè)時，潤滑裝置作業(yè)現(xiàn)象分別用油溫表、壓力表及機油標尺等進行監(jiān)視。為此，在油底殼上裝有油溫表接頭和指示機油平面位置的機油標尺，在油底殼的側(cè)面或底部還裝有放油螺塞，以便放去污油。

      由于機油盤形狀及要求儲存機油功率的不一樣，因此各種機油盤所采用的機油標尺也不相同。在柴油發(fā)電機基礎(chǔ)保持水平狀態(tài)下，標尺上的刻線“靜滿”表示柴油發(fā)電機起動前應(yīng)有的機油平面；“動滿”表示柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時應(yīng)保持的機油平面；“險”表示應(yīng)立即添加機油的較低位置。因此，在柴油發(fā)電機作業(yè)時，應(yīng)經(jīng)常載機油標尺檢查機油盤內(nèi)的機油平面位置，以防油面偏低引起柴油發(fā)電機潤滑故障；油面過高易引起滲油。

       機油盤的構(gòu)造形狀詳細是根據(jù)機油的功率、柴油發(fā)電機的裝配位置以及在使用中的縱橫傾斜角度來決定。為了保證潤滑油泵能經(jīng)常吸油，其后部較深，整個底部呈斜面以保證供油充足。對于熱負載較大的柴油發(fā)電機，曲軸箱帶有散熱片以減少機油的溫度。為防止?jié)櫥图R，曲軸箱中多設(shè)有擋油板。

      一般，擋油板在曲軸箱的上方，如圖10所示。這個擋板用來預(yù)防機油四處飛濺。如果機油四處飛濺得太多，氣泡會進入機油出現(xiàn)泡沫。泡沫不像機油那樣來潤滑、冷卻、清潔或密封發(fā)電機。油底殼外側(cè)有許多肋片，這些肋片可幫助散熱，有利于油溫的穩(wěn)定。

     汽缸體作為一種重要的機械元件，具有傳遞力量、穩(wěn)定運動、換向控制、位置感知和防護維保等多種用途。通過合理規(guī)劃和操作，可以實現(xiàn)對氣動組件的精確控制和穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，提升柴油發(fā)電機的工作效率和可靠性。在未來的發(fā)展中，隨著科技的進步和工藝的改善，相信汽缸體的功用會越來越強大，運用范圍也會更加廣泛。