張 波

(吉林省通榆縣鴻興農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣中心站，吉林 通榆 137200）

把某種形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器稱之為發(fā)動機(jī)。因能源不同發(fā)動機(jī)又可以分為熱力發(fā)動機(jī)、風(fēng)力發(fā)動機(jī)和水力發(fā)動機(jī)等。

1 小型農(nóng)用柴油機(jī)常用的名詞術(shù)語介紹

為了便于了解柴油機(jī)的構(gòu)造和工作原理，對幾個名詞術(shù)語加以解釋。

（1）力。凡能使物體獲得加速度或者發(fā)生變形作用的都稱為力，如拉力、壓力、重力、電場力、摩擦力等。力的三要素是指力的大小、方向和作用點。力的舊單位為千克力，在國際單位制中為牛頓，簡稱N。一千克力等于9.8kN。

（2）壓力或壓強(qiáng)。垂直作用在物體單位面積上的力，舊的單位是kg/cm2。國際單位是帕、千帕或兆帕。

（3）溫度。表明物體冷熱程度的物理量，常用溫度計進(jìn)行測量。溫標(biāo)是溫度的標(biāo)尺，常用的溫標(biāo)是攝氏溫標(biāo)，攝氏溫標(biāo)的符號為t，溫度的單位是攝氏度，代號是℃。水的結(jié)冰定為0℃，沸點定為100℃。在國際單位制中熱力學(xué)溫標(biāo)的符號為T，它的單位是開，代號為K。它與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為T=（t+276.15）K。所以用開氏溫標(biāo)表示時，水的結(jié)冰點為273.15K，水的沸點為373.15K。

（4）氣體的體積、壓力、溫度之間的關(guān)系。氣體為物質(zhì)存在的基本形式之一，沒有固定的形狀和體積，能充滿任何容積的空間。氣體的體積是描述氣體分子活動的空間。它的體積和其所在容器的容積在量值上是相同的。氣體的壓力是氣體作用于容器壁單位面積上的力。

在密閉容器中的一定量的氣體，若使密閉容器的體積縮小，則密閉容器中的氣體受到壓縮，氣體的壓力和溫度將減小。一定量的氣體在密閉容器中，若密閉容器的體積不變，只使其溫度升高，則氣體的壓力隨之增大；溫度降低，則壓力減小。

（5）慣性。反映物體具有保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì)。當(dāng)物體不受外力作用時，原來靜止的物體保持靜止，原來勻速運動的物體，保持勻速運動。慣性的大小是用質(zhì)量大小度量的。質(zhì)量大的物體慣性大；質(zhì)量小的物體慣性小。在同樣的外力作用下，慣性較大的物體，運動狀態(tài)較難改變，因而所得到的加速度就較小。如兩個質(zhì)量不同的飛輪，以同樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，使質(zhì)量較大的飛輪停止轉(zhuǎn)動要比使質(zhì)量輕的飛輪停止轉(zhuǎn)動困難些，車內(nèi)乘客覺得自己受到一個力，使其向前倒去，這個力就是慣性力。

（6）功。描述物體能量變化多少的物理量。它是由兩個因素決定的，一個是作用力，另一個是物體在力的方向上發(fā)生的位移。力對物體所作的功，等于力的大小、力的作用點的位移、力和位移的的夾角的余弦的乘積。例如，從5m深的井中提上一桶水，水的質(zhì)量為98N，所需的力為98N。由于力的方向與位移的方向一致，即夾角a=0,cosa=1，則所作的功W=10×5=490N·m，或 490.325J，或 0.1362W·h。

（7）功率。描述作功快慢的物理量。用單位時間內(nèi)所作的功表示。過去用的單位是 kgf·m/s（千克力·米/秒）和馬力。1馬力=75kgf·m/s。在國際單位制中，功率的單位是 W 或 kW。1馬 力=735.498W=0.735498kW。1kW=1.3596馬力，如S195型柴油機(jī)的功率為12馬力，約合8.8kW。

（8）扭距（力距）。描述使物體轉(zhuǎn)動的力量。扭矩的大小等于力和力臂的乘積。力矩愈大，使物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)發(fā)生改變的效果就愈明顯。例如用手推門，如果有的力大小一樣，則手離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn)且方向垂直于門時，繞門軸線的力矩較大，因而門易被推開。柴油機(jī)的有效扭矩就是柴油機(jī)曲軸輸出的扭矩。過去用的單位為 kgf·m， 在國際單位制中為?！っ?（N·m），1kgf·m=9.806 N·m。

2 柴油機(jī)的一般結(jié)構(gòu)

柴油機(jī)的功用是將柴油在氣缸中燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。為實現(xiàn)此目的，它需要有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)及其零部件。

下面以單缸四行程柴油機(jī)的一般構(gòu)造為例進(jìn)行簡單的介紹。氣缸固定安裝在機(jī)體上，活塞裝在氣缸中，并通過活塞銷、連桿與曲軸相連，曲軸通過曲軸軸承安裝在機(jī)體上，其一端裝有飛輪。氣缸上面用氣缸蓋封閉，氣缸蓋上裝有進(jìn)氣門和排氣門，由配氣機(jī)構(gòu)保證它們按時開閉。氣缸蓋上還裝有噴油器，靠供油系統(tǒng)，使之定時定量向氣缸內(nèi)噴油。

活塞沿氣缸中心線作往復(fù)運動。若氣缸垂直安置，則活塞垂直上下移動，稱為立式柴油機(jī)；若氣缸水平放置，則活塞水平移動，稱為臥式柴油機(jī)。

活塞在氣缸中往復(fù)運動1次，可通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)1圈，當(dāng)活塞運動到距曲軸軸心線最遠(yuǎn)處時，活塞頂端在氣缸中的位置稱為“上止點”；當(dāng)活塞運動到距曲軸軸心線最近處時，活塞頂端在氣缸中的位置叫“下止點”。行程就是上、下止點之間的距離?；钊跉飧變?nèi)每運動1個行程，曲軸相應(yīng)轉(zhuǎn)半圈。

當(dāng)活塞位于上止點時，活塞頂以上和氣缸蓋底部之間所構(gòu)成的空間稱為燃燒室，其容積稱為燃燒室容積?；钊挥谙轮裹c時，活塞上部所有的密封容積稱為氣缸總?cè)莘e。氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比值，中叫壓縮比。壓縮比表示氣缸內(nèi)氣體被壓縮的程度，壓縮比越大，氣體在氣缸中被壓縮得就越厲害，壓縮終了氣體的溫度和壓力就最高。柴油機(jī)的壓縮比一般在16～22之間。活塞從上止點移到下止點時所掃過的容積稱為工作容積，也叫活塞排量。其值等于活塞頂面積與行程的乘積。

3 結(jié)語

柴油機(jī)和汽油機(jī)是熱力發(fā)動機(jī)，柴油機(jī)是將柴油（燃料）燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，因柴油直接在柴油機(jī)內(nèi)部（氣缸內(nèi)）燃燒，所以又稱內(nèi)燃機(jī)，我國農(nóng)村使用的小型柴油機(jī)多是單缸四行程柴油機(jī)。

[1]王連成.農(nóng)業(yè)機(jī)械[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[2]李自華.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)（上、下冊）[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.