(3)推杆
推杆的作用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂，它是配气机构中最容易弯曲的零件。要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。 (4)摇臂
摇臂实际上是一个双臂杠杆，将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端打开气门。
3、配气相位
（1）配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。理论上讲进、压、功、
排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。 （2）为满足实际要求，常需要使进气门早开、晚关，排气门早开、晚关。
a)进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。
进气提前角 一般α=10°-30°
b)进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。 进气延迟角 一般β=40°-80°
c)排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。
排气提前角 一般γ=40°-80°
d)排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。
排气延迟角 一般δ=10°-30°
4、气门间隙
气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.25-0.3mm，排气门间隙约为0.3-0.35mm。
3．7 燃油供给系统
（1）燃油供给系统的作用是为内燃机缸内混合气的形成与燃烧提供所需的燃料。 （2）燃油供给系统包括油箱，输油泵，柴油滤清器，喷油泵，喷油器等。
1）柴油滤清器：通常采用纸质滤芯。柴油从油箱流进滤杯，通过纸质滤芯过滤，杂质被留在滤芯外面，清洁的柴油从滤芯内腔流出，经输油管流向输油泵，在滤清器上设有开关来控制油路。
2）油路：有高压油路和低压油路。
a) 高压油路主要包括喷油泵、调压阀、共轨管、流量限制器、限压阀和电控喷油器等。 b) 低压油路主要包括由低压油路、高压油路、传感与控制等。
3．8 冷却系统
（1）冷却系的作用：把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机在所有工况下能够保持
在适当的温度范围。冷却系即要防止发动机的过热，也要防止冬季发动机过冷。 （2）水冷却系统的主要部件：
由散热器、风扇、水泵、冷却水套和节温器等组成。
1）散热器：散热器又称为水箱，由上进水室、散热器芯和出水室等组成。将冷却水在水套中
所吸收的热量传给大气，增大散热面积，加速水冷却。 2）风扇：提高通过散热器芯的空气流速，加速水的冷却。
3）水泵：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。通常多采用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成。
4）节温器：控制冷却液流动路径的阀门。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。
（3）冷却方式
冷却系按冷却介质不同可以分为风冷和水冷。本设计机型是船用柴油机，采用的是双循环闭
式水冷却系统，带有海水和淡水的热交换和膨胀水箱。水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。 （4）水的循环
冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。
3．9 润滑系统
润滑的作用是在摩擦表面上覆盖一层润滑油，使相互运动的零件表面之间形成一层油膜，以减小摩擦阻力，降低功率损失，减轻零件磨损，延长使用寿命。 （1）润滑方式
设计中采用复合式润滑，即用压力润滑，飞溅润滑，也用润滑脂润滑。
1）压力润滑：将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。如曲轴主轴承，连杆轴承，凸轮轴承，气门和气门摇壁等机油泵强制润滑，用压力润滑，以保证润滑可靠。并且有强烈
的清洗和冷却作用。
2）飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾，来润滑摩擦表面。像负荷轻（如气缸），滑动速度低（如活塞销），或润滑条件有利（如凸轮和挺柱）也用飞溅润滑。 3）润滑脂润滑：通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的表面。如水泵，发动机等轴承用润滑脂润滑。 （2）润滑系统的功用
润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗； 清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物； 冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用；
密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油； 防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； 液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用； 减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，起减震缓冲作用。 （3）润滑系的零部件
润滑系包括机油泵，机油冷却器，机油滤清器，油底壳，集滤器。 1）机油泵：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。 2）机油冷却器：在热负荷的情况下用来降低润滑油的温度。
3）机油滤清器：使循环流动的机油在送往运动零件表面之前得到净化处理。
4）集滤器：用来滤除润滑油中的粗大的杂质。
第二章 各系统及零件简介
2.1活塞连杆组 2.1.1活塞
2.1.1.1活塞的结构和选型
为保持良好的继承性及设计流行样式，本机选择整体式铝活塞，材料为ZL109。燃烧室为流行的?型直喷燃烧室。根据《柴油机设计手册》，中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环一道。2道气环在上面，1道油环在气环下面，如图1所示。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，应该减少环数。
图 1 活塞简图 图 2 活塞销简图
2.1.1.2活塞的主要尺寸
1．活塞的高度H：活塞的高度决定于下列因素
[1]：
1） 对柴油机高度尺寸的要求; 2） 转速n;
3） 燃烧室形状及尺寸； 4） 活塞裙部承压面积。
《柴油机设计手册》介绍H/D的一般范围为（1.0~1.3），推荐值为1.1左右。参照这个范围以及原机尺寸。
取值：H=115.5。H/D=1.05。
2．压缩高度H1：压缩高度决定活塞销的位置。在保证气环良好工作的条件下，宜缩 短H1。《柴油机设计手册》介绍，对于小型高速柴油机H1/D为（0.5--0.7）。
取值：H1=66，H1/D=0.6。
3．火力岸高度h：h越小，第一道环本身的热负荷也越高。一般要求第一道活塞环的工作温度不超过允许极限（约180~220℃）一般参考范围高速柴油机铝活塞(0.14~0.20)D， 取值：h=20, h/D=0.182 4．活塞裙部壁厚
一般为（0.03~0.06） 取值：?g?4.55,?g/D?0.041。 2.1.1.3环槽耐磨性的措施
环槽磨损对活塞的使用性能有很大影响，为了延长活塞使用寿命，要特别注意提高第一道环的耐磨性。为此，本机采用镶环座，在第一道环槽处铸入一个耐磨铸铁环座，环座与活塞材料依靠互相扩散形成金属分子结合。环座材料为锰奥氏体铸铁，这种材料的热膨胀系数与铝合金相近，因而能避免环座在运行时发生松动，以及防止中间层产生龟裂、剥落，并且耐磨性好。
2.1.1.4活塞裙部及其表面形状的设计
活塞裙部的作用在与保证裙部有足够的贴合面，起到导向作用。为了能够避免活塞裙部与曲轴平衡块或机体的主轴承座圈相碰，将裙部下端铣去两块，半径为112mm，这样，既能避免干涉，又使活塞重量减轻，并不影响活塞的导向长度。裙部的结构与曲轴的设计有着很大联系，故，要和曲轴的设计联系起来。 2.1.1.5活塞销设计
[1]
1、结构：如图2所示，销子内孔制成锥形，锥形内孔比销座支承长度稍长些，端部壁厚为中部的1/2。这样的形式能使销子重量降低20%左右。
2、 尺寸：
外径：d=(0.28~0.48)D, 取值：d=41mm. 内径：d0=(0.45~0.65)d， 取值：d0=20mm 长度：l=(0.82~0.88)D, 取值： l=96mm.
3、轴向定位：本机采用大多数柴油机所用的浮式活塞销，工作时在销座中有相对滑动。定位方式为弹性挡圈定位。挡圈用钢板冲成。 2.1.2连杆
连杆的运动情况和受力状态都比较复杂。在内燃机运转过程中，连杆小头中心与活塞一起作往复运动，承受活塞组产生的往复惯性力；大头中心与曲轴的连杆轴颈一起作往复运动，承受活塞连杆组往复惯性力和不包括连杆大头盖在内的连杆组旋转质量惯性力；杆身作复合平面运动，承受气体压力和往复惯性力所产生的拉伸.压缩交变应力，以及压缩载荷和本身摆动惯性力矩所产生的附加弯曲应力。
为了顺应内燃机高速化趋势，在发展连杆新材料、新工艺和新结构方面都必须既有利于提高刚度和疲劳强度，有能减轻质量，缩小尺寸。
对连杆的要求
[2]
1、结构简单，尺寸紧凑，可靠耐用。
2、在保证具有足够强度和刚度的前提下，尽可能的减轻重量，以降低惯性力。