相比，减少了推杆，从而减轻了配气机构的往复运动质量，增加了机构的刚度 （1）凸轮轴工作条件及材料
凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此，凸轮工作表面的磨损比较严重。
凸轮轴由球墨铸铁铸造，轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光。 （2）凸轮轴轴承?
凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴颈相配合。轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷减摩合金层。
（3）凸轮轴传动机构
凸轮轴由曲轴驱动，其传动机构有齿轮式、链条式及齿形带式。?本次设计中采用齿轮传动机构，柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加一个中间齿轮。
为了保证正确的配气定时和喷油定时，在传动齿轮上刻有定时记号，装配时必须对正记号。
（4）凸轮轴轴向定位
为了限制凸轮轴在工作中产生的轴向移动或承受螺旋齿轮在传动时产生的轴向力，凸轮轴需要轴向定位。在本设计中采用止推板定位。 （5）凸轮轴的尺寸
凸轮轴直径de凸轮轴的断面尺寸取决于轴的刚度和装拆条件。根据内燃机设计手册，de的范围在(0.25-0.35)D之间，取de=24mm。 1.3.2.2挺柱
挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给机体或气缸盖。制造挺柱的材料有碳钢、合金钢、镍铬合金铸铁和冷激合金铸铁等。本设计中采用机械挺柱。 机械挺柱的结构结构简单，质量轻，在中、小型发动机中应用比较广泛。挺柱上的推杆球面支座的半径比推杆球头半径略大，以便在两者中间形成楔形油膜来润滑推杆球头和挺柱上的球面支座 1.3.2.3 ,推杆
推杆处于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。在凸轮轴下置式的配气机构中，推杆是一个细长杆件，加上传递的力很大，所以极易弯曲。因此，要求推杆有较好的纵向稳定性和较大的刚度。推杆一般用冷拔无缝钢管制造，两端焊上球头和球座。也可以用中碳钢制成实心推杆，这时两端的球头或球座与推杆锻成一个整体。 1.3.2.4 摇臂
摇臂的功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启。摇臂在摆动过程中承受很大的弯矩，因此应有足够的强度和刚度以及较小的质量。摇臂由锻钢、可锻铸球、球墨铸铁或铝合金制造。摇臂是一个双臂杠杆，以摇臂轴为支点，两臂不等长。短臂端加工有螺纹孔，用来拧入气门间隙调整螺钉。长臂端加工成圆弧面，是推动气门的工作面。 1.4 燃油系统的设计
柴油机燃油系统包括喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。? 1.4.1，喷油器
（1）喷油器是柴油机燃烧供给系中实现燃烧喷射的重要部件，作用是根据柴油机混
合气形成的特点，将燃油雾化成细小的油滴，并将其喷射到燃烧室的特定部位。 （2）在设计中选用孔式喷油器，有四个小喷孔。喷射压力大，喷射的位置和燃烧室
相配合，其主要结构包括针阀，针阀体，喷油嘴，调压弹簧等部件。在喷射方向有特定的定位，在喷射器体和针阀体间设有定位销，用来保证喷射时的准确位置。 1.4.2，喷油泵
（1）喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的作用是按照柴油机的运行工况和
气缸的工作顺序，按照一定的规律，适时的，定量的向喷油器输送高压燃油。它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的\心脏\。
（2）设计中用的是直列式柱塞喷油泵。工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞
弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务。 （3）喷油机构包括柱塞套，柱塞，柱塞弹簧，出油阀，出油阀座等组成。 （4）喷油泵供油量调节是根据柴油机的负荷变化，每个工作循环的供油量主要取
决于调节拉杆的位置。此外，还受到发动机转速的影响。在调节拉杆位置不变时，随着发动机曲轴转速增大，柱塞有效行程略有增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。 1.4.3机油泵
机油泵可以布置方在机体的端部，也可以布置在机体底面上。设计中将机油泵布置在机体底面上。机油泵由主动齿轮通过惰齿轮来传动设计中将机油泵布置在机体底平面上。这种布置不需要油封结构，轴承润滑较好，可以减少磨损。机油泵安装位置底，柴油机起动后，瞬时即能吸上机油。但是维修保养不便。若将机油泵布置在机体的端部，虽然传动结构简单，但是机油泵的转速较底，安装位置如果较高，起动后吸上机油比较困难。
1.4.4燃烧室
采用直喷式深坑形燃烧室。浅盆形燃烧室不组织进气涡流或利用弱进气涡流，而深坑形燃烧室一般都组织比较强的进气涡流。与浅盆形相比，深坑形燃烧室对燃油系统要求降低，由于利用进气涡流加强混合气形成，使空气利用率大大提高，并保持燃油消耗率低和启动容易的优点。在直喷式燃烧室的柴油机中，喷油器将燃油直接喷入燃烧室凹坑内，使其与运动气流相混合，形成可燃混合气并燃烧。
1.5冷却系统的设计
柴油机在运转时，高温燃气及摩擦生成的热会使活塞、缸套、缸盖和气门等零件的温度升高，引起工作过程恶化，零件强度降低，机油变质零件磨损加剧，最终导致发动机力性、经济性、可靠性及耐久性全面下降。柴油机的运转温度过低时，会引起燃烧恶化、摩擦损失增加等不良后果。冷却系的任务就是使柴油机的零部件在运转过程中保持适宜的温度，保证它的工作可靠性。
冷却系的主要功用是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都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。?
由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，所以在本次设计中选择水冷却系统。这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。 1.5.1 水泵
水泵的功用是对冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动。?
设计中采用离心式水泵。当水泵叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，并在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水管流出。在叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力下降，散热器中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经进水管流入叶轮中心。叶轮由铸铁制造，叶轮上通常有6～8个径向直叶片或后弯叶片。水泵壳体由铸铁铸制，进、出水管与水泵壳体铸成一体。
水泵一般由曲轴通过V带驱动。传动带环绕在曲轴带轮和水泵带轮之间，因此水泵转速与发动机转。 1.5.2，冷却风扇
冷却风扇置于散热器后面。当发动机在车架上纵向布置时，风扇一般安装在水泵轴上，并由驱动水泵和发电机的同一根V带传动。风扇的功用是当风扇旋转时吸进空气使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速
度。汽车发动机水冷系多采用低压头、大风量、高效率的轴流式风扇，即风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴的轴线方向流动。 1.5.3节温器
节温器是控制冷却液流动路径的阀门。当发动机冷起动时，冷却液的温度较低，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液经水泵入口直接流入机体或气缸盖水套，以便使冷却液能够迅速升温。如果不装节温器，让温度较低的冷却液经过散热器冷却后返回发动机，则冷却液的温度将长时间不能升高，发动机也将长时间在低温下运转。节温器国产的多为波纹筒式，通常节温器是用来改变冷却水的循环流量，以达到自动控制冷却强度的目的。
水冷系统的冷却液都是由发动机的机体流进，从气缸盖流出。节温器布置在气缸盖出水管路中。这种布置方式的优点是结构简单，容易排除冷却系统中的气泡。
1.5.4膨胀补偿水箱
当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿水桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器，所以冷却液不会溢失。由于冷却器布置的比较低，为了补偿水室高度的不足，将补偿水箱布置在冷却器的上方，这样就可以驱除高速柴油机冷却系统冷却水中由空气和蒸汽组成的水泡 1.6 润滑系统的设计
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 1.6.1 润滑方式
由于发动机传动件的工作条件不尽相同，因此，对负荷及相对运动速度不同的传动件采用不同的润滑方式。? 压力润滑?
压力润滑是以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。? 飞溅润滑?
利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式，称飞溅润滑。该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面。 润滑脂润滑?
通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面，如水泵及发电机轴承等。 1.6.2 机油泵
机油泵的功用是保证机油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。
在这里选用齿轮式机油泵。 1.6.3 机油滤清器
机油滤清器的功用是滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。如果这些杂质随同机油进入润滑系统，将加剧发动机零件的磨损，还可能堵塞油管或油道。
全流式机油滤清器串联于机油泵和主油道之间，因此全部机油都经过它滤清。因此在本次设计中也选用全流式机油滤清器。 1.7 启动系统的设计
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行，所以柴油机需要有外力的起动系统。起动时必需要有足够大的起动力矩去克服柴油机的起动阻力，使曲轴转动。其次还必需使曲轴达到足够高的转速。 启动预热装置.电热塞
柴油发动机由于燃烧室表面积大，在压缩行程中的热量损失较大，更难以起动。为此，在柴油机的燃烧室中可以安装预热塞，在起动时对燃烧室内的空气加以预热。常用的电热塞有开式电热塞、密封式电热塞等多种形式。每缸一个电热塞，每个电热塞的中心螺杆并联与电源相接。发动机起动前首先接通电热塞的电路，电阻丝通电后迅速将发热体钢套加热到红热状态，使气缸内的空气温度升高，从而可提高压缩终了时的温度，使喷入气缸的柴油容易着火。
在中小功率柴油机上，电起动用得比较广泛。大功率柴油机用空气起动或电起动。因此本设计中 起动系为电起动系。
电起动中的起动系统是由起动机、蓄电池和发电机三部分组成。起动机由直流电动机、传动机构和起动开关组成。传动机构包括单向接合器和起动机齿轮等。而发电机有直流发电机和交流发电机两种，因为交流发电机和直流发电机比较具有重量轻、体质小、结构简单、维修方便、低速充电性能好，并使配合工作的调节器结构简化等优点，所以起动系的发电机选用为交流发电机。
1.8增压系统的设计
采用排气涡轮增压方式，压气机与涡轮同轴相连，构成涡轮增压器，涡轮在排气能量的推动下旋转，带动压气机工作，实现进气增压。内燃机排气涡轮增压系统包括：压气机、涡轮机、中冷器等部件。 1.8.1 本设计中采用的是废气涡轮增压，优点： ? 平均有效压力高，比油耗低
? 采用增压后，扩大系列化的范围（各种增压度可适应更大的功率范围的要求） ? 减少排气污染。增压加中冷，过量空气系数增大，压缩终点温度，最高燃烧温