2. 拖拉机

2.1 拖拉机的分类

按用途分类

★ 林业用 用于林区集材、造林和伐木等。

★ 农业用 主要用于农业生产，又分为普通型、园艺型、中耕型和特殊用途型四类。

按行走装置分类

履带式（或链轨式）

    通用型（牵引、悬挂）、专用型。

轮式（四轮）

    大、中、小型，

手扶式

    三轮乘坐式、非乘坐式。

按功率大小分类

 大型拖拉机：指发动发动额定功率 ≥36.78kW（≥50马力）以上的拖拉机。

 中型拖拉机：指发动发动额定功率在14.7kW（≥20马力），＜36.78kW （＜50马力）的拖拉机。

 小型拖拉机：指发动机额定功率在≥2.2kW，14.7kW（20马力）的拖拉机。

2.2  拖拉机总体结构

一般认为，拖拉机由四大部分组成。

★ 发动机：柴油机

★ 底盘：传动系、行走系、转向系和制动系等。

   不同类型的拖拉机，底盘差异结构差异比较大。

★ 电气设备：包括电源和用电设备两部分。

★ 工作装置及附属设备：动力输出装置、牵引和悬挂装置、驾驶室等。

 

★ 柴油发动机：

目前拖拉机使用的柴油机多是水冷、四冲程、直列往复活塞式，一般由曲柄连杆机构(含机体组)、配气机构、燃油系、润滑系、冷却系、启动系、(汽油机点火系)等组成。 

 

★ 传动系：

把动力传递到驱动轮或传递到农具。包括离合器、变速箱、传动轴、驱动桥、动力输出装置等。

★ 行驶系：

将总成和部件连成整体并对全车起支撑作用，以保证汽车正常行驶。包括车架、前轴、驱动桥壳体、车轮、悬架等。

★ 制动系：

使汽车减速或停车。由供能装置(压缩空气、液压)、控制装置、传递装置和制动器组成。

★ 转向系：

轮式拖拉机的转向器主要由转向盘转向；履带式拖拉机采用转向离合器转向；手扶拖拉机一般靠转向离合器直接使两驱动轮差速，或用手推扶手架实现转向，尾轮也起一定的配合转向作用。

★ 电气设备：

电源组(电池、发电机、调节器)、启动系(启动机、飞轮齿圈)、照明、信号、电子设备(音乐播放、电扇、空调、GPS、电喷控制)等。

3  拖拉机发动机方面的基本问题

3.1 发动机的定义

发动机是拖拉机（汽车）的动力源，是将一种形式的能量转换为机械能的装置。

3.2 内燃机的定义---(外燃机)

燃料直接在气缸内部燃烧而作功的热力发动机。如活塞式内燃机、燃气轮机等。

活塞式内燃机按活塞运动方式可分为：

往复活塞式、旋转活塞式

3.3 内燃机如何分类？

按使用燃料的不同内燃机可分为：

汽油机

柴油机

气体燃料发动机

汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低。
    柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能好。

按完成一个工作循环所需行程数内燃机可分为：

四行程和二行程内燃机。

按冷却方式不同内燃机可分为：

水冷式；

风冷式。

按气缸数多少内燃机可分为：

单缸（＝1缸）；         

多缸（＞1缸）。

按进气方式内燃机可分为：

自然吸气式；        

强制吸气式（增压式）。

3.4 四行程内燃机
    曲轴转两圈720°，活塞在气缸内上、下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机。
3.5 二行程内燃机        

曲轴转一圈360°，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机。
3.6 水冷发动机
    利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的。

3.7 风冷发动机

利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。

3.8 上止点

活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向上运动到最高位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置，称为上止点。

3.9 下止点

活塞在气缸里作往复直线运动时，当活塞向下运动到最低位置，即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置，称为下止点。

3.10 活塞行程

活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程对应一个活塞行程。

3.11 气缸工作容积

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。

3.12 燃烧室容积 

活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖间的容积。

3.13 活塞行程

活塞从一个止点到另一个止点移动的距离，即上、下止点之间的距离称为活塞行程对应一个活塞行程。

3.14 气缸工作容积

 活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。

3.15 燃烧室容积

活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖间的容积。

3.16 压缩比

 气缸总容积与燃烧室容积之比。

3.17 工作循环

对于往复活塞式发动机，每进行一次能量转换，均要经过进气、压缩、作功、排气四个过程。这种周而复始的连续过程，称为发动机的一个工作循环。

3.18 汽油机、柴油机的工作有什么异同？

 (1) 汽油机、柴油机的工作相同点

每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程。每个工作循环曲轴转两周；每一行程曲轴转半周；只有作功行程产生动力。

(2) 汽油机、柴油机的工作不同点

① 进气行程  不相同。柴油机吸入气缸的是纯空气而不是汽油机所吸入可燃混合气。  

② 压缩行程    不相同。柴油机的压缩比比汽油机的压缩比大很多，压缩终了时气体温度和压力都比汽油机高，大大超过了柴油机的自燃温度。柴油机是压缩后自燃着火的，不需要点火，故柴油机又称为压燃机。汽油机点燃式着火。

③ 作功行程    不相同。柴油机的可燃混合气是在气缸内形成的，而不象汽油机的混合气主要是在气缸外部的化油器中形成的。柴油机燃烧过程中气缸内出现的最高压力要比汽油机高得多。

 ④ 排气行程   相同。柴油机的排气行程和汽油机一样，废气同样经排气管排入到大气中去。

3.19 二行程汽油机的工作原理

第一行程（压缩+进气）：活塞在曲轴的带动下，由下止点向上止点运动，当活塞上行到将换气口排气口关闭时，已进入气缸的混合气被压缩，直到活塞运动到上止点，压缩行程结束。随活塞上行，曲轴箱容积增大，形成一定真空度，当活塞上行到进气口露出时，化油器供应的新鲜空气在真空吸力的作用下被吸入曲轴箱内。上部压缩，下部进气。

第二行程（作功+排气+换气）：当活塞上行到接近上止点时，火花塞产生火花，点燃气缸内的可燃混合气，混合气着火燃烧产生高温高压，在气压的作用下，活塞由上止向下止点运动，带动曲轴旋转向外输出作功.当活塞下移到将进气口堵死时，随着活塞继续下移，曲轴箱内的新鲜混合气 被顶压。

当活塞下行到排气口露出时，燃烧后的废气在自身压力下经排气口排出气缸，紧接着换气口开启，曲轴箱被顶压的混合气经换气口进入气缸，这一过程为“换气过程”它一直延续到下一行程活塞上行到将换气口、排气口关闭为止。    

3.20 与四行程汽油机相比，二行程汽油机具有以下特点

优点：(1) 曲轴转1圈完成1个工作循环，因此二行程汽油机升功率比四行程汽油机高；(2) 没有专门的配气机构，二行程汽油机结构简单，成本低。

缺点：由于二行程汽油机换气过程不可避免的有一部分可燃混合气随同废气排出，因此导致二行程汽油机排放产物中HC含量较高，发动机比油耗高；同时汽油机每转1圈均作功1次，发动机热负荷、噪声大。

由于以上原因，二行程汽油机广泛应用于摩托车摩托艇、植保机械等领域，在汽车上较少使用。随着技术的进步，汽油机缸内直接喷射技术的发展有望解决二行程汽油机的排放差和油耗高的缺点，使传统的二行程技术焕发生机。

3.21 多缸发动机的工作原理

多缸机与单缸机的工作过程就能量转换过程而言，多缸机的每一个气缸和单缸机的工作过程是完全一样的，都要经过进气、压缩、作功和排气四个行程。但是单缸机的四个行程中只有一个行程作功，其余三个行程不作功，即曲轴转两圈，只有半圈作功，所以运转平稳性较差，功率越大，平稳性就越差。                               

为了使运转平稳，单缸机一般都装有一个大飞轮。而多缸机的作功行程是差开的，按照工作顺序作功，即曲轴转两圈交替作功，因此运转平稳，振动小。缸数越多，作功间隔角越小，同时参与作功的气缸越多，运转越平稳。多缸机使用最多的有四缸发动机，六缸发动机和八缸发动机。

3.22 型号编制规则

 （参考第二讲PPT中3.22 型号编制规则的图片）

3.23 内燃机的型号编制

(1)  汽油机

1E65F：表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型；

4100Q：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用；

4100Q-4：表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品；

CA6102：表示六缸，四行程，缸径102mm，水冷通用型，CA表示系列符号；

8V100：表示八缸，四行程、缸径100mm，V型，水冷通用型；

CA488：表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示系列符号；

(2)  柴油机

195：表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型；

165F：表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型；

495Q：表示四缸，四行程，缸径95mm，水冷车用；

6135Q：表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用；

X4105：表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，X表示系列代号。

3.24 机体组及曲柄连杆机构的组成

(1) 机体组       

主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。

(2) 活塞连杆组

主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。

(3) 曲轴飞轮组

主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。

曲柄连杆机构的功用：

将燃料燃烧时产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

3.25 曲柄连杆机构组成

活塞组、连杆组、曲轴飞轮组。

3.26 活塞的功用

承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。与缸盖、气缸体组成燃烧室。

3.27 连杆的作用

连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动。

3.28 连杆的材料

大多采用中碳钢或合金钢锻造，少数球墨铸铁。

3.29 连杆的组成

① 小头安装活塞销，连接活塞,（全浮式有油沟）。

② 杆身常做成“工”字形断面。

③ 大头与曲轴的连杆轴颈相连。大头一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖。

3.30 曲轴功用

把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。

气压的均衡，严禁使用不同规格的轮胎。