新疆擁有大量東方紅75/802、鐵牛55/65C拖拉機(jī)。目前奇臺(tái)縣東方紅老系列和鐵牛系列拖拉機(jī)保有量1 576臺(tái)。承擔(dān)著全縣7萬hm2的耕、耙、播、中耕機(jī)械作業(yè)。有大部分機(jī)車已使用10年以上，80％左右機(jī)車技術(shù)性能差、功率嚴(yán)重下降、油耗急劇上升。進(jìn)行農(nóng)機(jī)節(jié)能技術(shù)改造推廣工作，恢復(fù)其動(dòng)力性、降低油耗，提高生產(chǎn)率，已成為農(nóng)機(jī)工作的當(dāng)務(wù)之急。2002年對(duì)奇臺(tái)縣部分鄉(xiāng)、鎮(zhèn)和團(tuán)場(chǎng)的東方紅和鐵牛拖拉機(jī)進(jìn)行了節(jié)能技改。各機(jī)車駕駛員普遍反映節(jié)能改造后的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能好、無積炭、磨損輕微、工作可靠。

    1 拖拉機(jī)節(jié)能改造簡況

    洛陽一拖為糾正技術(shù)上存在的缺陷曾在上世紀(jì)60~80年代對(duì)東方紅75拖拉機(jī)、4125型系列發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了多次節(jié)能技術(shù)改造。上世70年代末，洛陽一拖研究所對(duì)運(yùn)行性能不良的東方紅75拖拉機(jī)，4125A型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造成4125A，型發(fā)動(dòng)機(jī)。其主要措施除減少壓縮余隙，采用薄氣缸墊和減少活塞頂部雙渦流坑容積，達(dá)到提高壓縮比和進(jìn)一步改善渦流室防脫空性能外，主要是對(duì)原用的15o噴油嘴改為4o噴油嘴，提高噴霧的穿透性能，以改善和適應(yīng)橢圓型渦流室良好混合形成的需要。僅噴油嘴的節(jié)能技改就可降低耗油率5．5-7．0g/kW?h。上世紀(jì)80年代中期，鐵牛55型拖拉機(jī)4115TA型發(fā)動(dòng)機(jī)由北京內(nèi)燃機(jī)制造總廠進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造成為4115TA1型發(fā)動(dòng)機(jī)。也是在提高壓縮比的同時(shí)，將缸蓋渦流室由原來球形改為軸向略長1mm的脫空型渦流室，同時(shí)將容積由原來57ml減少至38ml。由于球徑減小等原因，裝用預(yù)案15o噴油嘴較嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性能。為此，石河子大學(xué)機(jī)電系又對(duì)鐵牛55C、4115TA型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能技改，將原裝用15o噴油嘴改為ZS4S15型4o噴油嘴，較明顯地改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。

    2 節(jié)能配套技術(shù)特點(diǎn)

    2．1采用渦流式活塞頂部燃燒室

    利用現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的新技禾，對(duì)4125A型活塞進(jìn)行創(chuàng)新改造，使活塞頂部燃燒室改為可產(chǎn)生壓縮渦流的結(jié)構(gòu)形式。在壓縮過程中，使氣體形成壓縮渦流，而渦流室將混合氣與壓縮渦流再混合，其過程要比直噴霧化油與氣體混合更為迅速。形成更充分的可燃燒混合氣，獲得更完全的燃燒過程，提高燃油的利用率和更大強(qiáng)度的燃燒爆發(fā)力，既提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性。

    2．2改用輕短型活塞

    活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力一般為活塞重量的300-600倍。為減少慣性力，降低內(nèi)耗增加輸出功率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，在確保活塞受力強(qiáng)度，使用可靠性的前提下，改用輕短型活塞盡可能減輕活塞重量。

    2．3選用現(xiàn)代柴油機(jī)普遍的球鐵活塞環(huán)

    球鐵活塞環(huán)彈力大、強(qiáng)度高，既有鐵的硬度和耐磨性，又有鋼的強(qiáng)度和韌性，能提高密封性，加強(qiáng)抗沖擊力，延長使用壽命，更適應(yīng)高溫、超負(fù)荷情況。一道為桶面環(huán)，將原有矩形環(huán)的面接觸改為桶面環(huán)的線接觸，減少磨擦面積，活塞運(yùn)動(dòng)阻力，減少環(huán)及缸套的磨損，增加氣缸內(nèi)的密封性，改善燃燒條件。

    2．4分別選用1．6+0．01mm和2．0+0．01mm節(jié)能氣缸墊

    活塞連桿組裝入缸套，緊好連桿后，將曲軸旋轉(zhuǎn)使各缸活塞達(dá)到準(zhǔn)確的上止點(diǎn)處，檢查各缸活塞上平面凸出量應(yīng)為0．3—0．5mm。鐵牛55C、4115TA1型的新氣缸體選用2．0+0．01mm厚氣缸墊時(shí)，活塞凸出量應(yīng)為0．6-0．8mm。壓縮余隙(1-1．2mm)=氣缸墊厚度—活塞凸出量—?dú)飧讐|壓縮量(0．1-0．15mm)。

    3 節(jié)能技改應(yīng)注意的問題

    3．1確保定時(shí)齒輪室齒輪記號(hào)裝配的正確性

    定時(shí)齒輪室內(nèi)的各油泵齒輪、配氣凸輪軸齒輪與曲軸齒輪之間關(guān)系正確才能確保準(zhǔn)時(shí)供油與進(jìn)排氣時(shí)間。裝配時(shí)首先將曲軸旋轉(zhuǎn)到一缸上止點(diǎn)處，按規(guī)定記號(hào)準(zhǔn)確地裝人中間齒輪。在正確調(diào)整氣門間隙的狀況下，檢查配氣相位時(shí)間的正確性。一缸進(jìn)氣門的開啟時(shí)間：4125型為上止點(diǎn)前14o，即為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)皮帶輪弧長的21±7．5mm；4115型為上止點(diǎn)前15o，即為皮帶輪弧長6．5+5．5mm。

    由于進(jìn)行了節(jié)能技改，燃燒條件的改善，噴油泵在發(fā)動(dòng)機(jī)上的供油提前角無需原定較大的提前量就可獲得良好的燃燒。經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)證實(shí)，**佳提前供油角為10o-14o。4125型的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)輪弧長15-21mm；4115型的弧長為11-15．4mm。

    3．2節(jié)能技改后的噴油泵調(diào)整與安裝

    (1)調(diào)試4125A、4115TA型系列發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵，必須按規(guī)定節(jié)能技改調(diào)試工藝規(guī)范正確實(shí)施，標(biāo)定轉(zhuǎn)速由原755r／min改為750r／min狀況下進(jìn)行調(diào)試。由于節(jié)能技改標(biāo)定循環(huán)油量減少8％—10％即可獲得原標(biāo)定功率值。4125型(802型拖拉機(jī))節(jié)能技改后的標(biāo)定循環(huán)油量應(yīng)為110-112mL／1000st；4115型由于技改選用ZS4S1，型噴油?嘴代替ZS4S15。型噴油嘴，在調(diào)試前應(yīng)把ZS4S1型噴油嘴裝在試驗(yàn)臺(tái)噴油器總成中，在開啟壓力12．5MPa下試調(diào)出標(biāo)定循環(huán)量應(yīng)為80—82mL／1000st。

    (2)噴油泵總成裝入發(fā)動(dòng)機(jī)的檢查與調(diào)整。噴油泵總成裝入發(fā)動(dòng)機(jī)之前，檢查聯(lián)結(jié)花鍵套與花鍵盤的磨損狀況，其結(jié)合曠動(dòng)量應(yīng)<0．3mm，否則要換新件，以保證傳動(dòng)的平衡性和供油的準(zhǔn)確性。裝入噴油泵總成后，應(yīng)調(diào)整花鍵盤連結(jié)孔位置，一般為后邊第2孔，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)提前角12o左右。

    4 4125A,4115TA型系列發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)改效果

    (1)節(jié)能性好：發(fā)動(dòng)機(jī)田間作業(yè)和臺(tái)架試驗(yàn)均表明，節(jié)油率達(dá)10％—15％。

    (2)起動(dòng)和動(dòng)力性能好：高位活塞環(huán)，改善壓縮性能，提高氣缸壓力，有利于形成可燃混合氣，燃燒迅速、完全，確保標(biāo)定功率實(shí)現(xiàn)。東方紅802型拖拉機(jī)耕深28-30cm時(shí)，以Ⅱ檔4鏵犁耕地作業(yè)，提高生產(chǎn)率20％-25％。

    (3)使用壽命增加： 良好的燃燒條件，使燃燒完全，燃燒室內(nèi)無明顯積炭，減少磨料磨損，延長缸套、活塞組合件、曲軸、連桿、軸瓦的使用壽命。

         （信息來源：摘自2006年第3期《新疆農(nóng)機(jī)化》）