新疆擁有大量東方紅75/802、鐵牛55/65C拖拉機。目前奇臺縣東方紅老系列和鐵牛系列拖拉機保有量1 576臺。承擔著全縣7萬hm2的耕、耙、播、中耕機械作業(yè)。有大部分機車已使用10年以上，80％左右機車技術性能差、功率嚴重下降、油耗急劇上升。進行農機節(jié)能技術改造推廣工作，恢復其動力性、降低油耗，提高生產率，已成為農機工作的當務之急。2002年對奇臺縣部分鄉(xiāng)、鎮(zhèn)和團場的東方紅和鐵牛拖拉機進行了節(jié)能技改。各機車駕駛員普遍反映節(jié)能改造后的發(fā)動機起動性能好、無積炭、磨損輕微、工作可靠。

    1 拖拉機節(jié)能改造簡況

    洛陽一拖為糾正技術上存在的缺陷曾在上世紀60~80年代對東方紅75拖拉機、4125型系列發(fā)動機進行了多次節(jié)能技術改造。上世70年代末，洛陽一拖研究所對運行性能不良的東方紅75拖拉機，4125A型發(fā)動機進行節(jié)能技術改造成4125A，型發(fā)動機。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，達到提高壓縮比和進一步改善渦流室防脫空性能外，主要是對原用的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80年代中期，鐵牛55型拖拉機4115TA型發(fā)動機由北京內燃機制造總廠進行節(jié)能技術改造成為4115TA1型發(fā)動機。也是在提高壓縮比的同時，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，同時將容積由原來57ml減少至38ml。由于球徑減小等原因，裝用預案15o噴油嘴較嚴重影響發(fā)動機動力、經濟性能。為此，石河子大學機電系又對鐵牛55C、4115TA型發(fā)動機進行節(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)動機的動力性、經濟性。

    2 節(jié)能配套技術特點

    2．1采用渦流式活塞頂部燃燒室

    利用現代發(fā)動機發(fā)展的新技禾，對4125A型活塞進行創(chuàng)新改造，使活塞頂部燃燒室改為可產生壓縮渦流的結構形式。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度的燃燒爆發(fā)力，既提高了發(fā)動機的動力性，也改善了發(fā)動機經濟性。

    2．2改用輕短型活塞

    活塞在往復運動中產生的慣性力一般為活塞重量的300-600倍。為減少慣性力，降低內耗增加輸出功率，提高發(fā)動機的經濟性，在確保活塞受力強度，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選用現代柴油機普遍的球鐵活塞環(huán)

    球鐵活塞環(huán)彈力大、強度高，既有鐵的硬度和耐磨性，又有鋼的強度和韌性，能提高密封性，加強抗沖擊力，延長使用壽命，更適應高溫、超負荷情況。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，活塞運動阻力，減少環(huán)及缸套的磨損，增加氣缸內的密封性，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，將曲軸旋轉使各缸活塞達到準確的上止點處，檢查各缸活塞上平面凸出量應為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，活塞凸出量應為0．6-0．8mm。壓縮余隙(1-1．2mm)=氣缸墊厚度—活塞凸出量—氣缸墊壓縮量(0．1-0．15mm)。

    3 節(jié)能技改應注意的問題

    3．1確保定時齒輪室齒輪記號裝配的正確性

    定時齒輪室內的各油泵齒輪、配氣凸輪軸齒輪與曲軸齒輪之間關系正確才能確保準時供油與進排氣時間。裝配時首先將曲軸旋轉到一缸上止點處，按規(guī)定記號準確地裝人中間齒輪。在正確調整氣門間隙的狀況下，檢查配氣相位時間的正確性。一缸進氣門的開啟時間：4125型為上止點前14o，即為風扇驅動皮帶輪弧長的21±7．5mm；4115型為上止點前15o，即為皮帶輪弧長6．5+5．5mm。

    由于進行了節(jié)能技改，燃燒條件的改善，噴油泵在發(fā)動機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。經發(fā)動機臺架試驗證實，**佳提前供油角為10o-14o。4125型的風扇驅動輪弧長15-21mm；4115型的弧長為11-15．4mm。

    3．2節(jié)能技改后的噴油泵調整與安裝

    (1)調試4125A、4115TA型系列發(fā)動機噴油泵，必須按規(guī)定節(jié)能技改調試工藝規(guī)范正確實施，標定轉速由原755r／min改為750r／min狀況下進行調試。由于節(jié)能技改標定循環(huán)油量減少8％—10％即可獲得原標定功率值。4125型(802型拖拉機)節(jié)能技改后的標定循環(huán)油量應為110-112mL／1000st；4115型由于技改選用ZS4S1，型噴油?嘴代替ZS4S15。型噴油嘴，在調試前應把ZS4S1型噴油嘴裝在試驗臺噴油器總成中，在開啟壓力12．5MPa下試調出標定循環(huán)量應為80—82mL／1000st。

    (2)噴油泵總成裝入發(fā)動機的檢查與調整。噴油泵總成裝入發(fā)動機之前，檢查聯結花鍵套與花鍵盤的磨損狀況，其結合曠動量應<0．3mm，否則要換新件，以保證傳動的平衡性和供油的準確性。裝入噴油泵總成后，應調整花鍵盤連結孔位置，一般為后邊第2孔，達到發(fā)動機提前角12o左右。

    4 4125A,4115TA型系列發(fā)動機節(jié)改效果

    (1)節(jié)能性好：發(fā)動機田間作業(yè)和臺架試驗均表明，節(jié)油率達10％—15％。

    (2)起動和動力性能好：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，確保標定功率實現。東方紅802型拖拉機耕深28-30cm時，以Ⅱ檔4鏵犁耕地作業(yè)，提高生產率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《新疆農機化》）