曲轴的形状与康明斯发电机组发火顺序之间的关系

摘要：柴油发电机各个气缸按一定的间隔，顺序地进行工作，才能使康明斯发电机组运转连续、平稳。同时，在四缸以上的康明斯发电机组中，为了减轻轴承负荷，也要尽量避 免相邻的两个气缸接连发火。发火次序一经规定，就不能改变，康明斯发电机组曲轴曲柄的形状要按这一次序排列，配气机构、分电器、喷汹泵等部件也都要按照这个次序进行工作。四冲程直列四缸发动机的发火间隔角为720°/4＝180°。4个曲拐在同一平面内。发动机工作顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。

康明斯发电机组曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、气缸数、气缸排列方式(直列或V形等)和各气缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状同时要满足惯性力的平衡以及柴油发电机工作平稳性的要求。

对四冲程柴油发电机，曲轴每转两转就是一个工作循环，每个气缸都发火做功一次。各缸的发火间隔时间(用0CA表示)要求均匀。如果柴油发电机有i个气缸，则发火间隔为7200/i0CA，即曲轴每转7200/i时，就有一个气缸做功，这样才会使柴油发电机的工作平稳。下面介绍常用的4缸、6缸和V形8缸柴油发电机的发火次序。 

1、四冲程直列4缸机，缸数i=4，发火间隔为7200/4=1800CA。4个曲柄销布置在同一平面内，1、4缸的曲柄销朝上时，2、3缸的朝下，1、4缸与2、3缸相隔1800。这种柴油发电机可能采用的一种发火次序。 这种发火次序为1-3-4-2，习惯上以1缸为准，l缸做功后接着是3缸做功，以此类推。这种柴油发电机的各气缸，就是按照1-3-4-2的顺序循环，不断周而复始地工作着。

如将上述2、3缸的工作过程互换，则可得到另一种发火次序。这种互换之所以可能，是因为2、3缸的曲柄销(即它们的活塞)的位置是相同的。这样就得到另一种发火次序，即1-2-4-3。  所以，4缸机可能采用两种发火次序，即1-3-4-2和1-2-4-3。不过，对某一种具体的柴油发电机来说，由于发火次序还与气门机构的安排等有关，因而是确定而不能变更的。使用一台柴油发电机时，必须了解它的发火次序。 

1-3-4-2和1-2-4-3两种发火次序在工作平稳性和主轴承负荷方面，没有什么区别。一般柴油机采用前一种。 

2、四冲程直列6缸机，发火间隔为7200CA/6=1200CA。6个曲柄销分别布置在3个平面内(每个平面内2个)，各平面间互成1200。曲柄销的具体布置可有两种方式。当1、6缸的曲柄销朝上时，2、5缸的朝左，3、4缸的朝有，其发火次序是1-5-3-6-2-4。国产6缸机都采用这种曲轴和发火次序。 

曲柄销布置的另一种方式是将上述第一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的发火次序是1-4-2-6-3-5。 当然，上述两种6缸机的曲轴还可能采用其他的发火次序，但由于在实际柴油发电机上几乎没有应用，因而不作介绍。 

       按发火次序看，前后两个气缸的做功行程有600是重叠的，这种现象是容易理解的。因为各气缸间做功行程的间隔是1200，而每个气缸的做功行程本身都是1800，就必然有600互相重叠。在这个600中，两个气缸都在做功，前一个气缸做功末完，后一个气缸的做功已开始了。这种做功行程重叠的观象对柴油发电机的工作平稳性是有利的。  

3、四冲程8缸机，大多将气缸排列成双列V形(两列气缸中心线的夹角常取900)。气缸数i=8，其发火间隔为7200CA/8=900CA。这种柴油发电机左右两列气缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上，所以V形8缸机只有4个曲柄销。通常将4个曲柄销布置在两个互成900的平面内。 

V形8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。