半喂入聯(lián)合收割機僅將作物的穗部喂入滾筒進行脫粒，因而滾筒的功率消耗少，生產(chǎn)效率高，使整機的功耗大大降低。同時它的收獲工藝能保證低割茬和莖稈完整，不僅能促進莖稈的綜合利用，而且也為收割后續(xù)工序處理提供了方便。收獲清潔度較高，并能適應倒伏、高莖稈、高產(chǎn)量的作物條件。目前，我國半喂入履帶聯(lián)合收割機已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)品成本大幅下降，主銷機型與全喂入履帶聯(lián)合收割機高端機型的銷售價格差距大幅縮小，因此半喂入聯(lián)合收割機得到了市場的普遍認可和應用。
雖然國產(chǎn)柴油機在配套半喂入聯(lián)合收割機上與進口柴油機在可靠性及性能上還存在很大差距，但由于其價格、維修及使用成本低，目前半喂入聯(lián)合收割機配套的柴油機還是以國產(chǎn)為主，并且有向大功率發(fā)展的趨勢。
1 半喂入聯(lián)合收割機對配套柴油機的特殊要求
半喂入聯(lián)合收割機對配套柴油機有以下特殊要求。
（1）柴油機要有高的可靠性。半喂入聯(lián)合收割機在作業(yè)期內工作時間緊，柴油機處于標定工況或接近標定工況工作，負荷大、工作時間長，因此要求柴油機有特別高的可靠性，一般要求MTBF（平均無故障時間）在150 h 以上。
（2）對柴油機調速性能要求高，并具有較大的功率儲備。由于受水稻生長不均勻，稈莖含水量差距大和田間凹凸不平等影響，半喂入聯(lián)合收割機作業(yè)時的負荷不斷發(fā)生變化，為避免因柴油機轉速降低引起輸送裝置堵塞，并影響收割、脫粒和清選質量，因此要求柴油機具有低調速率，一般在8%以下。
（3）對柴油機冷卻系統(tǒng)要求高。半喂入聯(lián)合收割機工作環(huán)境溫度高，而且滿負荷作業(yè)時間長，因此要求柴油機有較好的冷卻系統(tǒng)，并要求水箱進風口有進風濾網(wǎng)，水箱散熱片間距較大，能讓碎葉，葉芒等通過，避免水箱堵塞。
（4） 對柴油機進氣系統(tǒng)要求高。半喂入聯(lián)合收割機作業(yè)時，碎片，葉芒飛揚，這些碎片，葉芒極易被吸入空氣濾清系統(tǒng)，造成空氣濾清系統(tǒng)堵塞或被吸入氣缸，引起柴油機早期磨損，因此要有良好的空氣濾清系統(tǒng)。
（5）要求柴油機要體積小、質量小。半喂入聯(lián)合收割機因發(fā)動機安裝空間較小，并且要減少因柴油機質量增加引起的行駛阻力加大，要求配套柴油機要具有體積小、質量小的特點。
（6）柴油機轉速不宜太高。由于半喂入聯(lián)合收割機大多采用膠帶傳動減速，減速比不宜過大，再加上降噪的因素，因而要求發(fā)動機轉速不宜太高，一般不宜超過2 200 r/min。
（7）柴油機噪聲及排放要符合國家標準。2010 年國家先后出臺相關措施對噪聲、尾氣排放均納入明確的法規(guī)。要求新申報機型柴油機耳畔噪聲應不大于95 dB（GB/ T16955）。要求排放必須達到國Ⅱ階段排放要求。
2 半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機常見故障及原因
2.1 柴油機常見故障
目前，半喂入聯(lián)合收割機配套的國產(chǎn)柴油機受成本、產(chǎn)量、零配件質量及制造技術等因素的影響，供油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)尤其是冷卻系統(tǒng)影響著柴油機的可靠性。半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機使用中的故障統(tǒng)計見表1。
從故障列表1 中可以看出，由于考慮柴油機成本問題，除供油系統(tǒng)及電器系統(tǒng)故障是國產(chǎn)柴油機的共性問題外，其他故障都與柴油機工作過程中自身溫度過高有關。
2.2 柴油機過熱的原因及改進
由于半喂入聯(lián)合收割機配套的柴油機安裝在聯(lián)合收割機的中心部位，受周圍其他工作部件的遮擋，使外界的冷空氣很難補充進來，并且作業(yè)時，散熱器幾乎無迎風面可言，發(fā)動機周圍的空氣實際上是熱氣渦流。冷卻系統(tǒng)的水溫急劇上升至“開鍋”后，水蒸氣逸出，又使冷卻系統(tǒng)周圍的空氣環(huán)境更加惡化。收割作業(yè)時的草屑、麥芒和灰塵等經(jīng)常沾附在散熱器的表面上，影響其散熱，因此，在選配柴油機時應考慮以下幾方面因素。
（1）進氣風道的布局。柴油機的進氣口不應過分接近散熱器后的風道及收割機上的其他零部件，以免進入燃燒室的新鮮空氣因流動阻力太大或溫度太高而增加整機熱負荷，盡量保證進氣暢通，減少進氣壓力及進氣溫度。
（2）盡量增大散熱器總面積。增加柴油機的散熱量，但必須考慮散熱器的散熱片對空氣流量的影響。因此，在選配散熱器時，要考慮散熱器散熱片的間隙，過多地增加散熱片數(shù)量或散熱片的長度會增加冷卻空氣的流動阻力，減小冷卻效果。因此，在設計或選擇散熱器時，在盡量不影響進氣的情況下，盡量增大散熱器的散熱總面積。
（3）增加冷卻水的流量。冷卻水流量的大小取決于水泵特性及系統(tǒng)阻力，為減少冷卻水的流動阻力，在設計柴油機機體及缸蓋上冷卻水道，柴油機進、出水軟管的布局等，應優(yōu)先考慮其對冷卻水流量的影響，并盡可能選配高轉速大流量水泵。
（4）選擇合理的風扇尺寸和轉速。由于半喂入聯(lián)合收割機配套柴油機的安裝位置及行走速度低等因素，柴油機自然進風量少，散熱器及柴油機主要靠風扇冷卻，考慮進風阻力、進風量及功率消耗的關系，合理選擇柴油機風扇的尺寸和轉速。
（5） 合理使用與保養(yǎng)。冷卻水質的好壞直接影響冷卻水的導熱性能和水垢的形成。由于水垢的導熱系數(shù)僅為水的1/ 3 000 左右，因此形成水垢后將影響散熱性能，并增加冷卻水的流動阻力及流量。因此，柴油機要選擇水質好的冷卻水，并定期對柴油機水道及散熱器水垢進行清理，定期對散熱器散熱片及風道進行清理。
3 目前市場上聯(lián)合收割機配套柴油機的主要機型目前，國產(chǎn)半喂入聯(lián)合收割機部分生產(chǎn)企業(yè)及配套柴油機見表2。
3.1 常柴4L88 型柴油機
常柴4L88 型柴油機是常柴股份有限公司在配皮卡、SUV，排放達歐Ⅱ的車用柴油機基礎上，根據(jù)聯(lián)合收割機使用特點和配套要求設計的半喂入收割機專用柴油機。改進了專用空濾，防止增壓器損壞、機油進入進氣管和柴油機早磨；改進了機油冷卻系統(tǒng)，降低機油溫度，防止機油溫度高造成機油壓力低引起咬瓦；改進了水冷卻系統(tǒng)，要求用戶水箱散熱面積達到要求，防止柴油機“開鍋”。對電氣系統(tǒng)等關鍵部件進行了改進升級。4L88 型柴油機具有體積小、功率大、質量小、油耗低和降噪減排等特點。合理解決了功率、質量與油耗的矛盾，推動了半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機的發(fā)展。
3.2 全柴4C 系列柴油機
全柴在QC495 型非道路用柴油機的基礎上，全新開發(fā)了適用于聯(lián)合收割機配套的4C 系列柴油機，其關鍵零部件都進行了優(yōu)化設計。優(yōu)化機體水道布置，便于整機散熱均勻；改進缸蓋及機體水腔的水流動設計，改善氣門座的冷卻狀況；為適應收割機連續(xù)全負荷工況，保證氣門工作的可靠性，氣門桿直徑加大到9.5 mm；加大了機油泵、水泵的流量，加裝機油冷卻器，提高了整機的可靠性；另外在曲軸、連桿、活塞及噴油器等部件上也不同程度地作了優(yōu)化設計。目前，該系列柴油機在聯(lián)合收割機的配套中得到了用戶的普遍好評。
4 結束語
國產(chǎn)柴油機經(jīng)過不斷改進和完善，在體積、功率、質量、油耗、降噪和減排等性能指標方面都有了很大提升。發(fā)展具有高可靠性、高熱負荷承受能力的柴油機，是半喂入聯(lián)合收割機配套動力的發(fā)展方向。
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