第七十六章 柴油機改裝完成
要知道，如果要把一台汽油機徹徹底底地改成柴油機，那得完完全全地更改核心的機械構造。
這種跨燃料的改造，幾乎就等同於重新設計一台發動機了。
從壓縮比、點火方式，到缸體強度、活塞結構，再到供油系統，甚至是冷卻和潤滑油路，全部都要推翻重來。
但好的一點是，這個時代的汽油機結構，遠比後世那些布滿電控線束各種傳感器滿天飛的現代發動機要簡單得多。
歸根結底，它就是一套機械活塞反覆運動的曲柄連杆機構，再加上一個化油器。
純機械、純物理，只要手頭有鋼材、有工具機，完全靠手搓就能夠把它給搓出來。
而此刻的鞍鋼，最不缺的就是有經驗的老師傅。
更何況，眼前還有周春生這麼一個實打實的技術大牛在這裡頂著。
周春生可是正兒八經東京帝國大學機械科畢業的高材生，理論底子和工程製圖能力在這個年代絕對是頂尖水平。
再加上蔣凡，只要兩人配合就完全沒有問題。
時間緊迫，蔣凡不再猶豫，立刻拉著周春生開始了對發動機的評估測繪和理論設計。
兩個人一頭扎在坦克邊上，爬上爬下，一人手裡拿著一把遊標卡尺和一本記錄本，開始了一個零件一個零件的精細測繪。
缸體、活塞、連杆、曲軸、凸輪軸、氣門、飛輪、油底殼……
每一個零件的具體尺寸和磨損情況，全部都被他們倆詳細地記錄在案。
周春生的工程製圖功底確實極好，僅憑一支鉛筆一把三角尺和一個圓規，就能在圖紙上，把複雜的三維零件完美展開成標準的加工圖紙。
而蔣凡則在一旁，把每一個測量數據在腦子裡反覆核對，同時飛快地換算著這台發動機改成柴油機之後的受力變化。
「蔣工，缸徑和行程的設計圖都畫出來了。」
周春生半個身子趴在氣缸蓋上，反覆量了好幾遍，才抬起頭認真地說道：
「缸徑92毫米，行程100毫米，總排量大概在2.6升左右。」
蔣凡立刻在腦子裡迅速過了一遍：
「排量不小啊，這麼算下來，原廠的功率標定應該在30到40匹馬力上下。」
「但這玩意兒是典型的汽油機，最大扭矩輸出的轉速區間偏高，得轟到四五千轉才能出全勁。而我們要做的柴油拖拉機啊，講究的是低轉大扭，必須在2000轉左右，就得把扭矩峰值甩出來。」
「所以，壓縮比必須得改。」
周春生聞言眉頭一皺，手裡拿著計算尺，一邊快速推拉計算一邊說道：
「原廠的壓縮比，我剛才算了下，應該在6.5:1左右吧，但這柴油機如果要靠氣缸內的超高壓和高溫來實現壓燃，壓縮比至少得硬生生提升到16:1才行。」
不愧是周春生啊！
只不過，一聽到16:1這個數字，蔣凡還是忍不住「嘖」了一聲。
要知道，這個壓縮比放到後世的現代柴油機上，已經算偏低了。
但對於眼前這台的老古董來說，這幾乎是地獄級的改造難度。
活塞行程不變，要把壓縮比從6.5硬生生提到16以上，意味著要麼加長連杆，要麼大幅加深活塞頂部凹坑的深度以減小燃燒室容積，要麼就得把整個氣缸蓋重新設計。
而且，最致命的問題是，壓縮比暴增之後，氣缸內部燃燒爆炸時的峰值壓力，至少要翻上一倍有餘。
現有的那層薄薄的鑄鐵缸體根本扛不住這麼大的機械負荷。
如果不做強化，強行壓燃，那麼第一腳油門踩下去的瞬間當場就得炸缸。
周春生聽到蔣凡指出的這些致命隱患，也伸手摸了摸原廠缸體外壁的厚度，神色凝重地點了點頭：
「這倒也是啊，這玩意兒當年就是給小鬼子的薄皮輕型坦克用的。」
「他們為了減重，估計壓根就沒有考慮過大負荷的壓燃工況，鑄鐵件設計的冗餘極小。
「要硬改的話，咱們得重新制模、澆築，用更高標號的球墨鑄鐵，或者試一試加厚高強度鋼套。」
「不用試了，直接重新澆。」
蔣凡斬釘截鐵地拍板：「咱們鞍鋼現在最不缺的就是鋼，直接按咱們畫的新圖紙，開一套木模，重新澆鑄一個加厚的強化缸體出來。」
「關鍵部分的壁厚，至少在原基礎上加兩層，尤其是氣缸套的支撐部以及底部的曲軸主軸承座，必須做死加固。」
「那活塞和連杆呢？」
周春生翻著手裡的測繪數據，眉頭越皺越深：
「高壓縮比工況下，活塞頂部的熱負荷和機械負荷都會暴增，原廠那個平頂的鑄造鋁活塞絕對扛不住壓燃的高溫高壓，沒跑幾十個小時就得碎裂。」
蔣凡在腦子裡飛快地過了一遍，以前做工業科普視頻時磕過的那些內燃機設計資料，沉吟片刻後給出了解放方案：
「活塞頂部重新設計燃燒室形狀，改成帶有渦流凹坑的淺盆型結構。」
「這樣在壓縮上止點時能產生強烈的空氣渦流，優化油氣混合速度，大幅提高燃燒效率。」
「活塞材質換成耐高溫的鋁熱合金，尺寸上，活塞裙部往下加長，減少活塞上下運動時的側向擺動敲缸。」
周春生聽得連連點頭，手中的鉛筆如飛，在圖紙上飛快地把新型燃燒室的輪廓勾勒了出來，同時精準地加了幾筆關鍵的尺寸標註。
畫完後，他筆尖一頓，拋出了整場改造最核心的難題：
「那麼噴油系統怎麼解決？廠里現有的設備，可沒有加工精密柱塞偶件的能力啊。」
這確實是個極其棘手的問題。
柴油機的精密噴油嘴加工精度要求極高，柱塞和套筒之間的配合間隙，往往要控制在千分之幾毫米的微米級別。
以鞍鋼目前那些破舊的工具機精度，別說自己造，連修都夠嗆。
但是，蔣凡早就有了對策，立刻說道：
「直接用最原始的單體泵方案！」
「咱們把每個氣缸獨立弄一個泵油單元，通過凸輪軸上的凸輪，直接機械驅動柱塞往下壓油。」
「這種設計雖然體積笨重，但勝在結構極其簡單，可靠性也極高。」
「而且全靠純機械傳動，不需要任何超高精度的元件，咱們現在的工具機完全搓得出來。」
周春生聽完之後，沉默了足足十幾秒。
他正在飛快地構造著這套機械式直列泵的空間結構。
片刻之後，他緩緩點了點頭：
「可以，我們可以直接利用缸體凸輪軸那一側預留的法蘭位置，外接一套齒輪驅動機構，把動力接給單體泵。」
聽到周春生已經徹底開竅了，蔣凡立刻讓他照著這個大方向，把具體尺寸全部確定下來。
只要供油這條路能走得通，至於噴油嘴，大不了先用單孔或者兩孔的低壓方案。
霧化效果差點就差點，拖拉機又不需要多高的排放標準，只要能把柴油強行噴進去壓燃，看算成功了。
攻克了最難的核心原理後，接下來，兩個人便完全進入了一種高度專注的忘我狀態。
這種跨燃料的改造，幾乎就等同於重新設計一台發動機了。
從壓縮比、點火方式，到缸體強度、活塞結構，再到供油系統，甚至是冷卻和潤滑油路，全部都要推翻重來。
但好的一點是，這個時代的汽油機結構，遠比後世那些布滿電控線束各種傳感器滿天飛的現代發動機要簡單得多。
歸根結底，它就是一套機械活塞反覆運動的曲柄連杆機構，再加上一個化油器。
純機械、純物理，只要手頭有鋼材、有工具機，完全靠手搓就能夠把它給搓出來。
而此刻的鞍鋼，最不缺的就是有經驗的老師傅。
更何況，眼前還有周春生這麼一個實打實的技術大牛在這裡頂著。
周春生可是正兒八經東京帝國大學機械科畢業的高材生，理論底子和工程製圖能力在這個年代絕對是頂尖水平。
再加上蔣凡，只要兩人配合就完全沒有問題。
時間緊迫，蔣凡不再猶豫，立刻拉著周春生開始了對發動機的評估測繪和理論設計。
兩個人一頭扎在坦克邊上，爬上爬下，一人手裡拿著一把遊標卡尺和一本記錄本，開始了一個零件一個零件的精細測繪。
缸體、活塞、連杆、曲軸、凸輪軸、氣門、飛輪、油底殼……
每一個零件的具體尺寸和磨損情況，全部都被他們倆詳細地記錄在案。
周春生的工程製圖功底確實極好，僅憑一支鉛筆一把三角尺和一個圓規，就能在圖紙上，把複雜的三維零件完美展開成標準的加工圖紙。
而蔣凡則在一旁，把每一個測量數據在腦子裡反覆核對，同時飛快地換算著這台發動機改成柴油機之後的受力變化。
「蔣工，缸徑和行程的設計圖都畫出來了。」
周春生半個身子趴在氣缸蓋上，反覆量了好幾遍，才抬起頭認真地說道：
「缸徑92毫米，行程100毫米，總排量大概在2.6升左右。」
蔣凡立刻在腦子裡迅速過了一遍：
「排量不小啊，這麼算下來，原廠的功率標定應該在30到40匹馬力上下。」
「但這玩意兒是典型的汽油機，最大扭矩輸出的轉速區間偏高，得轟到四五千轉才能出全勁。而我們要做的柴油拖拉機啊，講究的是低轉大扭，必須在2000轉左右，就得把扭矩峰值甩出來。」
「所以，壓縮比必須得改。」
周春生聞言眉頭一皺，手裡拿著計算尺，一邊快速推拉計算一邊說道：
「原廠的壓縮比，我剛才算了下，應該在6.5:1左右吧，但這柴油機如果要靠氣缸內的超高壓和高溫來實現壓燃，壓縮比至少得硬生生提升到16:1才行。」
不愧是周春生啊！
只不過，一聽到16:1這個數字，蔣凡還是忍不住「嘖」了一聲。
要知道，這個壓縮比放到後世的現代柴油機上，已經算偏低了。
但對於眼前這台的老古董來說，這幾乎是地獄級的改造難度。
活塞行程不變，要把壓縮比從6.5硬生生提到16以上，意味著要麼加長連杆，要麼大幅加深活塞頂部凹坑的深度以減小燃燒室容積，要麼就得把整個氣缸蓋重新設計。
而且，最致命的問題是，壓縮比暴增之後，氣缸內部燃燒爆炸時的峰值壓力，至少要翻上一倍有餘。
現有的那層薄薄的鑄鐵缸體根本扛不住這麼大的機械負荷。
如果不做強化，強行壓燃，那麼第一腳油門踩下去的瞬間當場就得炸缸。
周春生聽到蔣凡指出的這些致命隱患，也伸手摸了摸原廠缸體外壁的厚度，神色凝重地點了點頭：
「這倒也是啊，這玩意兒當年就是給小鬼子的薄皮輕型坦克用的。」
「他們為了減重，估計壓根就沒有考慮過大負荷的壓燃工況，鑄鐵件設計的冗餘極小。
「要硬改的話，咱們得重新制模、澆築，用更高標號的球墨鑄鐵，或者試一試加厚高強度鋼套。」
「不用試了，直接重新澆。」
蔣凡斬釘截鐵地拍板：「咱們鞍鋼現在最不缺的就是鋼，直接按咱們畫的新圖紙，開一套木模，重新澆鑄一個加厚的強化缸體出來。」
「關鍵部分的壁厚，至少在原基礎上加兩層，尤其是氣缸套的支撐部以及底部的曲軸主軸承座，必須做死加固。」
「那活塞和連杆呢？」
周春生翻著手裡的測繪數據，眉頭越皺越深：
「高壓縮比工況下，活塞頂部的熱負荷和機械負荷都會暴增，原廠那個平頂的鑄造鋁活塞絕對扛不住壓燃的高溫高壓，沒跑幾十個小時就得碎裂。」
蔣凡在腦子裡飛快地過了一遍，以前做工業科普視頻時磕過的那些內燃機設計資料，沉吟片刻後給出了解放方案：
「活塞頂部重新設計燃燒室形狀，改成帶有渦流凹坑的淺盆型結構。」
「這樣在壓縮上止點時能產生強烈的空氣渦流，優化油氣混合速度，大幅提高燃燒效率。」
「活塞材質換成耐高溫的鋁熱合金，尺寸上，活塞裙部往下加長，減少活塞上下運動時的側向擺動敲缸。」
周春生聽得連連點頭，手中的鉛筆如飛，在圖紙上飛快地把新型燃燒室的輪廓勾勒了出來，同時精準地加了幾筆關鍵的尺寸標註。
畫完後，他筆尖一頓，拋出了整場改造最核心的難題：
「那麼噴油系統怎麼解決？廠里現有的設備，可沒有加工精密柱塞偶件的能力啊。」
這確實是個極其棘手的問題。
柴油機的精密噴油嘴加工精度要求極高，柱塞和套筒之間的配合間隙，往往要控制在千分之幾毫米的微米級別。
以鞍鋼目前那些破舊的工具機精度，別說自己造，連修都夠嗆。
但是，蔣凡早就有了對策，立刻說道：
「直接用最原始的單體泵方案！」
「咱們把每個氣缸獨立弄一個泵油單元，通過凸輪軸上的凸輪，直接機械驅動柱塞往下壓油。」
「這種設計雖然體積笨重，但勝在結構極其簡單，可靠性也極高。」
「而且全靠純機械傳動，不需要任何超高精度的元件，咱們現在的工具機完全搓得出來。」
周春生聽完之後，沉默了足足十幾秒。
他正在飛快地構造著這套機械式直列泵的空間結構。
片刻之後，他緩緩點了點頭：
「可以，我們可以直接利用缸體凸輪軸那一側預留的法蘭位置，外接一套齒輪驅動機構，把動力接給單體泵。」
聽到周春生已經徹底開竅了，蔣凡立刻讓他照著這個大方向，把具體尺寸全部確定下來。
只要供油這條路能走得通，至於噴油嘴，大不了先用單孔或者兩孔的低壓方案。
霧化效果差點就差點，拖拉機又不需要多高的排放標準，只要能把柴油強行噴進去壓燃，看算成功了。
攻克了最難的核心原理後，接下來，兩個人便完全進入了一種高度專注的忘我狀態。