柴油發(fā)電機(jī)組氣缸與氣缸套

汽缸與汽缸套

汽缸是用來(lái)引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形空間。汽缸內(nèi)壁與活塞頂、汽缸蓋底面共同構(gòu)成燃燒室，其表面在工作時(shí)與高溫、高壓燃?xì)饧皽囟容^低的新鮮空氣交替接觸。由于燃?xì)鈮毫蜏囟鹊挠绊?，加之活塞相?duì)于汽缸內(nèi)壁的高速運(yùn)動(dòng)和側(cè)壓力的作用，使汽缸表面產(chǎn)生磨損。當(dāng)汽缸壁磨損到一定程度后，活塞環(huán)與汽缸壁之間就會(huì)失去密封性，大量燃?xì)饴┤肭S箱，使柴油機(jī)性能惡化，而且機(jī)油也較易變質(zhì)。出油閥在出油閥彈簧及高壓柴油的共同作用下迅速下落，高壓油管中的油壓迅速降低。因此對(duì)汽缸的材料、加工精度和表面粗糙度都有較高要求。通常內(nèi)燃機(jī)的大修期限是根據(jù)汽缸壁面的磨損情況來(lái)決定的。

為了提高汽缸的強(qiáng)度和耐磨性，便于維修和降低成本，通常采用較好的合金材料將汽缸制成單獨(dú)的汽缸套鑲?cè)肫左w中。一般汽缸套采用耐磨合金鑄鐵制造，如高磷鑄鐵、含硼鑄鐵、球墨鑄鐵或奧氏體鑄鐵等。噴油器的作用是將燃料霧化成細(xì)粒，并使它們適當(dāng)?shù)胤植荚谌紵抑校纬闪己玫目扇蓟旌蠚?。為了使汽缸套的耐磨性更好，有的汽缸套還進(jìn)行了表面淬火、多孔鍍鉻、噴鉬或氮化處理等。

常用的汽缸套可分為干式和濕式兩種：干式汽缸套是壁厚為1~3mm的薄壁圓筒，其特點(diǎn)是缸套的外表面不與冷卻水直接接觸。采用干式汽缸套的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體剛度較好，不存在冷卻水密封問(wèn)題；缺點(diǎn)是缸套的散熱條件不如濕式汽缸套好，加工面增加，成本高，拆卸困難。曲軸上的正時(shí)齒輪經(jīng)過(guò)一個(gè)或兩個(gè)中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時(shí)齒輪。

濕式汽缸套是壁厚為5~9mm的圓筒，其外壁直接與冷卻水相接觸。優(yōu)點(diǎn)是裝拆方便，冷卻可靠，容易加工；缺點(diǎn)是機(jī)體的剛度較差，漏水的可能性比較大。柴油機(jī)大多采用濕式汽缸套。

濕式汽缸套因外壁直接與冷卻水接觸，所以在缸套的外表面制有兩個(gè)凸出的圓環(huán)帶，以保證汽缸套的徑向定位和密封。缸套的軸向定位是利用上端的凸緣。凸緣下面裝有密封銅墊片。缸套外表面的下凸出圓環(huán)帶上裝有1~3個(gè)耐熱耐油的橡膠密封水圈，有的發(fā)動(dòng)機(jī)則把密封水圈安裝在機(jī)體上。但一般說(shuō)來(lái)，由于凸輪軸的受力不大，它的磨損速度是緩慢的，通常在內(nèi)燃機(jī)兩三個(gè)大修周期（甚至更長(zhǎng)時(shí)間）才達(dá)到允許使用極限。缸套裝入機(jī)體后，其凸緣頂面應(yīng)高于機(jī)體頂面0.06~0.15mm，以使汽缸蓋能壓緊在汽缸套上。有的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸套下端開(kāi)有切口，以保證連桿在其大傾斜位置時(shí)不致與缸套相碰。

軸瓦的檢驗(yàn)

①外觀檢查

a.合金層燒熔，應(yīng)報(bào)廢。

b.表面磨損起線嚴(yán)重，發(fā)生咬傷者，應(yīng)報(bào)廢。

c.鉛青銅合金有剝落現(xiàn)象，應(yīng)報(bào)廢；若白合金層中有小片剝落，則可焊補(bǔ)修復(fù)。

d.軸瓦表面有裂紋，且裂紋較深較寬者，應(yīng)報(bào)廢。

e.軸瓦定位塊或定位銷(xiāo)與孔有損傷者，不能使用。

f.軸瓦外圓磨損，或用銼刀銼過(guò)應(yīng)報(bào)廢。

②測(cè)量軸瓦 測(cè)量軸瓦主要是測(cè)量合金層的厚度。內(nèi)燃機(jī)軸瓦有兩種類(lèi)型：厚壁軸瓦和薄壁軸瓦。厚壁軸瓦澆鑄的合金層厚度為5~10mm，薄壁軸瓦又有兩種：壁厚為0.90、2.30mm的，澆鑄的合金層厚度為0.4~1.0mm；壁厚為1.0~3.0mm的，澆鑄的合金層厚度為0.6~1.5mm。當(dāng)浮子達(dá)到規(guī)定的放水水位時(shí)，液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?，在儀表盤(pán)上的放水警告燈就發(fā)出放水信號(hào)，這時(shí)需及時(shí)松開(kāi)油水分離器上的放水塞放水。一般軸瓦的澆鑄厚度各機(jī)型說(shuō)明書(shū)都有具體說(shuō)明。

在維修過(guò)程中，可參關(guān)說(shuō)明書(shū)，這里就不多講述。

測(cè)量合金層厚度的方法有兩種。

a.新舊比較法：新舊兩軸瓦厚度之差，就是磨損量。（合金層的）標(biāo)準(zhǔn)尺寸一磨損量=合金層的厚度。

b.在全套軸瓦中找出磨損后薄的一片，先測(cè)出總厚度，再測(cè)出底板厚度，二者之差即為合金層厚度。

內(nèi)燃機(jī)大修時(shí)，無(wú)論是主軸瓦或連桿軸瓦，若其中有一片因磨損過(guò)薄或損壞而不能繼續(xù)使用時(shí)，應(yīng)予以成套更換；小修和中修時(shí)則允許更換個(gè)別軸瓦。

③軸瓦座孔的失圓度和錐形度不應(yīng)超過(guò)允許范圍

a.技術(shù)要求：生產(chǎn)廠或大修時(shí)，失圓度和錐形度均不超過(guò)0.02mm；使用時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不超過(guò)0.07mm。

b.軸瓦座孔的失圓度和錐形度超過(guò)允許值的后果：使軸瓦座與瓦片貼合不嚴(yán)，造成軸承散熱不良，瓦背漏油，軸瓦變形。

c.檢查方法：按規(guī)定力矩上好瓦蓋，然后用量缸表測(cè)量其失圓度及錐形度。

d.瓦片裝入座孔時(shí)，瓦片的兩端應(yīng)高出座孔平面0.05mm。如果過(guò)高，則擰足扭力時(shí)會(huì)引起瓦片變形。解決的辦法是：在無(wú)定位塊的一端銼去少許。如果過(guò)低，則瓦片在座孔內(nèi)竄動(dòng)。應(yīng)用最為廣泛的直列柱塞式噴油泵柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成：直列柱塞式噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。解決的辦法是：在瓦的背面墊一張與瓦片尺寸相等的薄銅皮，但應(yīng)保證刮配后有一定的合金層，同時(shí)還要注意留出油孔，允許在瓦的背面墊紙和導(dǎo)熱不良的物質(zhì)，以免影響軸承散熱。并且這種方法只能在小修和中修時(shí)使用，大修時(shí)不允許。當(dāng)擰足扭力后，瓦片不得在座內(nèi)有任何竄動(dòng)，同時(shí)，瓦的背面與座孔接觸面積不應(yīng)少于75％，否則，同樣會(huì)造成潤(rùn)滑與散熱不良等后果。

凸輪軸和正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理

（1)凸輪軸和正時(shí)齒輪的常見(jiàn)失效形式

①凸輪軸的常見(jiàn)失效形式有三種：凸輪的磨損；軸頸及軸承的磨損；軸線彎曲。

②正時(shí)齒輪的常見(jiàn)失效形式有兩種：牙齒磨損；牙齒斷裂。

（2）凸輪軸和正時(shí)齒輪失效的原因分析

凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（長(zhǎng)而細(xì)）和工作特點(diǎn)（周期性的承受不均勻的負(fù)荷），促使它在工作中發(fā)生軸頸和軸承的磨損，失圓和整個(gè)軸線的彎曲；凸輪與配氣機(jī)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使凸輪外形和高度受到磨損。由于軸承磨損松曠，將加劇軸線的彎曲。軸線的彎曲又將促使油泵齒輪、正時(shí)齒輪及軸頸和軸承的磨損，甚至?xí)斐升X輪工作時(shí)的噪聲和牙齒斷裂，氣門(mén)挺柱球面轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活；加速凸輪的磨損，使軸頸的失圓度和錐形度超過(guò)公差等。凸輪軸和正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理（1)凸輪軸和正時(shí)齒輪的常見(jiàn)失效形式①凸輪軸的常見(jiàn)失效形式有三種：凸輪的磨損。

但一般說(shuō)來(lái)，由于凸輪軸的受力不大，它的磨損速度是緩慢的，通常在內(nèi)燃機(jī)兩三個(gè)大修周期（甚至更長(zhǎng)時(shí)間）才達(dá)到允許使用極限。但是，這些磨損，會(huì)影響配氣機(jī)構(gòu)工作的準(zhǔn)確性，并給氣門(mén)桿端和挺柱間的間隙調(diào)整帶來(lái)困難，因此，在內(nèi)燃機(jī)大修時(shí)，應(yīng)對(duì)凸輪、凸輪、凸輪軸承、正時(shí)齒輪等進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)。如果焊接折斷的曲軸，需按曲軸折斷的原痕找出中心縫，用電焊在斷縫兩側(cè)先點(diǎn)焊幾點(diǎn)，再在裂縫未電焊的兩面開(kāi)槽后焊接。

（3）凸輪軸的檢驗(yàn)

①凸輪軸彎曲度的檢驗(yàn)其方法是將凸輪軸安裝于車(chē)床頂針間或以v形鐵塊安放于平板上，以?xún)啥溯S頸作為支點(diǎn)，用百分表檢查各中間軸頸的擺差。如大彎曲度超過(guò)0·025mm（即百分表讀數(shù)總值為0.05mm)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行冷壓校正。當(dāng)軸有單數(shù)支承軸頸時(shí)，測(cè)中間軸頸；當(dāng)軸有雙數(shù)支承軸頸時(shí)，則測(cè)中間兩個(gè)軸頸。正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理凸輪軸上的正時(shí)齒輪工作過(guò)久會(huì)磨損，使齒隙變大，在工作中會(huì)產(chǎn)生噪聲。

②凸輪的檢驗(yàn)凸輪的檢驗(yàn)，可用標(biāo)準(zhǔn)樣板或外徑千分尺測(cè)量，凸輪頂部的磨損超過(guò)1mm時(shí)，應(yīng)予以堆焊修復(fù)。而且，凸輪的圓弧磨損不應(yīng)超過(guò)允許限度。

③凸輪軸軸頸的檢驗(yàn)凸輪軸軸頸的失圓度及錐形度誤差應(yīng)不大于0.03mm，軸頸磨損量應(yīng)不大于1mm。

油水分離器

為了除去柴油中水分，有的柴油機(jī)在燃油箱與輸油泵之間還裝有專(zhuān)門(mén)的油水分離器。其結(jié)構(gòu)由分離器殼體、液面?zhèn)鞲衅鳌⒏∽雍褪謮耗て玫冉M成。

來(lái)自燃油箱的燃油經(jīng)進(jìn)油口2進(jìn)人油水分離器，并從出油口流出至輸油泵。燃油中的冷凝水在油水分離器內(nèi)分離并沉淀在分離器殼體的下部。裝在殼體下部的浮子隨著積聚在油水分離器殼體內(nèi)的冷凝水的增多而逐漸上升。除了利用上述三種方法來(lái)提高汽缸的空氣壓力外，還有利用進(jìn)排氣管內(nèi)的氣體動(dòng)力效應(yīng)來(lái)提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進(jìn)排氣的壓力交換來(lái)提高汽缸空氣壓力的氣波增壓器。當(dāng)浮子達(dá)到規(guī)定的放水水位時(shí)，液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?，在儀表盤(pán)上的放水警告燈就發(fā)出放水信號(hào)，這時(shí)需及時(shí)松開(kāi)油水分離器上的放水塞放水。手壓膜片泵供排水和排氣時(shí)使用。