內(nèi)燃機(jī)的支承

內(nèi)燃機(jī)的支承隨其用途不同而各異，固定式內(nèi)燃機(jī)（如發(fā)電機(jī)組用內(nèi)燃機(jī)、工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)等），多用機(jī)體上的四個支承點(diǎn)剛性地固定在機(jī)座或其他重量較重的基礎(chǔ)上，以降低由于內(nèi)燃機(jī)固有的不平衡性引起的振動。

3.1.2汽缸體與汽缸蓋檢修技能

汽缸體和汽缸蓋的常見失效形式有：不同位置的裂紋、平面變形、水道口腐蝕和螺孔損壞等。本節(jié)將分別討論這幾種失效形式產(chǎn)生的原因、檢驗及修理方法。

3.1.2.1裂紋的檢驗與修理

汽缸體和汽缸蓋裂紋會導(dǎo)致冷卻液或機(jī)油泄漏，影響內(nèi)燃機(jī)的工作，甚至造成汽缸體或汽缸蓋報廢。

（1）裂紋產(chǎn)生的原因

汽缸體與汽缸蓋產(chǎn)生裂紋的部位往往與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同形式的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)裂紋的部位有它一定的規(guī)律性?？傮w說來，裂紋產(chǎn)生的原因不外乎以下三個方面。

①設(shè)計和制造方面的缺陷

a.一些改進(jìn)型發(fā)動機(jī)是強(qiáng)化機(jī)型，其轉(zhuǎn)速和功率較原發(fā)動機(jī)顯著提高，在高轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機(jī)受到的慣性力和應(yīng)力也增大，易出現(xiàn)裂紋。

b.汽缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)裂紋。

c.加工部位與未加工部位，壁厚不同部位過渡處都將產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)這些應(yīng)力與鑄造時的殘余應(yīng)力疊加時，也易產(chǎn)生裂紋。

②使用不當(dāng)

a.在寒冷冬季，沒使用防凍液或停機(jī)后沒按照規(guī)定時間（冷卻水冷卻至常溫）放出冷卻水，致使水套內(nèi)的冷卻水結(jié)冰而發(fā)生凍裂，或在嚴(yán)寒冬季，驟加高溫?zé)崴选?

b.在內(nèi)燃機(jī)處于高溫工作狀況下突然加入冷水，造成汽缸體和汽缸蓋熱應(yīng)力過大，致使汽缸體和汽缸蓋產(chǎn)生裂紋。

c.在拆裝或搬運(yùn)中不慎，使汽缸體或汽缸蓋嚴(yán)重受振或碰撞而產(chǎn)生裂紋。內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，材料受到過高的熱應(yīng)力。比如，長時間超負(fù)荷工作，造成汽缸體內(nèi)應(yīng)力增大；水套中的水垢過厚，減少了冷卻水的通過面積，而且水垢的傳熱性差，降低了發(fā)動機(jī)的散熱性能，特別是汽缸之間、氣門座之間以及進(jìn)、排氣孔附近的水道被阻塞后，將嚴(yán)重影響散抹使局部工作溫度升高，熱應(yīng)力過大，以致產(chǎn)生裂紋。曲軸裂紋和折斷的原因、檢驗及修理1)原因其原因除與曲軸彎、扭大致相同外，還有以下幾個方面。

d.在沒有充分暖機(jī)的情況下，迅速增加負(fù)荷，致使汽缸體和汽缸蓋冷熱變化劇烈且不均勻，以致產(chǎn)生裂紋。

③修理質(zhì)量不高在維修過程中，未能嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，如汽缸蓋螺母未能按規(guī)定顧序和力矩擰緊、擰緊力不均勻，用不符合規(guī)定的汽缸蓋螺母等；在鑲配氣門座圈時，沒有根據(jù)氣門座的材料及加工精度等選用適當(dāng)?shù)膲喝脒^盈量等，也會使其產(chǎn)生裂紋。

擰緊汽缸蓋螺母要用讀數(shù)準(zhǔn)確的扭力扳手，按先中間后兩邊，分2~3次（如135系列柴油機(jī)汽缸蓋螺母的規(guī)定力矩為245~265N·m，一次可擰到100N·m；若感覺有阻力不能輕易扳動，但取出銅片后又能以輕微力量即可轉(zhuǎn)動，即表示合適。第二次可擰到200N·m；第三次可擰到規(guī)定力矩）對稱地擰緊到規(guī)定的力矩。對重裝汽缸蓋的發(fā)動機(jī)在一次走熱，冷卻至常溫后，還需按上述要求再擰一次汽缸蓋螺母以達(dá)到規(guī)定力矩，并應(yīng)重新調(diào)整一次氣門間隙。

拆卸汽缸蓋螺母的順序與上述順序剛好相反，按先兩邊后中間的順序，分2~3次對稱地擰松。千萬不要為了方便，一次性地把所有螺母卸掉。

曲軸裂紋與折斷的檢查曲軸裂紋多發(fā)生在連桿軸頸端部或曲軸臂與曲軸軸頸的結(jié)合處。其檢查方法有以下幾種。

①磁力探傷法 用磁力探傷器進(jìn)行檢查，先把曲軸用磁力探傷器磁化，再用鐵粉末撒在需要檢查的部位，同時用小手錘輕輕敲擊曲軸。這時注意觀察，如有裂紋，在鐵粉末聚積的中間就會發(fā)現(xiàn)有清楚的裂紋線條。

②錘擊法 先清除黏附在曲軸表面上的油污，然后用煤油或柴油浸洗整個曲軸，再取出曲軸將其抹拭干凈，后將曲軸的兩端支撐在木架上，用小手錘輕輕敲擊每道曲軸臂。如發(fā)出“鏘、鏘”（連貫的尖銳金屬聲），則表示曲軸無裂紋；如發(fā)出“波、波”（不連貫，短促的啞金屬聲），則表示曲軸有裂紋。然后在這附近容易產(chǎn)生裂紋的部位，用眼看或用放大鏡仔細(xì)觀察，如發(fā)現(xiàn)油漬冒出或成一黑線的地方，就是裂紋之所在。為了保證密封，每個氣門和氣門座都要配對研磨，研磨后氣門不能互換。

③粉漬法 將曲軸用煤油或柴油洗凈抹干后，在曲軸表面均勻涂上一層滑石粉，然后用小手錘輕敲曲軸臂，如果曲軸存在裂紋，油漬就會由裂紋內(nèi)部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發(fā)現(xiàn)裂紋之所在。

④石灰乳法 將曲軸洗凈浸在熱油（機(jī)油）中約2h，讓油進(jìn)入裂縫，取出抹干后，用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥（石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液，其比例為1：10-1：12），或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。這時，白堊便吸收儲存在裂縫中的油液，這部分白堊便成暗色，顯示出裂紋的形狀。若配合間隙過大，可將軸瓦兩端的調(diào)整墊片減少，或在軸瓦背面墊適當(dāng)厚度的銅皮（大修時不允許），必要時可更換軸瓦。

軸瓦的檢驗

①外觀檢查

a.合金層燒熔，應(yīng)報廢。

b.表面磨損起線嚴(yán)重，發(fā)生咬傷者，應(yīng)報廢。

c.鉛青銅合金有剝落現(xiàn)象，應(yīng)報廢；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)報廢。

e.軸瓦定位塊或定位銷與孔有損傷者，不能使用。

f.軸瓦外圓磨損，或用銼刀銼過應(yīng)報廢。

②測量軸瓦 測量軸瓦主要是測量合金層的厚度。內(nèi)燃機(jī)軸瓦有兩種類型：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。一般軸瓦的澆鑄厚度各機(jī)型說明書都有具體說明。①光磨軸頸時，沒有使軸頸與曲軸臂（曲柄）連接處保持一定的內(nèi)圓角（一般要求軸頸的內(nèi)圓角為1~3mm之間）引起應(yīng)力集中而使曲軸斷裂。

在維修過程中，可參關(guān)說明書，這里就不多講述。

測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，先測出總厚度，再測出底板厚度，二者之差即為合金層厚度。

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

③軸瓦座孔的失圓度和錐形度不應(yīng)超過允許范圍

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

b.軸瓦座孔的失圓度和錐形度超過允許值的后果：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，然后用量缸表測量其失圓度及錐形度。

d.瓦片裝入座孔時，瓦片的兩端應(yīng)高出座孔平面0.05mm。如果過高，則擰足扭力時會引起瓦片變形。解決的辦法是：在無定位塊的一端銼去少許。如果過低，則瓦片在座孔內(nèi)竄動。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。內(nèi)燃機(jī)對配氣機(jī)構(gòu)及進(jìn)排氣系統(tǒng)的要求是：進(jìn)入汽缸的新鮮氣或可燃混合氣要盡可能多，排氣要盡可能充分。并且這種方法只能在小修和中修時使用，大修時不允許。當(dāng)擰足扭力后，瓦片不得在座內(nèi)有任何竄動，同時，瓦的背面與座孔接觸面積不應(yīng)少于75％，否則，同樣會造成潤滑與散熱不良等后果。

曲軸軸向間隙的檢查

曲軸軸向間隙也稱曲軸的端隙，是指軸承承推端面與軸頸定位軸肩之間的軸向間隙。它是為了適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)在工作中機(jī)件熱膨脹時的需要而定的。如果此間隙過小，會使機(jī)件膨脹而卡死；如果此間隙過大'前后竄動，則給活塞連桿組的機(jī)件帶來不正常的磨損，止推墊圈表面逐漸磨損，使間隙改變，形成軸向位移。因此，在裝配曲軸時，應(yīng)進(jìn)行曲軸軸向間隙的檢驗。在內(nèi)燃機(jī)使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會逐漸增大，促使進(jìn)、排氣門遲開、早關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)、排氣的時間變短，進(jìn)氣不足，排氣不凈，致使內(nèi)燃機(jī)的動力性與經(jīng)濟(jì)性下降，同時使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大。

檢驗時，先將曲定軸和軸承的承推端面的一邊靠合，用撬棍擠曲軸后端，然后用厚薄規(guī)在一道曲軸臂與止推墊圈間的測量。曲軸軸向間隙一般在0.05~0.25mm之間。如軸向間隙過大或過小，則應(yīng)更換或修整止推墊圈。

配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的功用是按內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)或油機(jī)）的工作循環(huán)和著火（或點(diǎn)火）順序，定時地開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)排氣門，以保證新鮮空氣（或可燃混合氣）適時充入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時排出。

配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)各機(jī)件的技術(shù)狀況在工作過程中是不斷變化的，如氣門、氣門座和凸輪軸等主要機(jī)件，在高溫高壓和沖擊負(fù)荷的作用下，會產(chǎn)生機(jī)械磨損和化學(xué)腐蝕。這樣就破壞了氣門與座的密封性和配氣定時，從而使內(nèi)燃機(jī)功率下降以及燃油消耗量增加。

4.1配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的構(gòu)造

發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的類型有：氣門式、氣孔式和氣孔一氣門式等三種類型。四沖程內(nèi)燃機(jī)普遍采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)對配氣機(jī)構(gòu)及進(jìn)排氣系統(tǒng)的要求是：進(jìn)入汽缸的新鮮氣或可燃混合氣要盡可能多，排氣要盡可能充分；進(jìn)、排氣門的開閉時刻要準(zhǔn)確，開閉時的振動和噪聲要盡量?。涣硗?，要工作可靠、使用壽命長和便于調(diào)整。經(jīng)驗法：在軸瓦表面加入一薄層機(jī)油，并將瓦蓋按規(guī)定力矩擰緊（擰緊順序同上），用雙手的腕力扳動曲軸臂，能使曲軸轉(zhuǎn)動一圈左右為合適。