活塞的修理

①活塞裙部的磨損、活塞裙部的失圓度與錐形度大于規(guī)定值時(shí)應(yīng)更換。

②活塞環(huán)槽磨損加寬，使活塞環(huán)的側(cè)隙大于規(guī)定允許值時(shí)，可按照加大尺寸的活塞環(huán)在車床上車削活塞環(huán)槽。

③活塞銷座孔磨損超過(guò)規(guī)定值時(shí)，要將銷孔用鉸刀鉸到修理尺寸，并配上加大尺寸的活塞銷。

④活塞脫頂，裙部拉傷嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予以更換。

⑤在不具備修理?xiàng)l件時(shí)，通常采用更換標(biāo)準(zhǔn)尺寸活塞或汽缸（套）的方法予以解決。

3.2.2.2活塞環(huán)的常見故障與檢修

（1）活塞環(huán)的常見故障

1)上下環(huán)面磨損

①原因這是因?yàn)榛钊谄桌镒魍鶑?fù)變速運(yùn)動(dòng)，因而，環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向也隨之頻繁地改變，結(jié)果使環(huán)的上下面在環(huán)槽內(nèi)不斷撞擊，這樣就造成了環(huán)的上下面磨損。與環(huán)槽的磨損情況相似，也是越靠近活塞頂，環(huán)的磨損越大。

②后果活塞環(huán)的側(cè)隙增大。

2）彈力減弱

①原因磨損和高溫作用

②后果側(cè)隙、背隙、端隙增大；密封作用下降；漏氣、竄機(jī)油，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量增加；功率、經(jīng)濟(jì)性下降。

3）斷裂

①原因安裝方法不當(dāng)，卡傷撞斷活塞環(huán)；側(cè)隙、端隙過(guò)小，使環(huán)卡斷；承受大負(fù)荷的撞擊（如內(nèi)燃機(jī)突爆時(shí)）；修理時(shí)缸肩未刮除，將一道活塞環(huán)撞斷。

②后果：拉傷活塞及汽缸壁。

配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作過(guò)程

氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組（氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等）和氣門傳動(dòng)組（推桿、搖臂、凸輪軸和正時(shí)齒輪等）組成；進(jìn)排氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管和消聲器等組成。

內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式較多，按照氣門相對(duì)于汽缸的位置不同可分為兩種形式：氣門布置在汽缸側(cè)面的稱為側(cè)置式氣門配氣機(jī)構(gòu)；氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)。采用側(cè)置式氣門配氣機(jī)構(gòu)布置的燃燒室橫向面積大，結(jié)構(gòu)不緊湊，而高度又受氣流和氣門運(yùn)動(dòng)的限制不能太小，所以當(dāng)壓縮比大于7.5時(shí)，燃燒室就很難布置。對(duì)于柴油機(jī)，由于壓縮比不能太低，所以廣泛采用頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)。由于斜齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的軸向力，或由于工程機(jī)械加速都可能使凸輪軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。按凸輪軸的布置位置可分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式；按曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)方式可分為齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)式；按每缸的氣門數(shù)目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機(jī)構(gòu)。

頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進(jìn)、排氣門都布置在汽缸蓋上，氣門頭部朝下，尾部朝上。然而，空氣密度與壓力成正比，與溫度成反比，因此，增加進(jìn)氣壓力，降低進(jìn)氣溫度都能提高進(jìn)氣密度，目前柴油機(jī)中采用增壓器來(lái)提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。如凸輪軸為了傳動(dòng)方便而靠近曲軸，則凸輪與氣門之間的距離就較長(zhǎng)。中間必須通過(guò)挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅(qū)動(dòng)氣門，使機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)的剛性較差。

頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)工作過(guò)程如下：凸輪軸由曲軸通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，凸輪軸即隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)而言，凸輪軸的轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2，即曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)完成一個(gè)工作循環(huán)，而凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，使進(jìn)、排氣門各開啟一次。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分與挺柱相接觸時(shí)，挺柱開始升起。出油閥上部有一圓錐面，出油閥彈簧將此錐面壓緊在出油閥座上，使柱塞上部空間與高壓油管隔斷。通過(guò)推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂的另一端即壓下氣門，使氣門開啟。在壓下氣門的同時(shí)，內(nèi)、外兩個(gè)氣門彈簧也受到壓縮。當(dāng)凸輪軸凸起部分的高點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)挺柱平面以后，挺柱及推桿隨凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而下落，被壓緊的氣們彈簧通過(guò)氣門彈簧座和氣門鎖片，將氣門向上抬起，后壓緊在氣門座上，使氣門關(guān)閉。氣門彈簧在安裝時(shí)就有一定的預(yù)緊力，以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。

氣門彈簧

氣門彈簧的功用是保證氣門在關(guān)閉時(shí)能壓緊在氣門座上，而在運(yùn)動(dòng)時(shí)使傳動(dòng)件保持相互接觸，不致因慣性力的作用而相互脫離，產(chǎn)生沖擊和噪聲。所以氣門彈簧在安裝時(shí)就有較大氣門彈簧的材料通常為高碳錳鋼、硅錳鋼和鎳鉻錳鋼的鋼絲，用冷繞成型后，經(jīng)熱處理而成。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(shí)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(shí)充入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時(shí)排出。為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度，一般用噴丸或噴砂表面處理。氣門彈簧的形狀多為圓柱形螺旋彈簧。

氣門彈簧在工作時(shí)可能發(fā)生共振。當(dāng)氣門彈簧的固有振動(dòng)頻率與凸輪軸轉(zhuǎn)速或氣門開閉的次數(shù)成倍數(shù)關(guān)系時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振。共振會(huì)使氣門彈簧加速疲勞損壞，配氣機(jī)構(gòu)也無(wú)法正常工作，因而應(yīng)盡力防止。

通過(guò)增加彈簧剛度來(lái)提高固有頻率是防止共振的措施之一。但剛度增加，凸輪表面的接蘭應(yīng)力加大，使磨損加快，曲軸驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)所消耗的功也增加。松開固定螺釘可變更兩凸緣盤間的相對(duì)角位置，從而也就變更了整個(gè)噴油泵的供油提前角。有的內(nèi)燃機(jī)采用變鏍距彈簧來(lái)防止共振。工作時(shí)，彈簧螺距較小的一端逐漸疊合，有效圈數(shù)不斷減少，因而固有頻率也不斷增加。這種氣門彈簧在安裝時(shí)，應(yīng)將螺距較小的一端靠近氣門座。

不少內(nèi)燃機(jī)采用兩根氣門彈簧來(lái)防止共振。內(nèi)、外兩根氣門彈簧同心地安裝在一個(gè)氣門。若感覺有阻力不能輕易扳動(dòng)，但取出銅片后又能以輕微力量即可轉(zhuǎn)動(dòng)，即表示合適。采用雙彈簧的優(yōu)點(diǎn)除了可以防止共振外，同時(shí)當(dāng)一根彈簧折斷時(shí)，另一根還可繼續(xù)維持工作，不致產(chǎn)生氣門落入汽缸的事故。此外，在保證相同彈力的條件下，雙彈簧的高度可比一根彈簧的小，因而可降低整機(jī)高度。采用雙彈簧時(shí)，內(nèi)、外彈簧的螺旋方向應(yīng)相反，以避免當(dāng)一根彈簧折斷時(shí)，折斷部分卡入另一根彈簧中。

輸油泵

輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動(dòng)，克服柴油濾清器和管道中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠的柴油。

柴油機(jī)所采用的輸油泵有活塞式、內(nèi)外轉(zhuǎn)子式、滑片式和膜片式等多種。在中小功率柴油機(jī)中常用活塞式輸油泵，活塞式輸油泵又稱柱塞式輸油泵。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?；钊捷斢捅弥饕苫钊?、推桿、出油閥和手油泵等組成。用于推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的偏心輪通常設(shè)在噴油泵的凸輪軸上，因此輸油泵常和噴油泵組裝在一起。

柴油機(jī)工作時(shí)，噴油泵凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，偏心輪即隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)偏心輪凸起部分高點(diǎn)向推桿位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿被推動(dòng)并使活塞移動(dòng)壓油，同時(shí)壓縮活塞彈簧。氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管的主要功用是保證氣門與氣門座有的同心度，使氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。由于活塞前端油腔中的柴油壓力提高，進(jìn)油閥在壓力作用下關(guān)閉，出油閥被推開，該油腔中的柴油經(jīng)出油閥和上出油道流入活塞靠推桿一端的油腔內(nèi)。

當(dāng)偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸起部分高點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離推桿時(shí)，柱塞彈簧推動(dòng)活塞和推桿回行，這時(shí)活塞后端油腔的油壓升高而前端油壓下降，出油閥關(guān)閉，活塞后端油腔中的柴油經(jīng)上出油道流向噴油泵。如果此間隙過(guò)大'前后竄動(dòng)，則給活塞連桿組的機(jī)件帶來(lái)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。進(jìn)油閥6被推開，由柴油箱或者柴油濾清器來(lái)的柴油，經(jīng)進(jìn)油道流入活塞前端油腔，使油腔充滿柴油，至此，活塞式輸油泵就完成了一次壓油與進(jìn)油的過(guò)程。

由于柴油由輸油泵流向噴油泵是依靠彈簧推動(dòng)活塞而壓出的，因此輸油壓力由彈簧彈力所決定而保持在一定的范圍內(nèi)?；钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到前端，也即彈簧受到大壓縮時(shí)的變形量，取決于偏心輪的偏心距（工作中是不可改變的）?；钊嘶氐胶蠖说奈恢?，則為彈簧彈力與活塞后端油腔中油壓相等時(shí)的位置。凸輪軸和正時(shí)齒輪的檢驗(yàn)與修理（1)凸輪軸和正時(shí)齒輪的常見失效形式①凸輪軸的常見失效形式有三種：凸輪的磨損。當(dāng)噴油泵需要的柴油量大時(shí)，由輸油泵后端油腔中流出較快，活塞沖程較長(zhǎng)。當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷減小，需要的油量減少，活塞后端油腔中柴油流出較少，油壓相對(duì)升高，活塞后退的沖程就短。因此這種輸油泵可保持輸油壓力一定，而輸油量則可根據(jù)需要而改變。

輸油泵上還裝有手油泵，其作用是在柴油機(jī)尚未工作時(shí)，由人工用它來(lái)向供油系統(tǒng)內(nèi)壓油，以排除油道中的空氣。使用時(shí)，先提起手油泵活塞，進(jìn)油閥開啟，柴油即流入手油泵油腔內(nèi)。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。然后將活塞壓下，使進(jìn)油閥關(guān)閉而出油閥開啟，柴油經(jīng)過(guò)出油閥流向噴油泵和各油道中去。使用完畢，應(yīng)將手柄上的螺塞旋緊，以免柴油機(jī)工作時(shí)，空氣進(jìn)入供油系統(tǒng)中。