柴油發(fā)電機組氣缸與氣缸套

汽缸與汽缸套

汽缸是用來引導(dǎo)活塞作往復(fù)運動的圓筒形空間。汽缸內(nèi)壁與活塞頂、汽缸蓋底面共同構(gòu)成燃燒室，其表面在工作時與高溫、高壓燃氣及溫度較低的新鮮空氣交替接觸。由于燃氣壓力和溫度的影響，加之活塞相對于汽缸內(nèi)壁的高速運動和側(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)與汽缸壁之間就會失去密封性，大量燃氣漏入曲軸箱，使柴油機性能惡化，而且機油也較易變質(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)燃機的大修期限是根據(jù)汽缸壁面的磨損情況來決定的。

為了提高汽缸的強度和耐磨性，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粒，并使它們適當(dāng)?shù)胤植荚谌紵抑?，形成良好的可燃混合氣。為了使汽缸套的耐磨性更好，有的汽缸套還進行了表面淬火、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)點是機體剛度較好，不存在冷卻水密封問題；缺點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。曲軸上的正時齒輪經(jīng)過一個或兩個中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時齒輪。

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)點是裝拆方便，冷卻可靠，容易加工；缺點是機體的剛度較差，漏水的可能性比較大。柴油機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個耐熱耐油的橡膠密封水圈，有的發(fā)動機則把密封水圈安裝在機體上。但一般說來，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)燃機兩三個大修周期（甚至更長時間）才達到允許使用極限。缸套裝入機體后，其凸緣頂面應(yīng)高于機體頂面0.06~0.15mm，以使汽缸蓋能壓緊在汽缸套上。有的發(fā)動機在汽缸套下端開有切口，以保證連桿在其大傾斜位置時不致與缸套相碰。

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。當(dāng)浮子達到規(guī)定的放水水位時，液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?，在儀表盤上的放水警告燈就發(fā)出放水信號，這時需及時松開油水分離器上的放水塞放水。一般軸瓦的澆鑄厚度各機型說明書都有具體說明。

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。應(yīng)用最為廣泛的直列柱塞式噴油泵柴油機燃油供給系統(tǒng)組成：直列柱塞式噴油泵一般由柴油機曲軸的正時齒輪驅(qū)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。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。

凸輪軸和正時齒輪的檢驗與修理

（1)凸輪軸和正時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；軸頸及軸承的磨損；軸線彎曲。

②正時齒輪的常見失效形式有兩種：牙齒磨損；牙齒斷裂。

（2）凸輪軸和正時齒輪失效的原因分析

凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點（長而細）和工作特點（周期性的承受不均勻的負荷），促使它在工作中發(fā)生軸頸和軸承的磨損，失圓和整個軸線的彎曲；凸輪與配氣機件的相對運動，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、正時齒輪及軸頸和軸承的磨損，甚至?xí)斐升X輪工作時的噪聲和牙齒斷裂，氣門挺柱球面轉(zhuǎn)動不靈活；加速凸輪的磨損，使軸頸的失圓度和錐形度超過公差等。凸輪軸和正時齒輪的檢驗與修理（1)凸輪軸和正時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。

但一般說來，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)燃機兩三個大修周期（甚至更長時間）才達到允許使用極限。但是，這些磨損，會影響配氣機構(gòu)工作的準(zhǔn)確性，并給氣門桿端和挺柱間的間隙調(diào)整帶來困難，因此，在內(nèi)燃機大修時，應(yīng)對凸輪、凸輪、凸輪軸承、正時齒輪等進行認真的檢驗。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)先點焊幾點，再在裂縫未電焊的兩面開槽后焊接。

（3）凸輪軸的檢驗

①凸輪軸彎曲度的檢驗其方法是將凸輪軸安裝于車床頂針間或以v形鐵塊安放于平板上，以兩端軸頸作為支點，用百分表檢查各中間軸頸的擺差。如大彎曲度超過0·025mm（即百分表讀數(shù)總值為0.05mm)時，應(yīng)進行冷壓校正。當(dāng)軸有單數(shù)支承軸頸時，測中間軸頸；當(dāng)軸有雙數(shù)支承軸頸時，則測中間兩個軸頸。正時齒輪的檢驗與修理凸輪軸上的正時齒輪工作過久會磨損，使齒隙變大，在工作中會產(chǎn)生噪聲。

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

③凸輪軸軸頸的檢驗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，有的柴油機在燃油箱與輸油泵之間還裝有專門的油水分離器。其結(jié)構(gòu)由分離器殼體、液面?zhèn)鞲衅?、浮子和手壓膜片泵等組成。

來自燃油箱的燃油經(jīng)進油口2進人油水分離器，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提高汽缸的空氣壓力外，還有利用進排氣管內(nèi)的氣體動力效應(yīng)來提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進排氣的壓力交換來提高汽缸空氣壓力的氣波增壓器。當(dāng)浮子達到規(guī)定的放水水位時，液面?zhèn)鞲衅鲗㈦娐方油?，在儀表盤上的放水警告燈就發(fā)出放水信號，這時需及時松開油水分離器上的放水塞放水。手壓膜片泵供排水和排氣時使用。