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蜏囟鹊挠绊懀又钊鄬?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)。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。曲軸裂紋、折斷的修理曲軸有了裂紋或折斷，可用“焊修”的方法進(jìn)行修復(fù)，其工藝要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。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。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。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)。

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題；根據(jù)各凸輪的相對(duì)位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向，即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。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。

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。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。柴油機(jī)輸出功率的大小，取決于進(jìn)入汽缸的燃油和空氣的數(shù)量及熱能的有效利用率。有的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸套下端開有切口，以保證連桿在其大傾斜位置時(shí)不致與缸套相碰。

柴油發(fā)電機(jī)裂紋的修理方法

裂紋的修理方法

汽缸體和汽缸蓋裂紋的修理，應(yīng)根據(jù)其的程度、損傷的部位及自身修理?xiàng)l件和設(shè)備狀況，確定其修理方法，常用的修理方法有五種。

①環(huán)氧樹脂膠粘接環(huán)氧樹脂粘接具有粘接力強(qiáng)、收縮小、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低。其主要缺點(diǎn)是不耐高溫、不耐沖擊等，而且在下一次修理時(shí)，經(jīng)熱堿水煮洗后會(huì)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象，需要重新粘接。所以，汽缸體和汽缸蓋除燃燒室、氣門座等高溫區(qū)域外，其余部位均可采用這種方法進(jìn)行修復(fù)。⑧曲軸平衡遭到破壞，曲軸受到很大的慣性沖擊，使曲軸疲勞而裂斷。

②螺釘填補(bǔ)這種方法適用于某些受力不大，強(qiáng)度要求小和裂紋范圍較短（一般在50mm以下）的平面部位，其修理質(zhì)量較高，但較費(fèi)工時(shí)。具體的填補(bǔ)工藝如下。

a.在裂紋兩端各鉆一個(gè)限制孔，以防止裂紋的繼續(xù)延伸。

b.沿裂紋鉆孔3、4、5，孔的直徑視螺紋的直徑而定，并保證孔與孔之間重疊1/3孔徑

c.在上述1、2、3、4、5孔中攻出螺紋。

d.在攻好的螺紋中，擰入預(yù)先鉸好螺紋的紫銅桿（擰入部分漆以白漆），擰好后切斷銅桿，使切斷處高出裂紋表面1、1.5mm。

e.巳在已經(jīng)切斷的螺桿之間鉆孔6、7、8、9，按照上述方法攻螺紋并擰入螺桿，使之填滿裂紋，形成一條螺釘鏈。

f.為使填滿緊密起見，應(yīng)用手錘在已切斷的螺桿之間輕輕敲打，后用銼刀修平，必要時(shí)可用錫焊，以防滲漏。

③補(bǔ)板封補(bǔ)在汽缸體、汽缸蓋受力不大的部位上，如裂紋較長(zhǎng)或有破洞時(shí)，在破損處的四周采用補(bǔ)板封補(bǔ)。

a.在各裂紋端部鉆孔，限制其延伸。

b.用3、5mm厚的紫銅板或1.5、2mm厚的鐵板，截成與破口輪廓相似，四周大于破口154~20mm的補(bǔ)板。如的表面有凸部分，需在補(bǔ)板上敲出同樣凸起形狀，使整個(gè)補(bǔ)板能與封補(bǔ)部位的表面貼合。

d.將補(bǔ)板按在破口上，從補(bǔ)板孔中用劃針在汽缸體上做出鉆孔記號(hào)'移去補(bǔ)板后，在記號(hào)處鉆出深度約10mm的孔，并攻出所需直徑的螺紋。

e.在汽缸體與補(bǔ)板之間，填入涂有白漆的石棉襯墊，然后用平頭螺栓將補(bǔ)板緊固在汽缸體上，必要時(shí)將補(bǔ)板四周用小錘敲擊，并進(jìn)一步擰緊螺栓，以增加其密封性。

④焊補(bǔ)汽缸體與汽缸蓋的裂紋，如發(fā)生在受力較大或溫度較高的部位，以及用以上幾種方法不易操作的部位，多采用焊補(bǔ)法修復(fù)。其焊補(bǔ)工藝如下。

a.在裂紋兩端各鉆一個(gè)3~5mm的孔，防止裂紋的延伸。

b.按具體情況，將裂紋鑿成60°~90°的v形槽，并清理干凈，露出光澤。

c.采用電焊時(shí)，應(yīng)使用直流電焊；采用焊時(shí)，應(yīng)將缸體或缸蓋墊平，將焊區(qū)緩慢預(yù)熱至500℃左右，焊補(bǔ)后加熱至500~550℃保持1h，然后在不少于16h內(nèi)緩冷至常溫。

⑤堵漏劑堵漏堵漏劑通常是由水玻璃、無機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無機(jī)填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體。適用于鑄鐵或鋁缸體所出現(xiàn)的細(xì)小裂紋、砂眼等缺陷的堵漏。采用堵漏劑進(jìn)行修復(fù)裂紋時(shí)，應(yīng)先找出漏水的部位，確定裂紋的長(zhǎng)度、寬度或砂眼的孔徑。如裂紋長(zhǎng)度超過40~50mm時(shí)，可在裂紋兩端鉆3~4m的限制孔，并點(diǎn)焊或攻螺紋擰上螺釘，防止裂紋的延伸。同時(shí)，每隔30、鉆孔（不鉆通），點(diǎn)焊或攻螺紋擰上螺釘，避免工作中的振動(dòng)使裂紋擴(kuò)展。錐面下部有一圓柱形的環(huán)帶稱為減壓環(huán)帶，減壓環(huán)帶與出油閥座的內(nèi)孔精密配合，也具有密封作用。若裂紋寬度、砂眼孔徑超過0·3皿皿時(shí)不用這種方法修復(fù)。堵漏劑堵漏僅適用于小裂紋或有微量滲漏時(shí)采用。

后，需要強(qiáng)調(diào)的是：若裂紋發(fā)生在關(guān)鍵部位，如缸孔邊、主軸承座等受力較大的部位時(shí)，一般無法修復(fù)'應(yīng)更換汽缸體或汽缸蓋。需特別注意的是：凡經(jīng)過修補(bǔ)的汽缸體和汽缸蓋都應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，以檢查其是否有滲漏現(xiàn)象。

曲軸的構(gòu)造

曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲軸都有）、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。

①主軸頸與連桿軸頸內(nèi)燃機(jī)的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉(zhuǎn)。主軸頸多為實(shí)心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減少其離心力；同時(shí)可作為潤(rùn)滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將機(jī)油中密度大的金屬磨屑及其他雜質(zhì)甩向空腔的外壁，內(nèi)側(cè)干凈的機(jī)油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。缺點(diǎn)是傳熱條件差，加工要求高，氣門座圈如工作時(shí)松脫則會(huì)造成事故。

②曲柄臂（簡(jiǎn)稱曲柄）曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應(yīng)使曲軸有足夠的剛度和強(qiáng)度。

③平衡重平衡重通常設(shè)在與連桿軸頸相對(duì)的一側(cè)曲柄臂上，其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺(tái)肩的圓柱形。其上分別裝有正時(shí)齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內(nèi)燃機(jī)曲軸前端設(shè)有啟動(dòng)爪，另有一些高速內(nèi)燃機(jī)曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器，還有些工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)的曲軸前端設(shè)有動(dòng)力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設(shè)有油封、回油螺槽、后凸緣等結(jié)構(gòu)。曲軸后端的尾部伸出機(jī)體外，以便將內(nèi)燃機(jī)的功率輸送給配套機(jī)具的傳動(dòng)裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重，因此對(duì)螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序

曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置（即曲拐的布置）與沖程數(shù)、汽缸數(shù)、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發(fā)生的順序（稱為發(fā)火次序或工作順序）有關(guān)。曲軸的形狀要同時(shí)滿足慣性力的平衡和發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。

就四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈（即一個(gè)工作循環(huán)），每缸都應(yīng)發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間（以°CA表示）應(yīng)力求均勻。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)有個(gè)汽缸，則發(fā)火間隔應(yīng)為720°/i°CA，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)缸做功，這樣才能使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)。廢氣渦輪增壓器的拆卸在拆卸前可將壓氣機(jī)殼、中間殼及無葉渦殼三者的相互位置做好標(biāo)記，以便在裝屺時(shí)安裝到原始位置?，F(xiàn)就常用的4缸、6缸和V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)說明如下。

①四沖程直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)因缸數(shù)i=4，所以發(fā)火間隔應(yīng)為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個(gè)曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷朝上時(shí)，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔180°。

曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是，只有少數(shù)進(jìn)內(nèi)燃機(jī)采用這種著火次序。

按發(fā)火次序看，前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦髌组g做功行程的間隔是120°，而每個(gè)汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°的重疊角。在這個(gè)60°中，兩個(gè)汽缸都在做功，前一個(gè)汽缸做功未完，后一個(gè)汽缸做功已經(jīng)開始。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)。這種做功行程重疊的現(xiàn)象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的平穩(wěn)性是非常有利的。

③四沖程v型8缸機(jī)大多將汽缸排列成雙列v形（兩列汽缸的中心線夾角常取90°）。因其汽缸數(shù)i=8，所以，各缸發(fā)火間隔應(yīng)為720°/8=90°CA。通常，這種發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列汽缸中相對(duì)的一對(duì)連桿共裝在一個(gè)曲柄銷上，所以v型8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷。一般情況下，將4個(gè)曲柄銷布置在兩個(gè)互成90°的平面內(nèi)。調(diào)整氣門間隙的方法是：先松開調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母，再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，用規(guī)定數(shù)值的厚薄規(guī)插入氣門桿與搖臂之間進(jìn)行測(cè)量，使氣門間隙符合規(guī)定，調(diào)整好后再將鎖緊螺母擰緊，復(fù)查一次，直至氣門間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。v型8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。

燃油箱

燃油箱的功用是儲(chǔ)存柴油機(jī)工作時(shí)所需的柴油。其容量一般可供柴油機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)8~10h。燃油箱通常用薄鋼板沖壓后焊接而成，內(nèi)表面鍍鋅或錫，以防腐蝕生銹。

油箱內(nèi)部通常用隔板將油箱隔成數(shù)格，防止設(shè)備工作時(shí)振動(dòng)引起油箱內(nèi)的柴油劇烈晃動(dòng)而產(chǎn)生泡沫，影響柴油的正常供給。油箱上部有加油口和油箱蓋，加油口內(nèi)裝有銅絲網(wǎng)，以防止顆粒較大的雜質(zhì)帶入油箱內(nèi)。油箱蓋上有通氣孔，保持油箱內(nèi)部與大氣相通，防止工作過程中油面下降使油箱內(nèi)出現(xiàn)真空度，使供油不正常。開始修刮時(shí)，軸瓦與軸頸的接觸一般都是在每片瓦的兩端，經(jīng)幾次修刮后應(yīng)注意：當(dāng)接觸面擴(kuò)大到軸瓦長(zhǎng)度的1/3以上時(shí)，應(yīng)在軸瓦座兩端面接觸處墊以厚度為0。

在油箱下部有出油管和放油開關(guān)，出油管口應(yīng)高出油箱底平面適當(dāng)高度，以免箱底沉積的雜質(zhì)由出油口進(jìn)人供油系統(tǒng)。油箱底部低處還應(yīng)設(shè)置放油螺塞，以便清洗油箱時(shí)能將油箱底部的沉積物和水分清除干凈。在燃油箱上還應(yīng)設(shè)置油尺或油面指示裝置，使工作人員能隨時(shí)觀察到燃油箱內(nèi)存油量的多少，以便及時(shí)向燃油箱內(nèi)添加柴油。由此可知：要提高柴油機(jī)的輸出功率，經(jīng)濟(jì)有效的辦法是增加進(jìn)入汽缸的空氣量。