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軸頸磨損的檢驗與修理

1)軸頸磨損的原因曲軸經長時間使用后，由于作用在連桿軸頸和曲軸軸頸的力的大小和方向周期變化而產生不均勻的磨損，這是自然磨損的必然結果，是正常現象，但由于使用不當、潤滑不良、軸承間隙過大或過小，都會加速軸頸的磨損和軸頸磨損不勻度，磨損后的主要表現是軸頸的不圓（失圓）和不圓柱形（錐形）。當減壓環帶的下邊緣進入出油閥座的內孔時，柱塞上部的油腔即與高壓油管隔斷。

曲軸軸頸（又稱主軸頸）和連桿軸頸的磨損，是由于磨損不均勻而形成沿圓周的軸徑不圓和沿長度的不圓柱形磨損。連桿軸頸的磨損往往比曲軸軸頸的磨損約大1~2倍。曲軸軸頸的磨損因兩端活塞連桿組相互作用的結果，所受合力一般小于連桿軸頸，因此，其磨損也小于連桿軸頸。氣門導管氣門導管的主要功用是保證氣門與氣門座有的同心度，使氣門在氣門導管內作往復直線運動。

不圓一一連桿軸頸磨損不圓，主要是由于：內燃機工作時的氣體壓力、活塞連桿組運動的慣性力以及連桿大端的離心力所形成的合力，作用在軸頸的內側面上。因此，連桿軸頸磨損發生在各軸頸的內側面（即靠曲軸中心線的一側）。

曲軸軸頸的不圓比連桿軸頸小，也是由于在連桿軸頸離心力的牽制下各點載荷的不均勻性和連續時間的不同而造成的。其大部位是靠近連桿軸頸的一側。

不圓柱形一一連桿軸頸的不圓柱形（斜削）磨損，主要是油道中機械雜質的偏積。因為通向連桿軸頸的油道是傾斜的，在曲軸旋轉離心力的作用下，使潤滑油中的機械雜質，隨著潤滑油沿油道的上斜面流入連桿軸頸的一側，由于雜質的偏積，造成同一軸頸不均勻的磨損，磨損的大部位是雜質偏積的一側。另外，由于某些內燃機為了縮短連桿長度，將連桿大端做成不對稱，因而造成連桿軸頸沿軸線方向所受的載荷分布不均勻，形成連桿軸頸長度方向沿軸線方向的磨損不均勻。⑥用尖頭鉗取出壓氣機端軸承孔中彈簧卡環，再從軸承孔中取出推力環及浮動軸承，然后仍在壓氣機端方向用尖頭鉗從軸承孔中取出該浮動軸承另一端的彈簧卡環。

2）軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗曲軸軸頸和連桿軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗，一般用外徑千分尺在軸頸的同一橫斷面上進行多點測量（先在軸頸油孔的兩側測量，旋轉90°，再測量），其大直徑與小直徑之差，即為圓度誤差；兩側端測得的直徑差即為圓柱度誤差。

軸頸的圓度及圓柱度公差，直徑在80mm。以下的為0.025mm，直徑在80mm以上的為0.040mm，如超過了，均應按規定修理尺寸進行修磨。此外，還可用眼看、手摸來發現軸頸的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等損傷。

3）軸頸的磨損、圓度及圓柱度超差的修理和磨削

①軸頸磨損傷痕的修理如果曲軸各道軸頸的圓度和圓柱度都未超過規定限度，而僅有輕微的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等情況，可用與軸頸寬度相同的細紗布長條纏繞在軸頸上，再用麻繩或布條在紗布上繞兩三圈，用手往復拉動繩索的兩端，進行光磨。或用特別的磨光夾具進行光磨。軸頸的傷痕磨去后，為了降低軸頸表面粗糙度，可將軸頸和磨夾上的磨料清洗干凈，涂上一層潤滑油，再進行后的拋光。①焊修前的準備先將曲軸放在堿水中煮洗清潔，除去油污，再用鑿刀沿著裂紋表面鑿成“U”形槽。

②軸頸圓度及圓柱度超差的修理曲軸軸頸和連桿軸頸的圓度及圓柱度超過0.025mm或0.040mm時，即需按次一級的修理尺寸進行磨削修整，或進行振動推焊，鍍鉻后再磨削至規定尺寸。曲軸的磨削一般是在專用的曲軸磨床或用普通車床改制的設備上進行。在一般小型修配單位，有的用細銼刀將軸頸仔細地銼圓，仔細檢驗，反復進行，再用繩索或磨夾按上述方法進行光磨。運用這種方法修理需要有較熟練的鉗工技術，才能保證一定的修理質量。齒輪式傳動方式通常在曲軸齒輪和配氣正時齒輪之間加裝中間齒輪，使齒輪直徑減小，以免機體橫向尺寸增大。一般修理入員不可效仿。丨

③軸頸的車磨軸頸的修理尺寸，柴油機有6級，每縮小0.25mm為一級（0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50），油機有16級，每縮小0.125mm為一級（0.125、1.250、1.125、1.000、1.625、1.750、1.875、2.000）。軸頸的大縮小量不得超過2mm，超過時，應用堆焊、鍍鉻和噴鍍等方法修復。因為在熱機狀態下，由于內燃機工作時間的長短不同，其機溫也有所差別，氣門間隙的大小不好把握。

a.確定修理尺寸上機磨削。修理尺寸是這樣確定的：曲軸軸頸修理尺寸一磨損嚴重軸頸的小直徑一加工余量×2，一般尺寸加工余量為0·05mmo所得之值對照修理尺寸表，看這個數值同哪一級修理尺寸比較近，就選擇哪一級修理尺寸。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進行磨削。內燃機的進、排氣門開始開啟和關閉終了的時刻以及開啟的延續時間，通常用相對于上、下止點時的曲軸轉角來表示，稱為配氣相位或配氣定時。

b.注意事項。修理時要以磨損厲害的軸頸為標準，把各個軸頸車磨成一樣大小。由于主軸頸和連桿軸頸的磨損程度不一樣，所以，它們的修理尺寸不一定是同一級的，而各道主軸頸或連桿軸頸的修理尺寸，在一般情況下應采用同一級的。氣門座是與氣門密封錐面相配合的支承面，它與氣門共同保證密封性能，同時它還要把氣門頭部的熱量傳遞出去。曲軸的圓根處保留完善，千萬不能磨小圓角的弧度，一般圓角的半徑為4~6mm。

c.車磨后的要求。其失圓度和錐形度應在規定的范圍內。一般而言，當D<80mm時，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.015mm和0.02mm；當D>80m，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.02mm和0.03mm。①慣性式（離心式）：利用灰塵和雜質在空氣成分中密度大的特點，通過引導氣流急劇旋轉或拐彎，從而在離心力的作用下，將灰塵和雜質從空氣中分離出來。

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。它是為了適應內燃機在工作中機件熱膨脹時的需要而定的。如果此間隙過小，會使機件膨脹而卡死；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，應進行曲軸軸向間隙的檢驗。內燃機對配氣機構及進排氣系統的要求是：進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。

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，則應更換或修整止推墊圈。

配氣機構與進排氣系統的功用是按內燃機（柴油機或油機）的工作循環和著火（或點火）順序，定時地開啟和關閉各缸的進排氣門，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。

配氣機構與進排氣系統各機件的技術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件，在高溫高壓和沖擊負荷的作用下，會產生機械磨損和化學腐蝕。這樣就破壞了氣門與座的密封性和配氣定時，從而使內燃機功率下降以及燃油消耗量增加。

4.1配氣機構與進排氣系統的構造

發動機配氣機構的類型有：氣門式、氣孔式和氣孔一氣門式等三種類型。四沖程內燃機普遍采用氣門式配氣機構。內燃機對配氣機構及進排氣系統的要求是：進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；但是為了進氣更充分，排氣更干凈，進、排氣門要提早打開、延遲關閉。進、排氣門的開閉時刻要準確，開閉時的振動和噪聲要盡量小；另外，要工作可靠、使用壽命長和便于調整。

增壓方法

按照驅動增壓器所用能量來源的不同，基本的增壓方法可分為三類：機械增壓系統、廢氣渦輪增壓系統和復合增壓系統三類。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的氣體動力效應來提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統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。在修刮過程中，如松緊度合適，但接觸面未達到要求，可適當減少墊片后繼續修刮。

（1）機械增壓系統

增壓器（壓氣機）由柴油機直接驅動的增壓方式稱為機械增壓系統。它由柴油機的曲軸通過齒輪、皮帶或鏈條等傳動裝置帶動增壓器旋轉。增壓器通常采用離心式壓氣機或羅茨壓氣機。空氣經壓縮提高其壓力后，再送入汽缸。

由于機械增壓系統壓氣機所消耗的功率是由曲軸提供的，當增壓壓力較高時，所耗的驅動功率也會很大，使整機的機械效率下降。因此，機械增壓系統通常只適用于增壓壓力不超過160~170kPa的低增壓小功率柴油機。

廢氣渦輪增壓是利用柴油機排出的廢氣能量來驅動增壓器，將空氣壓縮后再送入汽缸的一種增壓方法。柴油機采用廢氣渦輪增壓后，可提高輸出功率30％~100％以上，同時還可減少單位功率的質量，縮小外形尺寸，節省原材料，降低燃油消耗率，增大柴油機扭矩，提高載荷能力以及減少排氣對大氣的污染等優點，因而得到廣泛應用。尤其在高原地區，因氣壓低、空氣稀薄，導致輸出功率下降，一般當海拔高度每升高1000m，功率將下降8％~10％。為保證配氣相位的準確，在曲軸與凸輪軸驅動機構之間通常設有專門的記號，在裝配過程中必須按照相關說明書的要求將記號對準，不得隨意改動。若裝設渦輪增壓器后，可以恢復原輸出功率，其經濟效果尤為顯著。

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

凸輪軸的結構特點（長而細）和工作特點（周期性的承受不均勻的負荷），促使它在工作中發生軸頸和軸承的磨損，失圓和整個軸線的彎曲；將噴油泵從柴油機上拆下后再重新裝回時，可先將噴油泵固定在柴油機機體上的噴油泵托架上，再慢慢轉動曲軸，使柴油機一缸的活塞位于壓縮行程上止點前相當于規定的供油提前角的位置，然后使噴油泵凸輪軸上與噴油泵殼體上相應記號對準。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，甚至會造成齒輪工作時的噪聲和牙齒斷裂，氣門挺柱球面轉動不靈活；加速凸輪的磨損，使軸頸的失圓度和錐形度超過公差等。

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，會影響配氣機構工作的準確性，并給氣門桿端和挺柱間的間隙調整帶來困難，因此，在內燃機大修時，應對凸輪、凸輪、凸輪軸承、正時齒輪等進行認真的檢驗。因此，在這種柴油機（特別是直接噴射式柴油機）的噴油泵上，往往裝有離心式供油提前角自動調節器。

（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（即百分表讀數總值為0.05mm)時，應進行冷壓校正。當軸有單數支承軸頸時，測中間軸頸；當軸有雙數支承軸頸時，則測中間兩個軸頸。配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、內燃機轉速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關，但起決定性作用的還是軸瓦合金層的材料。

②凸輪的檢驗凸輪的檢驗，可用標準樣板或外徑千分尺測量，凸輪頂部的磨損超過1mm時，應予以堆焊修復。而且，凸輪的圓弧磨損不應超過允許限度。

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不大于0.03mm，軸頸磨損量應不大于1mm。