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發布時間:2020-10-31 05:26  






柴油發電機組氣缸與氣缸套
汽缸與汽缸套
汽缸是用來引導活塞作往復運動的圓筒形空間。汽缸內壁與活塞頂、汽缸蓋底面共同構成燃燒室,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壁的高速運動和側壓力的作用,使汽缸表面產生磨損。當汽缸壁磨損到一定程度后,活塞環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。因此對汽缸的材料、加工精度和表面粗糙度都有較高要求。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。通常內燃機的大修期限是根據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入汽缸體中。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,有的汽缸套還進行了表面淬火、多孔鍍鉻、噴鉬或氮化處理等。來自燃油箱的燃油經進油口2進人油水分離器,并從出油口流出至輸油泵。
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點是機體剛度較好,不存在冷卻水密封問題;空氣經旋流管離心力的作用,使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室,塵粒再經排氣引射管(安裝在消聲器出口處)隨柴油機廢氣一起排出。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。
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帶上裝有1~3個耐熱耐油的橡膠密封水圈,有的發動機則把密封水圈安裝在機體上。缸套裝入機體后,其凸緣頂面應高于機體頂面0.06~0.15mm,以使汽缸蓋能壓緊在汽缸套上。調整氣門間隙的方法是:先松開調整螺釘的鎖緊螺母,再旋轉調整螺釘,用規定數值的厚薄規插入氣門桿與搖臂之間進行測量,使氣門間隙符合規定,調整好后再將鎖緊螺母擰緊,復查一次,直至氣門間隙在規定的范圍內。有的發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。
活塞銷的常見故障與檢修
(1)活塞銷的常見故障
1)活塞銷的磨損
①原因承受較大的交變負荷。
②后果活塞銷、活塞銷座孔及連桿襯套配合處相對磨損;活塞銷與活塞銷座孔、活塞銷與連桿襯套配合間隙增大;產生敲擊聲(銷子響)。
2)斷裂
①原因活塞銷質量不好,有裂紋。
②后果打壞汽缸體,造成事故。
(2)活塞銷的檢驗與修理
1)活塞銷磨損的測量與修復
①磨損的測量內燃機的活塞銷,應用千分尺測量。測量時要測三個部位:兩頭和中間。每一部位所測得的任意兩相互垂直的直徑之差即為該部位的失圓度;三個部位上所測得的大與小直徑之差即為錐形度;其失圓度及錐形度一般不應大于0.005mm。
②修復當徑向磨損大于0.5mm時,必須更換;當徑向磨損小于0.5mm時,可采用鍍鉻或鐓粗的方法修復(鐓:沖壓金屬板使其變形,不加熱叫冷鐓,加熱叫熱鐓)。
2)活塞銷裂紋的檢驗方法是先將活塞銷清洗干凈,然后用放大鏡觀察,必要時可用磁力探傷法檢查。如有裂紋、表面脫落或銹蝕嚴重等均應更換。
(3)活塞銷與銷座孔的修配
1)活塞銷的選配
①活塞銷除標準尺寸外,還有四級加大修理尺寸: 0.08mm、 0.12mm、 0.020mm、 025mm。
②選配時應根據銷孔磨損以后的內徑,選用近似于內徑的加大活塞銷(一般比銷孔的內徑大0.025~0.05mm),如選用大一級的加大活塞銷配合時仍感松曠,則應重選活塞。
③內燃機大修時,因選配的活塞是新的,因此,活塞銷應選配標準的,以便給以后的維修留有更換的余地。
④新選配的活塞銷錐形度和失圓度應不超過0.005mm,表面粗糙度不低于0.32,對多缸內燃機而言,各缸的活塞銷質量相差不得超過10g。
⑤活塞銷與銷座孔,在常溫(15~25℃)下,應有0.025~0.04mm的過盈量。
配氣機構的結構形式及工作過程
氣門式配氣機構由氣門組(氣門、氣門導管、氣門座及氣門彈簧等)和氣門傳動組(推桿、搖臂、凸輪軸和正時齒輪等)組成;進排氣系統由空氣濾清器、進氣管、排氣管和消聲器等組成。
內燃機配氣機構的結構形式較多,按照氣門相對于汽缸的位置不同可分為兩種形式:氣門布置在汽缸側面的稱為側置式氣門配氣機構;氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機構。采用側置式氣門配氣機構布置的燃燒室橫向面積大,結構不緊湊,而高度又受氣流和氣門運動的限制不能太小,所以當壓縮比大于7.5時,燃燒室就很難布置。對于柴油機,由于壓縮比不能太低,所以廣泛采用頂置式氣門配氣機構。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方式可分為齒輪傳動式和鏈條傳動式;將選好的軸瓦和連桿裝在軸頸上,扭緊螺釘到轉動有阻力為止,然后往復轉動3~4圈,再拆下連桿軸瓦,查看與軸頸的接觸情況并進行修刮。按每缸的氣門數目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機構。
頂置式氣門配氣機構由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進、排氣門都布置在汽缸蓋上,氣門頭部朝下,尾部朝上。如凸輪軸為了傳動方便而靠近曲軸,則凸輪與氣門之間的距離就較長。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅動氣門,使機構較為復雜,整個系統的剛性較差。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。
頂置式氣門配氣機構工作過程如下:凸輪軸由曲軸通過齒輪驅動。當內燃機工作時,凸輪軸即隨曲軸轉動,對于四沖程內燃機而言,凸輪軸的轉速為曲軸轉速的1/2,即曲軸轉兩轉完成一個工作循環,而凸輪軸轉一轉,使進、排氣門各開啟一次。當凸輪軸轉到凸起部分與挺柱相接觸時,挺柱開始升起。通過推桿和調整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉動,搖臂的另一端即壓下氣門,使氣門開啟。在壓下氣門的同時,內、外兩個氣門彈簧也受到壓縮。當凸輪軸凸起部分的高點轉過挺柱平面以后,挺柱及推桿隨凸輪的轉動而下落,被壓緊的氣們彈簧通過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,使氣門關閉。氣門彈簧在安裝時就有一定的預緊力,以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。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。

調速器的功用
調速器的功用是在柴油機所要求的轉速范圍內,能隨著柴油機外界負荷的變化而自動調節供油量,以保持柴油機轉速基本穩定。
對于柴油機而言,改變供油量只需轉動噴油泵的柱塞即可。隨著供油量加大,柴油機的功率和轉矩都相應增大,反之則減少。
柴油機驅動其他工作機械(如發電機、水泵等)時,如其輸出轉矩與工作機械克服工作阻力所需的轉矩(阻力矩)相等,則工作處于穩定狀態(轉速基本穩定)。如阻力矩超過輸出轉矩,則柴油機轉速將下降,如不能達到新的穩定工況,則柴油機將停止工作。當輸出轉矩大于阻力矩時,則轉速將升高,如不能達到新的平衡,則轉速將不斷上升,會發生“飛車”事故。由于工作機械的阻力矩會隨著工作情況的變化而頻繁變化,操作入員是不可能及時靈敏地調節供油量,使柴油機輸出轉矩與外界阻力相適應的,這樣,柴油機的轉速就會出現劇烈的波動,從而影響工作機械的正常工作。因此,工程機械(如發電)用柴油機必須設置調速器。此外,由于柴油機噴油泵本身的性能特點,在怠速工作時不容易保持穩定,而在高速時又容易運轉甚至“飛車”,所以在柴油機上必須安裝調速器,以保持其怠速穩定和防止高速時出現“飛車”現象。取出轉子軸時應十分小心,切不可將轉子軸上螺紋碰及浮動軸承內孔表面。