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發布時間：2020-12-10 05:53
內燃機的支承
內燃機的支承隨其用途不同而各異，固定式內燃機（如發電機組用內燃機、工程機械用內燃機等），多用機體上的四個支承點剛性地固定在機座或其他重量較重的基礎上，以降低由于內燃機固有的不平衡性引起的振動。
3.1.2汽缸體與汽缸蓋檢修技能
汽缸體和汽缸蓋的常見失效形式有：不同位置的裂紋、平面變形、水道口腐蝕和螺孔損壞等。本節將分別討論這幾種失效形式產生的原因、檢驗及修理方法。
3.1.2.1裂紋的檢驗與修理
汽缸體和汽缸蓋裂紋會導致冷卻液或機油泄漏，影響內燃機的工作，甚至造成汽缸體或汽缸蓋報廢。
（1）裂紋產生的原因
汽缸體與汽缸蓋產生裂紋的部位往往與它們的結構有關，不同形式的發動機出現裂紋的部位有它一定的規律性。總體說來，裂紋產生的原因不外乎以下三個方面。
①設計和制造方面的缺陷
a.一些改進型發動機是強化機型，其轉速和功率較原發動機顯著提高，在高轉速下，發動機受到的慣性力和應力也增大，易出現裂紋。
b.汽缸體結構復雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現裂紋。
c.加工部位與未加工部位，壁厚不同部位過渡處都將產生應力集中，當這些應力與鑄造時的殘余應力疊加時，也易產生裂紋。
②使用不當
a.在寒冷冬季，沒使用防凍液或停機后沒按照規定時間（冷卻水冷卻至常溫）放出冷卻水，致使水套內的冷卻水結冰而發生凍裂，或在嚴寒冬季，驟加高溫熱水而炸裂。
b.在內燃機處于高溫工作狀況下突然加入冷水，造成汽缸體和汽缸蓋熱應力過大，致使汽缸體和汽缸蓋產生裂紋。
c.在拆裝或搬運中不慎，使汽缸體或汽缸蓋嚴重受振或碰撞而產生裂紋。內燃機在運轉過程中，材料受到過高的熱應力。近年來，我國廣泛應用鐵基粉末冶金加工氣門導管，它在潤滑不良的條件下也能可靠工作，磨損很小。比如，長時間超負荷工作，造成汽缸體內應力增大；水套中的水垢過厚，減少了冷卻水的通過面積，而且水垢的傳熱性差，降低了發動機的散熱性能，特別是汽缸之間、氣門座之間以及進、排氣孔附近的水道被阻塞后，將嚴重影響散抹使局部工作溫度升高，熱應力過大，以致產生裂紋。
d.在沒有充分暖機的情況下，迅速增加負荷，致使汽缸體和汽缸蓋冷熱變化劇烈且不均勻，以致產生裂紋。
③修理質量不高在維修過程中，未能嚴格執行工藝要求，如汽缸蓋螺母未能按規定顧序和力矩擰緊、擰緊力不均勻，用不符合規定的汽缸蓋螺母等；在鑲配氣門座圈時，沒有根據氣門座的材料及加工精度等選用適當的壓入過盈量等，也會使其產生裂紋。
擰緊汽缸蓋螺母要用讀數準確的扭力扳手，按先中間后兩邊，分2~3次（如135系列柴油機汽缸蓋螺母的規定力矩為245~265N·m，一次可擰到100N·m；第二次可擰到200N·m；第三次可擰到規定力矩）對稱地擰緊到規定的力矩。對重裝汽缸蓋的發動機在一次走熱，冷卻至常溫后，還需按上述要求再擰一次汽缸蓋螺母以達到規定力矩，并應重新調整一次氣門間隙。采用氣門座圈的優點是提高了座面的耐磨性和壽命，更換和維修也比較方便。
拆卸汽缸蓋螺母的順序與上述順序剛好相反，按先兩邊后中間的順序，分2~3次對稱地擰松。千萬不要為了方便，一次性地把所有螺母卸掉。
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）。若軸瓦合金為鋁基合金（俗稱鋁瓦），能轉動2、3圈，同時再握住連桿小端，沿曲軸軸線方向撥動，應沒有松曠感覺即為合適。
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。廢氣渦輪增壓器的拆卸在拆卸前可將壓氣機殼、中間殼及無葉渦殼三者的相互位置做好標記，以便在裝屺時安裝到原始位置。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。
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。⑦用尖頭鉗取出中間殼在渦輪端軸承孔中的彈簧卡環，然后取出推力環和浮動軸承。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。
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。從動盤還固定有筒狀盤，其外圓面與驅動盤的內圓面相配合，以保證驅動盤與從動盤的同心度。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。
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。（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。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。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）。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。
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。④石灰乳法將曲軸洗凈浸在熱油（機油）中約2h，讓油進入裂縫，取出抹干后，用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥（石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液，其比例為1：10-1：12），或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進行磨削。
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。最后，將曲軸裝在的焊架上，或裝在汽缸體上，并在曲軸與焊架或汽缸體之間墊以鐵質襯瓦。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。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。公斤扳手法（比較可靠的方法）：用扭力扳手在曲軸后端裝飛輪的螺栓處轉動，其轉動力矩為：3道瓦：2~3kgf?m。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。
配氣相位
原理上內燃機的進氣、壓縮、做功和排氣等過程都是在活塞到達上止點和到達下止點時開始或完成。如果焊接折斷的曲軸，需按曲軸折斷的原痕找出中心縫，用電焊在斷縫兩側先點焊幾點，再在裂縫未電焊的兩面開槽后焊接。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。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。表示每缸進、排氣配氣相位（正時）關系的環形圖，稱配氣相位（正時）圖。
在上止點附近，進、排氣門同時開啟的角度稱為氣門重疊角（以℃A表示）。由于新鮮氣體（或可燃混合氣）和廢氣流動慣性都很大，雖然進、排氣門同時開啟，但氣流并不互相錯位與混合。只要氣門重疊角取得合適，可以使進氣更充分、排氣更干凈。
氣門重疊角必須根據內燃機具體狀況通過試驗來確定。重疊角過小，達不到預期改善換氣質量的目的，過大則可能產生廢氣倒流現象，降低內燃機的工作性能。
配氣相位要根據內燃機的使用工況和常用轉速來確定。不同的內燃機，其配氣相位是不同的。配氣相位的數值要通過試驗確定。
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。
柱塞式噴油泵的基本構造
柱塞式噴油泵是利用柱塞在柱塞套筒內作往復運動進行吸油和壓油。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。柱塞與柱塞套合稱為柱塞偶件（或柱塞副），每一柱塞副只向一個汽缸供油。根據其構造不同，柱塞式噴油泵又分為單體式和整體式兩種。單體式噴油泵的所有零件都裝在泵體中，其噴油泵凸輪通常和配氣凸輪做在一根軸上，調速器裝在機體內。這種噴油泵主要用于單缸或兩缸柴油機。整體式噴油泵是把幾組泵油元件（分泵）共同裝入一個泵體內，由一根噴油泵凸輪軸驅動所構成的總泵。柱塞式噴油泵通常由泵體、泵油機構、油量控制機構及傳動機構等組成。
泵油機構是噴油泵的主體，在多缸泵中又稱為分泵。凸輪軸的苴主要配置有各缸進、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅動附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。泵油機構主要由柱塞偶件（柱塞和柱塞套筒）和出油閥偶件（出油閥和出油閥座）組成。柱塞為一光滑的圓柱體，在上部銑有斜槽，槽中鉆有徑向孔并與中心的軸向孔連通。柱塞下部固定有調節臂，可通過它轉動柱塞。在柱塞套筒不同高度上鉆有兩個小孔，上面的為進油孔，下面的為回油孔。兩孔均與泵體中的低壓油腔相通。柱塞上部有出油閥，由出油閥彈簧壓緊在出油閥座上。柱塞下端與裝在滾輪體中的墊塊相接觸。柱塞彈簧通過彈簧座將柱塞推向下方，并使滾輪保持與凸輪軸上的凸輪相接觸。噴油泵凸輪軸由曲軸驅動。對于四沖程柴油機，曲軸轉兩周，噴油泵凸輪軸轉一周。
①進油過程 當噴油泵凸輪軸由曲軸驅動旋轉時，如果凸輪的凸起部分尚未與滾輪相接觸，柱塞則在柱塞彈簧的作用下處于下端位置。這時柴油從低壓油腔經進油孔流入柱塞上方的柱塞套筒內。
②壓油與供油過程隨著凸輪的凸起部分與滾輪相接觸，柱塞開始上移，直至柱塞上端面將進油孔完全遮蔽時，柱塞上部成為密閉的空間。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。隨著柱塞繼續上升，柴油受到壓縮，油壓迅速升高。柱塞上部的出油閥在油壓達到一定值時即被頂開，高壓的柴油即經高壓油管流向噴油器。當柱塞繼續上行，噴油泵繼續供油。
③停止供油過程當柱塞上行到斜槽的上邊沿與回油孔的下邊沿相通時，供油過程即土結束。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應力，其相對滑動速度也很高，而潤滑條件則較差。隨后回油孔與斜槽相通．柱塞上部的高壓油即通過柱塞中心的油孔和斜槽中的徑向孔流入低壓油腔，柴油壓力迅速降低，出油閥在出油閥彈簧2的作用下落人出油閥座，這時噴油泵停止向噴油器供油。當凸輪的高點越過滾柱后，隨著凸輪的轉動，柱塞在柱塞彈簧的作用下逐漸下落．當柱塞上端低于進油孔時，柴油又開始流入套筒內。
