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柴油發電機組氣缸體

汽缸體

多缸內燃機的各汽缸通常鑄成一個整體，稱為汽缸體。汽缸體是內燃機的主體，是安裝其他零部件和附件的支承骨架。汽缸體應保證內燃機在運行中所需的強度，結構要緊湊。同時應盡可能提高其剛性，使內燃機各部分變形小，并保證主要運動件安裝位置正確，運轉正常。再在渦輪端方向用尖頭鉗取出設在浮動軸承另一端的彈簧卡環，但要特別注意，在取出上述兩個彈簧卡環時不要擦傷軸承孔及彈性密封環座孔的表面。為了使汽缸體在重量輕的條件下具有大的剛度和強度，通常在汽缸體受力較大的地

①普通式（平分式），其特點是：上曲軸箱的底平面與曲軸中心線在同一平面上，這種形式的優點是加工和拆裝方便，但剛度差。主要用于車用油機，柴油機用得不多。

②龍門式，其結構特點是曲軸箱接合面低于曲軸中心水平面，整個主軸承位于上曲軸箱內。其優點是結構剛度較好，缺點是加工不方便。中小功率柴油機多采用這種結構。

③隧道式，其結構特點是主軸承孔為整圓式，軸承采用滾動軸承。因此，這種機體結構緊湊，剛度好。其缺點是機體顯得笨重，結構較復雜。在小型單、雙缸機中，為便于曲軸安裝，采用這種結構為宜。對于多缸機而言，則需采用盤形滾動軸承作主軸承，較少采用這種結構。國產135系列柴油機的機體屬于這種形式。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。

④底座式，這種缸體的上曲軸箱內無主軸承，曲軸在下曲軸箱上安裝，并承受主要負荷，底座式汽缸體適用于大型柴油機。

汽缸體的材料一般采用灰鑄鐵。對于重量有特殊要求的發動機，有采用鋁合金鑄造機體的。鋁合金機體的強度和剛度較差，而成本較高。

風冷式內燃機通常采用單體汽缸結構，其汽缸體與曲軸箱分開制造，并通過螺栓將二者連接在一起。為使內燃機得到充分冷卻，在汽缸體和汽缸蓋外表面鑄有許多散熱片。由發動機本身驅動的冷卻風扇將空氣流吹向汽缸蓋和汽缸體。因散熱片多而密，所以散熱面積較大，使零件能夠得到適當冷卻。05mm的薄銅皮2~3片（注意不要將它墊在軸瓦兩端的接合處），這樣可以減少軸瓦的修刮量，縮短其修刮時間。

風冷式單缸內燃機的汽缸體比較簡單，汽缸周圍除散熱片外，沒有其他零件。風冷式多缸內燃機的汽缸蓋和汽缸體大多各缸分開制造，以便于鑄造和加工。由于同一種零件可以相互通用，因而有利于實現產品的系列化。

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。③過濾式（干式）：引導氣流通過濾芯，使灰塵和雜質被黏附在濾芯上。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。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。在柴油機汽缸容積保持不變的條件下，增加進入汽缸的空氣密度是提高柴油機輸出功率的主要手段。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。聯軸器主要有兩個凸緣盤組成：裝在驅動齒輪軸上的凸緣盤和裝在噴油泵凸輪軸一端的從動凸緣盤，兩凸緣盤間用螺釘連接。

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。然后在這附近容易產生裂紋的部位，用眼看或用放大鏡仔細觀察，如發現油漬冒出或成一黑線的地方，就是裂紋之所在。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。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。

曲軸的構造

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燃機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。為了防止氣門導管可能落入汽缸中，在導管露出汽缸蓋部分嵌有卡環。主軸頸多為實心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優點是可以減少旋轉質量，從而減少其離心力；同時可作為潤滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑，潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內，在旋轉離心力的作用下，將機油中密度大的金屬磨屑及其他雜質甩向空腔的外壁，內側干凈的機油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。

②曲柄臂（簡稱曲柄）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，其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。

③平衡重平衡重通常設在與連桿軸頸相對的一側曲柄臂上，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，增加運轉的平穩性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺肩的圓柱形。其上分別裝有正時齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內燃機曲軸前端設有啟動爪，另有一些高速內燃機曲軸前端裝有扭轉減振器，還有些工程機械用內燃機的曲軸前端設有動力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設有油封、回油螺槽、后凸緣等結構。曲軸后端的尾部伸出機體外，以便將內燃機的功率輸送給配套機具的傳動裝置。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，因此對螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發動機的發火次序

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、汽缸數、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發生的順序（稱為發火次序或工作順序）有關。曲軸的形狀要同時滿足慣性力的平衡和發動機工作平穩性的要求。

就四沖程發動機而言，曲軸每轉兩圈（即一個工作循環），每缸都應發火做功一次。各缸的發火間隔時間（以°CA表示）應力求均勻。柴油機工作時，空氣經紙質濾芯濾清后，從接管沿進氣管被吸入汽缸。設發動機有個汽缸，則發火間隔應為720°/i°CA，即曲軸每轉720°/i時，就應有一個缸做功，這樣才能使發動機工作平穩?，F就常用的4缸、6缸和V型8缸發動機說明如下。

①四沖程直列4缸發動機因缸數i=4，所以發火間隔應為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個曲柄銷布置在同一平面內，1、4缸的曲柄銷朝上時，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，只有少數進內燃機采用這種著火次序。

按發火次序看，前后兩個汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現象是容易理解的。因為各汽缸間做功行程的間隔是120°，而每個汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個汽缸的做功行程有60°的重疊角。③取出壓氣機葉輪后，用手托住渦輪葉輪，把附有渦輪轉子軸的中間殼從臺虎鉗上取下置于工作臺上。在這個60°中，兩個汽缸都在做功，前一個汽缸做功未完，后一個汽缸做功已經開始。這種做功行程重疊的現象對發動機工作的平穩性是非常有利的。

③四沖程v型8缸機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i=8，所以，各缸發火間隔應為720°/8=90°CA。有的發動機只規定了冷間隙，此時的冷間隙數值能保證發動機在熱機狀態下仍有一定的氣門間隙。通常，這種發動機左右兩列汽缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上，所以v型8缸機只有4個曲柄銷。一般情況下，將4個曲柄銷布置在兩個互成90°的平面內。v型8缸機常用的發火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。

曲軸彎、扭的檢驗

①曲軸彎曲的檢驗將曲軸的兩端放在檢驗平板上的“v”形架上，以前后端未發生磨損部分為基面（前端以正時齒輪軸頸，后端以裝飛輪的突緣）校對中心水平后，用百分表進行測量。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。測量時，百分表的量頭對準曲軸中間的一道（被檢驗曲軸的主軸頸個數為單數時）或兩道（被檢驗曲軸的主軸頸個數為雙數時）曲軸軸頸，用手慢慢轉動曲軸一圈后，百分表上所指的大和小的兩個讀數之差的1/2，即為曲軸的彎曲度。

測量時，不可將百分表的量頭放在軸頸的中間，而應放在曲頸的一端，否則，由于軸頸不同圓，而對曲軸的彎曲量作出不正確的結論。必須指出，這樣測出的結果，因為牽涉到兩端軸頸失圓所增加的誤差，故為一近似值。因為失圓和彎曲的方向往往并不重合。

彎曲度多用彎曲擺差來表示，彎曲擺差為彎曲度的兩倍，其擺差一般不應超過0.10mm。曲軸中間軸頸中心彎曲，如不超過0.05mm時，可不加修整；如超過0.05~0.10mm時，可以結合軸頸磨削一并予以修正；如超過0.10mm時，則需加以校正。槽的底部呈圓弧形，槽口的寬需根據裂紋的深度、長度和形狀等情況來決定。

②曲軸扭轉的檢驗曲軸彎曲檢驗以后，將連桿軸頸（如1、6或2、5或3、4）轉到水平位置，用百分表測出相對應的兩個連桿軸頸的高度差，即為扭轉度，曲軸的扭轉度一般較小，可在修磨曲軸軸頸時予以修正。