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發布時間：2021-04-17 08:03
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（1)活塞
活塞的功用是承受燃氣的壓力，并經過連桿將力傳給曲軸。
活塞的工作條件十分惡劣，它是在高溫、高壓的燃氣作用下，不斷地作高速往復直線運動。由于受到周期性變化的燃氣壓力和往復慣性力的作用，活塞承受很大的機械負荷和熱負荷，加之溫度分布不均勻，就會引起熱應力。因此，要求活塞必須有較輕的重量以及足夠的強度與剛度。活塞在高溫、高壓、高速條件下工作，其潤滑條件較差，活塞與汽缸壁摩擦嚴重。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。為減小磨損，活塞表面必須耐磨。
高速內燃機的活塞通常采用鑄鋁合金。隨著內燃機的不斷強化，采用鍛鋁合金或共晶鋁硅合金的活塞日益增多，而高增壓內燃機較多采用鑄鐵活塞，其目的在于提高其強度，減小熱膨脹系數。如果在室溫下裝配時，氣門和各傳動零件（搖臂、推桿、挺柱）及凸輪軸之間緊密接觸，則在熱態下，氣門勢必關閉不嚴，造成汽缸漏氣。活塞的基本構造可分為頂部、環槽部（防漏部或頭部）、活塞銷座和裙部四部分。
①頂部頂部是構成燃燒室的一部分，其結構形狀與發動機及燃燒室的型式有關。活塞頂部的幾種不同結構形狀。小型內燃機大多采用平頂活塞，優點是制造簡單，受熱面積小。大多數內燃機的活塞頂部由于要形成特殊形狀的燃燒室，其形狀比較復雜，一般都制有各種各樣的凹坑。為了保證密封，每個氣門和氣門座都要配對研磨，研磨后氣門不能互換。凹坑是為了改善發動機的燃燒狀況而設置的，使可燃混合氣的形成更有利，燃燒過程更完善。有的內燃機為避免氣門與活塞頂相碰撞，在頂部還制有淺的氣門避碰凹坑。
內燃機活塞所受的熱負荷大（尤其是直接噴射式內燃機），往往會使活塞引起熱疲勞，產生裂紋。因此，有的內燃機可從連桿小頭上的噴油孔噴射機油，以冷卻活塞頂內壁。也有的內燃機在機體里設有專門的噴油機構，也可起到同樣的作用。活塞頂部因承受燃氣壓力，所以一般比較厚；有的活塞頂內部還制有加強筋。①磁力探傷法用磁力探傷器進行檢查，先把曲軸用磁力探傷器磁化，再用鐵粉末撒在需要檢查的部位，同時用小手錘輕輕敲擊曲軸。
②環槽部環槽部主要用于安裝活塞環以防止燃油或燃氣漏入曲軸箱，并將活塞吸收的熱量經活塞環傳給汽缸壁，與此同時阻止潤滑油竄入燃燒室。活塞頭部加工有數道安裝活塞環的環槽，上面2一3道用于安裝氣環，下面1、2道是油環槽。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。油環槽的底部鉆有許多徑向小孔，以便油環從汽缸壁上刮下多余的潤滑油從小孔流回曲軸箱。
有的內燃機在活塞頂到一環槽之間，或者一直到以下幾道環槽處，都開有細小的隔熱溝槽。溝槽在活塞工作時，可形成一定的退讓性，可以防止活塞與汽缸壁的咬合，故這種活塞可適當減小活塞與汽缸間的間隙。
二道環槽的耐磨性，有的內燃機在環槽部位上隨著內燃機的不斷強化，為了提高一鑲鑄耐熱和耐磨的奧氏體鑄鐵護槽圈。
③活塞銷座銷座用以安裝活塞銷，主要起傳遞氣壓力的作用。活塞銷座與頂部之間往往還有加強筋，以增加剛度。銷座孔內設有安裝彈性卡環的環槽，活塞銷卡環是用來防止活塞銷在工作中發生軸向竄動，竄出活塞銷座孔而打壞汽缸體。
④裙部活塞頭部低一道油環槽以下的部分稱為裙部。其作用主要是對活塞在汽缸內的運動加以導向，此外它還承受側壓力。柴油機由于燃氣壓力高，側壓力大，所以裙部也比較長，以減小單位面積上的壓力和磨損。
由于柴油機汽缸壓力很大，要求裙部具有足夠大的承壓面積，又要在任何情況下保持它與汽缸壁有佳的配合間隙（既不因間隙過大而使密封性變差和產生敲缸現象，又不因間隙過小而刮傷汽缸壁，甚至發生咬缸現象）。故其活塞裙部通常不開切槽，只是將活塞軸向制成上小下大的圓錐形，并將裙部徑向做成橢圓形。因此，柴油機活塞與汽缸壁的裝配間隙要比油機的大。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。為了保證柴油機壓縮終了有足夠的壓力和溫度，則要求其有更好的密封性，因此，柴油機應具有更多的密封環和刮油環。
?活塞環的檢驗與修理
活塞環的檢驗與修理
1)活塞環間隙的檢查與修理
①側隙的檢查側隙（也叫邊隙），是指活塞環與環槽平面間（槽內的上下平面間）的間隙。側隙過大，將影響活塞的密封作用；側隙過小，將會使活塞環卡死在環槽內。
側隙的測量是把活塞環放在各自的環槽內，圍繞著環槽滾行一周，應能自由滾動，而且
既不松動又不澀滯，用厚薄規按規定間隙大小測量。
如活塞環側隙過小，可采用下列方法：將活塞環放在極細的（00號）砂布上研磨，研磨時，砂布應放在平板上，稍涂機油，使環貼緊砂布，細心、均勻地作回轉運動；用平板玻璃涂以磨料（金剛砂）及機油，將活塞環平放細磨。如側隙過大，活塞環將不能使用，要采用加厚的活塞環，但更普遍的方法是更換活塞。空氣濾清器空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵及雜質，將清潔的空氣送入汽缸內，以減少活塞連桿組、配氣機構和汽缸磨損。
背隙的檢查背隙（也叫槽隙），是指活塞與活塞環裝入汽缸后，活塞環背部與活塞環槽之間的間隙。為了測量方便，通常用活塞環槽的深度與活塞環的厚度之差來表示（可用帶深度尺的游標卡尺測量）。活塞環一般應低于環岸0.2~0.35mm，以免在汽缸內卡住。然而，空氣密度與壓力成正比，與溫度成反比，因此，增加進氣壓力，降低進氣溫度都能提高進氣密度，目前柴油機中采用增壓器來提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。如果背隙過小，可將活塞環槽車深。
②開口間隙的檢查開口間隙（也叫端隙），是指活塞環裝入汽缸后，在活塞環的開口處兩端之間的間隙。開口間隙的大小與汽缸直徑有關，汽缸直徑每100mm，開口間隙為0.25~0.45mm，而且一道環，然后依次減小。若開口間隙過大，汽缸密封不好；若開口間隙過小，活塞環受熱膨脹后將卡死在汽缸內。多數柴油發動機是在標定轉速和全負荷下通過試驗確定在該工況下的噴油提前角的，將噴油泵安裝到柴油機上時，即按此噴油提前角調定，而在柴油機工作過程中一般不再變動。
檢查活塞環的開口間隙，是先把活塞環平正的放在待配的汽缸內，用活塞頭部將活塞環推至汽缸的未磨損處（或新汽缸的任何一處），使活塞環平行于汽缸體平面，然后用厚薄規測量其開口處兩端之間的間隙。
如果其開口間隙超過規定值過大，則不能使用，必須更換活塞環；若開口間隙過小，可用細銼刀銼環口一端，加以調整，銼時要注意：環口端面要平整，銼后要留有倒角，以防止環外口的鋒利邊拉壞汽缸，并且要邊銼邊檢查，以防造成開口間隙過大。
2）活塞環漏光度的檢查活塞環必須與汽缸壁處處貼合，以便有效地起到密封作用。為此，在選配活塞環時，應進行漏光度的檢查。
檢查的方法，通常是將活塞環平放在汽缸內，在活塞環下邊放一個燈泡，上面放一個板蓋住環的內圓'觀察環與缸壁之間的漏光縫隙。一般要求是：活塞環漏弧長不超過60。；在環端開口處左右30°范圍內不允許漏光。
3）活塞環彈性的檢查為了保證活塞環與汽缸的緊密配合，活塞環應有一定的彈性。彈性過大，對汽缸壁產生過大的壓力，增加摩擦損失，汽缸壁容易早期磨損；彈性過小，則活塞環在汽缸內就不能起到很好的密封作用，容易使汽缸漏氣竄油。
活塞環的彈性可在彈性檢驗器上檢驗。檢驗時，將活塞環放在檢驗器的凹槽內，環的開口向外，然后移動杠桿上的重錘，按規定所需的力，使活塞環的開口間隙壓緊至規定尺寸，如果荷重符合技術規定的數據，活塞環的彈力便認為合格。
如果沒有檢驗器，可用新舊對比法，將被檢驗的舊活塞環與新環上下直立放在一起，在環上施加一定壓力。如果被檢驗的舊活塞環開口相碰，而新活塞環口還有相當間隙時，即表示舊環彈性不夠，應予以更換。
4）活塞環的選配內燃機大修時，應按照汽缸的修理尺寸，選用與汽缸、活塞相適應的同級活塞環，不可用大尺寸的活塞環銼小使用，因為，如果選用了較大的活塞環，雖然可將開口處銼去一部分，勉強裝入汽缸內，但這樣會使活塞環失圓，使活塞環與汽缸壁接觸不嚴密而造成漏氣，影響內燃機的正常工作性能。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。
活塞環除標準尺寸外，為了適應汽缸修理的需要，其修理加大尺寸與汽缸修理加大尺寸相同，即共有六級加大尺寸，每級加大0.25mm，直至1.5mm，在活塞環端面上都印有活塞環的修理尺寸。也有生產廠家將活塞環開口間隙做小一些，以便裝配時調整。
5）活塞環的裝配安裝活塞環一般采用工具一一活塞環鉗，在沒有工具的條件下，也可用三塊鐵片或平口起子安裝。有的活塞環采用了不同的斷面，在安裝時要特別注意其安裝方向。
連桿組的檢驗與修理
1）連桿彎曲度的檢驗與校正
①彎曲度的檢驗連桿彎曲度的檢驗在連桿校正器上進行。根據連桿軸承的孔徑，擇合適的擴張塊一副裝入心軸，將連桿大頭的軸承蓋裝好，此時，不裝軸承（連桿瓦），規定的扭力擰緊，同時裝入已配好的活塞銷，然后將連桿大頭套入校正器的心軸上，旋動整螺母，借心軸上斜面凸軸的作用，使擴張塊漸漸向外張，與連桿大頭孔配至適當的緊度止，并使連桿固定在適當的位置上，如槽塊座位置不當時，可進行調整，使活塞銷緊貼槽座的上平面（或下平面）。檢查兩邊間隙，若兩邊間隙不一樣，說明連桿彎曲，兩邊間隙相差越大，說明連桿彎曲越厲害。②將渦輪轉子軸和葉輪出口處六角凸臺夾在臺虎鉗上，識別或做好自鎖螺母、渦輪轉子軸及壓氣機葉輪相互位置的動平衡標記。當兩邊間隙的誤差超過0.05~0.1mm時，應進行校正。根據檢查的結果，確定連桿彎曲的方向和程度，然后進行校正。
②彎曲度的校正連桿彎曲度的校正，一般是利用連桿校正器上的附屬工具進行，根據連桿彎曲的方向，把校正的工具夾在虎鉗上，對連桿進行壓正，注意：要邊壓邊檢查，直至連桿校正為止。
由于連桿彎曲或扭曲后有殘余應力存在，雖然在當時是壓好的，但有可能會發生重復變形。為了解決這個問題，連桿校正后可放在機油中加溫到150~200℃，以消除或減小連桿彎曲和扭曲的殘余應力。凸輪軸通常采用齒輪驅動，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時齒輪。當連桿的彎曲和扭曲程度很小時，校正后可不做此項工作。在沒有連桿校正器的情況下，也可以利用其他簡單工具（如虎鉗）進行校正。
2）連桿扭曲度的檢驗與校正
①扭曲度的檢驗檢查連桿的扭曲時，應使活塞銷緊靠槽塊座的側面，觀察兩邊的間隙，若間隙不一樣，說明連桿發生扭曲，其兩邊間隙差應在0.05～0.1mm范圍內，如果超出此值，應進行校正。
②扭曲的校正校正連桿扭曲的方法，將校扭曲的兩根杠桿夾住連桿兩邊，不帶螺孔的一根杠桿應放在間隙大的一邊，逐漸旋緊壓力螺釘，迫使兩根杠桿向兩邊分開，漸漸將連桿反扭，邊校正邊檢查，直至連桿校正為止。
3）連桿螺栓和螺母損傷的檢驗與更換
①連桿螺栓和螺母的常見故障裂紋；伸長；螺紋松曠；螺紋損傷。
②產生原因螺栓、螺母的質量不好；更換連桿螺栓、螺母時，未成套更換；螺栓、螺母與連桿大端的螺栓孔靠合不緊密，松曠間隙大；氣門導管在250、300℃的高溫及潤滑不良條件下工作，易磨損。扭緊螺母時，用力過大；或在同一連桿上，兩個螺母的扭力不一致；螺栓頭和螺母與連桿的支承表面貼附不平整，在螺栓和螺母裝緊后，有歪斜現象；連桿軸瓦的間隙過大，或連桿軸頸的失圓度過大。
在通常情況下，連桿螺栓、螺母不是一下子損壞的，而是由于以上某些原因長期存在而未及時發現，引起材料疲勞而產生的。因此，修理時應仔細檢驗，并進行合理裝配，以免因螺栓和螺母的損傷而發生嚴重事故。
③驗方法用5~10倍的放大鏡，在螺栓的圓角處和螺紋附近，仔細檢查有無損傷現象；利用電磁探傷器，檢查有無裂紋；用量尺檢查螺栓長度有無拉伸現象，用螺紋規檢查螺紋有無損傷。
④螺栓、螺母的更換（技術鑒定）在檢驗時，如發現螺栓螺母有下列情況之一者，必須予以更換：螺紋有損壞現象，或拉紋在兩扣以上；螺栓有裂紋或有明顯的凹痕；螺栓伸長超過原長的0.3％；螺母裝在螺栓上有明顯的松曠現象。
曲軸的工作條件及常見故障
①曲軸的工作條件
a.承受燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力；
b.燃燒氣體的壓力、活塞連桿組往復運動的慣性力和旋轉質量的離心力產生的力矩；
c.油膜脈動的擠壓應力；
d.旋轉運動速度高；
e.巳潤滑條件較好，但受到較多雜質的沖刷作用。
②曲軸的常見故障
a.曲軸彎、扭；
b.軸頸磨損；
c.裂紋、折斷。
（2）曲軸彎扭的原因、檢驗與校正
1)曲軸彎、扭的原因
①內燃機工作不平穩，各軸頸受力不均衡；
②內燃機突然超負荷工作，使曲軸過分受振；
③內燃機經常發生“突爆”燃燒；
④曲軸軸承和連桿軸承間隙過大，工作時受到沖擊；
⑤曲軸軸承松緊不一，中心線不在一直線上；
⑥各缸活塞重量不一致；
⑦曲軸端隙過大，運轉時前后移動。
當曲軸彎、扭超過一定值后，將加速曲軸和軸承的磨損，嚴重時會使曲軸出現裂紋甚至折斷，同時還會加速活塞連桿組和汽缸的磨損。
