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發(fā)布時(shí)間：2020-11-26 16:37
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內(nèi)燃機(jī)的支承
內(nèi)燃機(jī)的支承隨其用途不同而各異，固定式內(nèi)燃機(jī)（如發(fā)電機(jī)組用內(nèi)燃機(jī)、工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)等），多用機(jī)體上的四個(gè)支承點(diǎn)剛性地固定在機(jī)座或其他重量較重的基礎(chǔ)上，以降低由于內(nèi)燃機(jī)固有的不平衡性引起的振動(dòng)。
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(jié)將分別討論這幾種失效形式產(chǎn)生的原因、檢驗(yàn)及修理方法。
3.1.2.1裂紋的檢驗(yàn)與修理
汽缸體和汽缸蓋裂紋會(huì)導(dǎo)致冷卻液或機(jī)油泄漏，影響內(nèi)燃機(jī)的工作，甚至造成汽缸體或汽缸蓋報(bào)廢。
（1）裂紋產(chǎn)生的原因
汽缸體與汽缸蓋產(chǎn)生裂紋的部位往往與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同形式的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)裂紋的部位有它一定的規(guī)律性。總體說來，裂紋產(chǎn)生的原因不外乎以下三個(gè)方面。
①設(shè)計(jì)和制造方面的缺陷
a.一些改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)是強(qiáng)化機(jī)型，其轉(zhuǎn)速和功率較原發(fā)動(dòng)機(jī)顯著提高，在高轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)受到的慣性力和應(yīng)力也增大，易出現(xiàn)裂紋。
b.汽缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)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(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)這些應(yīng)力與鑄造時(shí)的殘余應(yīng)力疊加時(shí)，也易產(chǎn)生裂紋。
②使用不當(dāng)
a.在寒冷冬季，沒使用防凍液或停機(jī)后沒按照規(guī)定時(shí)間（冷卻水冷卻至常溫）放出冷卻水，致使水套內(nèi)的冷卻水結(jié)冰而發(fā)生凍裂，或在嚴(yán)寒冬季，驟加高溫?zé)崴选?
b.在內(nèi)燃機(jī)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(yīng)力過大，致使汽缸體和汽缸蓋產(chǎn)生裂紋。
c.在拆裝或搬運(yùn)中不慎，使汽缸體或汽缸蓋嚴(yán)重受振或碰撞而產(chǎn)生裂紋。內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，材料受到過高的熱應(yīng)力。比如，長時(shí)間超負(fù)荷工作，造成汽缸體內(nèi)應(yīng)力增大；所謂增壓，即用增壓器（壓氣機(jī)）將柴油機(jī)的進(jìn)氣在缸外壓縮后再送入汽缸，以增加柴油機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高平均有效壓力和功率。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(fā)動(dòng)機(jī)的散熱性能，特別是汽缸之間、氣門座之間以及進(jìn)、排氣孔附近的水道被阻塞后，將嚴(yán)重影響散抹使局部工作溫度升高，熱應(yīng)力過大，以致產(chǎn)生裂紋。
d.在沒有充分暖機(jī)的情況下，迅速增加負(fù)荷，致使汽缸體和汽缸蓋冷熱變化劇烈且不均勻，以致產(chǎn)生裂紋。
③修理質(zhì)量不高在維修過程中，未能嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，如汽缸蓋螺母未能按規(guī)定顧序和力矩?cái)Q緊、擰緊力不均勻，用不符合規(guī)定的汽缸蓋螺母等；在鑲配氣門座圈時(shí)，沒有根據(jù)氣門座的材料及加工精度等選用適當(dāng)?shù)膲喝脒^盈量等，也會(huì)使其產(chǎn)生裂紋。
擰緊汽缸蓋螺母要用讀數(shù)準(zhǔn)確的扭力扳手，按先中間后兩邊，分2~3次（如135系列柴油機(jī)汽缸蓋螺母的規(guī)定力矩為245~265N·m，一次可擰到100N·m；第二次可擰到200N·m；如果在室溫下裝配時(shí)，氣門和各傳動(dòng)零件（搖臂、推桿、挺柱）及凸輪軸之間緊密接觸，則在熱態(tài)下，氣門勢(shì)必關(guān)閉不嚴(yán)，造成汽缸漏氣。第三次可擰到規(guī)定力矩）對(duì)稱地?cái)Q緊到規(guī)定的力矩。對(duì)重裝汽缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)到規(guī)定力矩，并應(yīng)重新調(diào)整一次氣門間隙。
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(duì)稱地?cái)Q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(yàn)與修理
1)軸頸磨損的原因曲軸經(jīng)長時(shí)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(chǎn)生不均勻的磨損，這是自然磨損的必然結(jié)果，是正常現(xiàn)象，但由于使用不當(dāng)、潤滑不良、軸承間隙過大或過小，都會(huì)加速軸頸的磨損和軸頸磨損不勻度，磨損后的主要表現(xiàn)是軸頸的不圓（失圓）和不圓柱形（錐形）。⑤汽缸體變形，曲軸軸承座不正，修配曲軸軸承時(shí)，各曲軸軸承座孔不在一軸線上。
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(jié)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。①光磨軸頸時(shí)，沒有使軸頸與曲軸臂（曲柄）連接處保持一定的內(nèi)圓角（一般要求軸頸的內(nèi)圓角為1~3mm之間）引起應(yīng)力集中而使曲軸斷裂。
不圓一一連桿軸頸磨損不圓，主要是由于：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的氣體壓力、活塞連桿組運(yùn)動(dòng)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(nèi)側(cè)面上。因此，連桿軸頸磨損發(fā)生在各軸頸的內(nèi)側(cè)面（即靠曲軸中心線的一側(cè)）。
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(diǎn)載荷的不均勻性和連續(xù)時(shí)間的不同而造成的。其大部位是靠近連桿軸頸的一側(cè)。
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(jī)械雜質(zhì)的偏積。因?yàn)橥ㄏ蜻B桿軸頸的油道是傾斜的，在曲軸旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，使?jié)櫥椭械臋C(jī)械雜質(zhì)，隨著潤滑油沿油道的上斜面流入連桿軸頸的一側(cè)，由于雜質(zhì)的偏積，造成同一軸頸不均勻的磨損，磨損的大部位是雜質(zhì)偏積的一側(cè)。另外，由于某些內(nèi)燃機(jī)為了縮短連桿長度，將連桿大端做成不對(duì)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。銅皮法：用長約30mm，寬約10mm，厚度與標(biāo)準(zhǔn)間隙相同（取小值）的銅皮（四周角應(yīng)做成圓口，使用時(shí)應(yīng)涂上一薄層機(jī)油）放于軸承和軸頸間，按照規(guī)定扭力旋緊軸承蓋螺栓用手扳動(dòng)曲軸或飛輪，若扳不動(dòng)，表示軸瓦與軸頸的徑向間隙過小。
2）軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)曲軸軸頸和連桿軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)，一般用外徑千分尺在軸頸的同一橫斷面上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量（先在軸頸油孔的兩側(cè)測(cè)量，旋轉(zhuǎn)90°，再測(cè)量），其大直徑與小直徑之差，即為圓度誤差；兩側(cè)端測(cè)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(yīng)按規(guī)定修理尺寸進(jìn)行修磨。此外，還可用眼看、手摸來發(fā)現(xiàn)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(guī)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(xì)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(fù)拉動(dòng)繩索的兩端，進(jìn)行光磨。或用特別的磨光夾具進(jìn)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(jìn)行后的拋光。氣門導(dǎo)管在250、300℃的高溫及潤滑不良條件下工作，易磨損。
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(shí)，即需按次一級(jí)的修理尺寸進(jìn)行磨削修整，或進(jìn)行振動(dòng)推焊，鍍鉻后再磨削至規(guī)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(shè)備上進(jìn)行。在一般小型修配單位，有的用細(xì)銼刀將軸頸仔細(xì)地銼圓，仔細(xì)檢驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行，再用繩索或磨夾按上述方法進(jìn)行光磨。運(yùn)用這種方法修理需要有較熟練的鉗工技術(shù)，才能保證一定的修理質(zhì)量。一般修理入員不可效仿。如發(fā)出“波、波”（不連貫，短促的啞金屬聲），則表示曲軸有裂紋。丨
③軸頸的車磨軸頸的修理尺寸，柴油機(jī)有6級(jí)，每縮小0.25mm為一級(jí)（0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50），油機(jī)有16級(jí)，每縮小0.125mm為一級(jí)（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(shí)，應(yīng)用堆焊、鍍鉻和噴鍍等方法修復(fù)。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩大于阻力矩時(shí)，則轉(zhuǎn)速將升高，如不能達(dá)到新的平衡，則轉(zhuǎn)速將不斷上升，會(huì)發(fā)生“飛車”事故。
a.確定修理尺寸上機(jī)磨削。修理尺寸是這樣確定的：曲軸軸頸修理尺寸一磨損嚴(yán)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(duì)照修理尺寸表，看這個(gè)數(shù)值同哪一級(jí)修理尺寸比較近，就選擇哪一級(jí)修理尺寸。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進(jìn)行磨削。（3）凸輪軸的檢驗(yàn)①凸輪軸彎曲度的檢驗(yàn)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(diǎn)，用百分表檢查各中間軸頸的擺差。
b.注意事項(xiàng)。修理時(shí)要以磨損厲害的軸頸為標(biāo)準(zhǔn)，把各個(gè)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(jí)的，而各道主軸頸或連桿軸頸的修理尺寸，在一般情況下應(yīng)采用同一級(jí)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。有的增壓內(nèi)燃機(jī)，由于進(jìn)氣管中無真空度，所以進(jìn)氣門處得不到機(jī)油的潤滑，而排氣門處由于有廢氣中的油煙可起到潤滑作用，所以進(jìn)氣門座有座圈，而排氣門座則沒有。
c.車磨后的要求。其失圓度和錐形度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般而言，當(dāng)D<80mm時(shí)，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；若軸瓦合金為鋁基合金（俗稱鋁瓦），能轉(zhuǎn)動(dòng)2、3圈，同時(shí)再握住連桿小端，沿曲軸軸線方向撥動(dòng)，應(yīng)沒有松曠感覺即為合適。當(dāng)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。
廢氣渦輪增壓器的清洗和檢查
(1)廢氣渦輪增壓器的清洗
①不允許用有腐蝕性的清洗液來清洗各零部件。
②在清洗液內(nèi)浸泡零部件上積炭及沉淀物使之松軟。其中，中間殼回油腔內(nèi)在渦輪端側(cè)壁的較厚積炭層必須徹底鏟除。
③只能用塑料或鬃毛刷清洗或鏟刮鋁質(zhì)和銅質(zhì)零部件上的積污。
④若用蒸汽沖擊清洗時(shí)應(yīng)將軸頸和其他軸承表面保護(hù)起來。
⑤應(yīng)用壓縮空氣來清潔所有零部件上潤滑油通道。
（2）廢氣渦輪增壓器的檢查
外觀檢查前各零件不要清洗以便分析損壞原因。下面列出所要檢查的主要零部件。
①浮動(dòng)軸承觀察浮環(huán)端面和內(nèi)外表面的磨損情況。一般情況下，經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)后內(nèi)外表面上所鍍的鉛錫層仍存在，而在外圓表面磨損較內(nèi)圓表面大，開有油槽的端面上，稍有磨損痕跡，這些均屬正常狀況。浮環(huán)工作表面上劃出的溝槽是因潤滑油不干凈所引起，如果表面刻痕較為嚴(yán)重或經(jīng)測(cè)量超過磨損極限時(shí)建議更換新的浮環(huán)。出油閥副也是成對(duì)進(jìn)行選配并精細(xì)研磨而成的偶件，在使用時(shí)不能隨意更換。
②中間殼觀察與壓氣機(jī)葉輪背部以及與渦輪葉輪背部相鄰的表面有無碰擦痕跡與積炭程度。若有噴擦現(xiàn)象、浮動(dòng)軸承16有較大磨損及軸承內(nèi)孔座表面遭到破壞，則需用相應(yīng)的研磨棒研磨內(nèi)孔或用金相砂皮輕輕擦拭內(nèi)孔表面，除去黏附在內(nèi)孔表面上的銅鉛物質(zhì)的痕跡，經(jīng)測(cè)量合格后才能繼續(xù)使用，并應(yīng)分析引起上述不良情況的原因。若氣門間隙過小，則會(huì)引起氣門密封不嚴(yán)而漏氣，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)功率下降，油耗增加，甚至燒壞氣門零件。
③渦輪轉(zhuǎn)子軸在轉(zhuǎn)子工作軸頸上，用手指摸其工作表面，應(yīng)該感覺不出有明顯的溝槽；觀察渦輪端密封環(huán)槽處積炭和環(huán)槽側(cè)壁的磨損情況；觀察渦輪葉片進(jìn)出口邊緣有無彎曲和斷裂；葉片出口邊緣有無裂紋和葉片部位有無因碰擦引起的卷邊毛刺；氣門傳動(dòng)組（氣門與挺柱或氣門與搖臂之間）在常溫下裝配時(shí)必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補(bǔ)償氣門及各傳動(dòng)零件的熱膨脹，此間隙稱為氣門的冷間隙。渦輪葉背有無碰擦現(xiàn)象等。
④壓氣機(jī)葉輪檢查葉輪背部及葉片部分有無碰擦現(xiàn)象；檢查葉片有無彎曲和斷裂；葉片進(jìn)出口邊緣有無裂紋及被異物碰傷現(xiàn)象等。
⑤無葉渦殼及壓氣機(jī)殼檢查各殼體上圓弧部分的碰擦情況或有無被異物擦傷的現(xiàn)。注意觀察各流道表面上油污沉積程度并分析引起上述不良情況的原因。
⑥彈力密封環(huán)檢查密封環(huán)工作兩側(cè)面磨損和積炭情況；測(cè)量環(huán)的厚度及自由狀態(tài)時(shí)牙口間隙應(yīng)不小于2mm，若小于上述數(shù)值及環(huán)的厚度超過規(guī)定的磨損極限時(shí)應(yīng)更換。
⑦推力片及推力軸承13在工作面上不應(yīng)有手指感覺得出來的明顯溝槽，同時(shí)檢查軸承上進(jìn)油孔有無阻塞，并測(cè)量各件的軸向厚度，應(yīng)符合規(guī)定的尺寸范圍。若推力片工裱面有明顯磨損痕跡但又未超過磨損極限值時(shí)，則可在重裝時(shí)分別將兩片推力片的另一未的面作為工作面依次裝入。顯然，當(dāng)柴油機(jī)在其他工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)噴油提前角就不是最有利的。
⑧壓氣機(jī)端氣封板及中間殼在渦輪端的彈力密封環(huán)座孔彈力密封環(huán)與接觸部位有無磨損現(xiàn)象。
