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發布時間：2021-01-15 04:57
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曲軸的功用、工作條件及制造方法
曲軸的功用是將氣體壓力轉變為扭矩輸出，以驅動與其相連的動力裝置。此外，它還要驅動內燃機本身的配氣機構及各種附件，如噴油泵、水泵和冷卻風扇等。
曲軸在工作時，由于承受很高的氣體力、往復慣性力、離心力及其力矩的作用，因此曲軸內部產生沖擊性的交變應力（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉），并易產生扭轉振動，從而引起曲軸的疲勞破壞。另外由于各軸頸在很高的壓力下作高速轉動，使軸頸與軸承磨損嚴重，所以，對曲軸的要求是：耐疲勞、耐沖擊；有足夠的強度和剛度；軸頸表面的耐磨性好并經常保持良好的潤滑狀態多靜平衡與動平衡要好；（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。在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動；安裝固定可靠并加以軸向定位或限制軸向位移。
曲軸毛坯制造采用鑄造和鍛造兩種方法。鍛造曲軸主要用于強化程度高的內燃機，這類曲軸一般采用強度極限和屈服極限較高的合金鋼（如40Cr、35CrMo等）或中碳鋼（如45號鋼）制造：造曲軸廣泛應用于中小功率內燃機，通常采用高強度球墨鑄鐵鑄造，其優占：過方，成本低；能夠鑄出合理的結構形狀；對于強化內燃機，排氣門熱負荷高、磨損嚴重，所以排氣門座通常都采用氣門座圈。對扭轉振動的阻尼作用優于鋼材。
曲軸的分類
①白軸按各組成部分的連接情況，可分為組合式曲軸和整體式曲軸兩種。
即將曲軸分成若干部分，分別制造與加工，然后組裝成一個整體：其優點是加工方便，便于產品系列化。缺點是拆裝不方便，組裝質量不易保證，重量大，成本高，采用滾動軸承，噪聲大，難以適應高轉速。
整體式曲軸，即曲軸的各組成部分鑄（或鍛）造在一根曲軸毛坯上。其優點是結構簡單緊湊、強度及剛度好、重量輕、成本低。
②按照曲軸主軸頸數目，可分為全支承曲軸和非全支承曲軸。
全支承曲軸即是在任兩個相鄰曲拐之間都設有主軸頸的曲軸。其主軸頸總數比連桿軸數多一個。這種曲軸的優點是曲軸的剛度大，主軸承負荷輕。其缺點是內燃機軸向尺寸加長。非全支承曲軸的主軸頸總數等于或少于連桿軸頸數，其優點是尺寸小、結構簡單、緊湊。缺點是剛度和強度較差，主軸承負荷較重。柴油機因負荷較重，一般多采用全支承曲軸。在柱塞偶件的上端面上，裝有另一副精密偶件（出油閥與出油閥座），稱為出油閥副。非全支承曲軸多用于負荷較輕的內燃機。
軸瓦的檢驗
①外觀檢查
a.合金層燒熔，應報廢。
b.表面磨損起線嚴重，發生咬傷者，應報廢。
c.鉛青銅合金有剝落現象，應報廢；若白合金層中有小片剝落，則可焊補修復。
d.軸瓦表面有裂紋，且裂紋較深較寬者，應報廢。
e.軸瓦定位塊或定位銷與孔有損傷者，不能使用。
f.軸瓦外圓磨損，或用銼刀銼過應報廢。
②測量軸瓦 測量軸瓦主要是測量合金層的厚度。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。內燃機軸瓦有兩種類型：厚壁軸瓦和薄壁軸瓦。厚壁軸瓦澆鑄的合金層厚度為5~10mm，薄壁軸瓦又有兩種：壁厚為0.90、2.30mm的，澆鑄的合金層厚度為0.4~1.0mm；壁厚為1.0~3.0mm的，澆鑄的合金層厚度為0.6~1.5mm。一般軸瓦的澆鑄厚度各機型說明書都有具體說明。
在維修過程中，可參關說明書，這里就不多講述。
測量合金層厚度的方法有兩種。
a.新舊比較法：新舊兩軸瓦厚度之差，就是磨損量。（合金層的）標準尺寸一磨損量=合金層的厚度。
b.在全套軸瓦中找出磨損后薄的一片，先測出總厚度，再測出底板厚度，二者之差即為合金層厚度。
內燃機大修時，無論是主軸瓦或連桿軸瓦，若其中有一片因磨損過薄或損壞而不能繼續使用時，應予以成套更換；小修和中修時則允許更換個別軸瓦。
③軸瓦座孔的失圓度和錐形度不應超過允許范圍
a.技術要求：生產廠或大修時，失圓度和錐形度均不超過0.02mm；使用時，內燃機不超過0.07mm。
b.軸瓦座孔的失圓度和錐形度超過允許值的后果：使軸瓦座與瓦片貼合不嚴，造成軸承散熱不良，瓦背漏油，軸瓦變形。
c.檢查方法：按規定力矩上好瓦蓋，然后用量缸表測量其失圓度及錐形度。
d.瓦片裝入座孔時，瓦片的兩端應高出座孔平面0.05mm。當柱塞開始壓油至柴油壓力超過出油閥彈簧彈力時，出油閥開始升起，但并不出油，當出油閥升至減壓環帶下邊緣離開出油閥座孔時，高壓柴油才通過十字槽、高壓油管流向噴油器，使供油迅速開始。如果過高，則擰足扭力時會引起瓦片變形。解決的辦法是：在無定位塊的一端銼去少許。如果過低，則瓦片在座孔內竄動。解決的辦法是：在瓦的背面墊一張與瓦片尺寸相等的薄銅皮，但應保證刮配后有一定的合金層，同時還要注意留出油孔，允許在瓦的背面墊紙和導熱不良的物質，以免影響軸承散熱。并且這種方法只能在小修和中修時使用，大修時不允許。當擰足扭力后，瓦片不得在座內有任何竄動，同時，瓦的背面與座孔接觸面積不應少于75％，否則，同樣會造成潤滑與散熱不良等后果。
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。對空氣濾清器的要求是：濾清、阻力小、應用周期長且保養方便?？諝鉃V清器的濾清方式有以下三種。
①慣性式（離心式）：利用灰塵和雜質在空氣成分中密度大的特點，通過引導氣流急劇旋轉或拐彎，從而在離心力的作用下，將灰塵和雜質從空氣中分離出來。
②油浴式（濕式）：使空氣通過油液，空氣雜質便沉積于油中而被濾清。
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。
為獲得較好的濾清效果，可采用上述兩種或三種方式的綜合濾清?？諝鉃V清器由濾清器殼和濾芯等組成，濾清器殼由薄鋼板沖壓而成。濾芯有金屬絲濾芯和紙質濾芯等。
135系列4、6缸直列柴油機用空濾器，這種紙質濾芯（金屬絲濾芯）濾清器目前應用廣泛，濾芯普遍采用樹脂處理的微孔濾紙制成，濾芯上下兩端由塑料密封墊圈密封。因此，如果原來正時齒輪的間隙稍大，只要噪聲不大，還可繼續使用。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。這種濾清器結構簡單、成本低、維護方便；但用于塵粒量大的環境時，工作壽命較短，且不甚可靠。
國產135系列增壓柴油機用的旋流紙質空氣濾清器。缺點是傳熱條件差，加工要求高，氣門座圈如工作時松脫則會造成事故。它主要由旋流粗濾器（內部豎置有旋流管）、紙質主精濾芯和安全濾芯三部分組成?？諝饨浶鞴茈x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。粗濾后較清潔的空氣通過紙質精濾及安全濾芯濾清，后進入發動機汽缸。
當采用上述旋流紙質空氣濾清器時，消聲器出口處需預裝有與之匹配的排氣引射管，當柴油機排氣時，高速氣流通過喉管處使廢氣氣流增大，于是便形成了真空度。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經橡膠管吸入排氣引射管內，并與柴油機廢氣一起排出。
電子調速器
電子調速器在結構和控制原理上與機械式調速器有很大不同，它是將轉速和（或）負荷的變化以電子信號的形式傳到控制單元，與設定的電壓（電流）信號進行比較后再輸出一個電子信號給執行機構，執行機構動作拉動供油齒條加油或減油，以達到快速調整發動機轉速的目的。③粉漬法將曲軸用煤油或柴油洗凈抹干后，在曲軸表面均勻涂上一層滑石粉，然后用小手錘輕敲曲軸臂，如果曲軸存在裂紋，油漬就會由裂紋內部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發現裂紋之所在。電子調速器以電信號控制代替了機械調速器中的旋轉飛重等結構，沒有使用機械機構，動作靈敏、響應速度快、動態與靜態參數精度高；電子調速器無調速器驅動機構，體積小，安裝方便，便于實現自動控制。
常見的電子調速器有單脈沖電子調速器和雙脈沖電子調速器兩種。④供油開始和結束要求迅速干脆，防止供油停止后噴油器滴油或出現不正常噴射，影響噴油器的使用壽命。單脈沖電子調速器是以轉速脈沖信號來調節供油量；雙脈沖電子調速器是將轉速和負荷的兩個單脈沖信號疊加起來調節供油量的。雙脈沖電子調速器能在負荷一有變化而轉速尚未變化之前就開始調整供油亙，其調整精度比單脈沖電子調速器高，更能保證供電頻率的穩定。
雙脈沖電子調速器的基本組成主要由執行機構、轉速傳感器、負荷傳感器和速度控制單元等組成。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。磁電式轉速傳感器用于監測柴油機轉速的變化，并按比例產生交流電壓輸出；負荷傳感器用于檢測柴油機負荷的變化，并按比例轉換成直流電壓輸出；速度控制單元是電子調速器的核心，接受來自轉速傳感器和負荷傳感器的輸出電壓信號，并按比例轉換成直流電壓后與轉速設定電壓進行比較，把比較后的差值作為控制信號送往執行機構，執行機構根據輸人的控制信號以電子（液壓、氣動）方式拉動柴油機的油量控制機構加油或減油。
若柴油機負荷突然增加，負荷傳感器的輸出電壓首先發生變化'此后轉速傳感器的輸出電壓也發生相應變化（數值均下降）。為了使齒輪嚙合平順，減少噪聲，正時齒輪一般采用斜齒，其傾斜角度約為10°，曲軸上的正時齒輪多用合金鋼制造，而凸輪軸上的正時齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。上述兩種降低的脈沖信號在速度控制單元內與設定的轉速電壓比較傳感器的負值信號數值小于轉速設定電壓的正值信號數值、輸出正值的電壓信號，在執行機構中使輸出軸向加油方向轉動，增加柴油機的循環供油量。
反之，若柴油機的負荷突然降低，也是負荷傳感器的輸出電壓首先發生變化，此后轉速傳感器的輸出電壓也發生相應變化（數值均升高）。但是，這些磨損，會影響配氣機構工作的準確性，并給氣門桿端和挺柱間的間隙調整帶來困難，因此，在內燃機大修時，應對凸輪、凸輪、凸輪軸承、正時齒輪等進行認真的檢驗。上述兩種升高的脈沖信號在速度控制單元內與設定的轉速電壓比較，此時，傳感器的負值信號數值大于轉速設定電壓的正值信號數值，速度控制單元輸出負值的電壓信號，在執行機構中使輸出軸向減油方向轉動，降低柴油發動機的循環供油量。
