【廣告】
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(fā)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(jié)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(fā)動機出現裂紋的部位有它一定的規(guī)律性??傮w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(fā)動機是強化機型,其轉速和功率較原發(fā)動機顯著提高,在高轉速下,發(fā)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(guī)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(fā)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。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(fā)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。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。
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(zhí)行工藝要求,如汽缸蓋螺母未能按規(guī)定顧序和力矩擰緊、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,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(guī)定力矩為245~265N·m,一次可擰到100N·m;在特殊情況下,如軸瓦的修刮量太小,可以在軸瓦的背面加上適當厚度的銅墊片,但這種方法只能在中、小修時使用,在大修時一律不得使用。第二次可擰到200N·m;第三次可擰到規(guī)定力矩)對稱地擰緊到規(guī)定的力矩。對重裝汽缸蓋的發(fā)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(guī)定力矩,并應重新調整一次氣門間隙。
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次對稱地擰松。千萬不要為了方便,一次性地把所有螺母卸掉。
曲軸裂紋、折斷的修理曲軸有了裂紋或折斷,可用“焊修”的方法進行修復,其工藝要點簡述如下。
①焊修前的準備 先將曲軸放在堿水中煮洗清潔,除去油污,再用鑿刀沿著裂紋表面鑿成“U”形槽。槽深以不見裂紋為好。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。然后進行校正,使曲軸的彎曲擺差不超過規(guī)定范圍。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。因此,機械增壓系統(tǒng)通常只適用于增壓壓力不超過160~170kPa的低增壓小功率柴油機。再將軸承蓋用螺栓緊固,避免曲軸在焊接過程中彎曲變形。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。
②焊修焊修前,先用氣焊火焰在焊補部位加溫至350~450℃,再用直徑3~4mm的低碳鋼電焊條進行電焊焊接。焊接時,用采用對向焊接(與裂紋垂直方向移動焊條)的方法,而且每焊完一層后,應立即清除焊渣,再焊下一層。
③焊后整理 焊后,應先將焊修處鑿修平整,并鉆通油道,檢驗焊接處有無裂紋,曲軸有沒有彎曲變形。然后用磨床在焊接處進行磨削加工,使表面光潔平整,并可在曲軸的工作表面進行熱處理,以增加工作表面的抗磨性能。
曲軸軸向間隙的檢查
曲軸軸向間隙也稱曲軸的端隙,是指軸承承推端面與軸頸定位軸肩之間的軸向間隙。它是為了適應內燃機在工作中機件熱膨脹時的需要而定的。如果此間隙過小,會使機件膨脹而卡死;如果此間隙過大'前后竄動,則給活塞連桿組的機件帶來不正常的磨損,止推墊圈表面逐漸磨損,使間隙改變,形成軸向位移。因此,在裝配曲軸時,應進行曲軸軸向間隙的檢驗。若軸頸上有毛糙、可將00#砂布剪成與軸頸同寬并蘸上少許機油把毛糙打磨光。
檢驗時,先將曲定軸和軸承的承推端面的一邊靠合,用撬棍擠曲軸后端,然后用厚薄規(guī)在一道曲軸臂與止推墊圈間的測量。曲軸軸向間隙一般在0.05~0.25mm之間。如軸向間隙過大或過小,則應更換或修整止推墊圈。
配氣機構與進排氣系統(tǒng)的功用是按內燃機(柴油機或油機)的工作循環(huán)和著火(或點火)順序,定時地開啟和關閉各缸的進排氣門,以保證新鮮空氣(或可燃混合氣)適時充入汽缸,并將燃燒后的廢氣即時排出。
配氣機構與進排氣系統(tǒng)各機件的技術狀況在工作過程中是不斷變化的,如氣門、氣門座和凸輪軸等主要機件,在高溫高壓和沖擊負荷的作用下,會產生機械磨損和化學腐蝕。這樣就破壞了氣門與座的密封性和配氣定時,從而使內燃機功率下降以及燃油消耗量增加。
4.1配氣機構與進排氣系統(tǒng)的構造
發(fā)動機配氣機構的類型有:氣門式、氣孔式和氣孔一氣門式等三種類型。四沖程內燃機普遍采用氣門式配氣機構。內燃機對配氣機構及進排氣系統(tǒng)的要求是:進入汽缸的新鮮氣或可燃混合氣要盡可能多,排氣要盡可能充分;空氣經旋流管離心力的作用,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。進、排氣門的開閉時刻要準確,開閉時的振動和噪聲要盡量小;另外,要工作可靠、使用壽命長和便于調整。
噴油泵
噴油泵(又稱高壓油泵)是柴油機燃油供給系中重要的部件之一,其作用是根據柴油機的工作要求,在規(guī)定的時刻將定量的柴油以一定的高壓送往噴油器。對噴油泵的基本要求
主要有以下幾個方面。
①嚴格按照規(guī)定的供油時刻開始供油,并有一定的供油延續(xù)時間。
②根據柴油機負荷的大小供給相應的油量。負荷大時,供油量增多;負荷小時,供油量應相應地減少。
③根據柴油機燃燒室的形式和混合氣形成方式的不同,噴油泵必須向噴油器供給一定壓力的柴油,以獲得良好的噴霧質量。
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。
對于多缸柴油機的噴油泵,還要求各缸的供油次序應符合選定的發(fā)動機發(fā)火次序,各缸的供油時刻、供油量和供油壓力等參數盡量相同,以保證各缸工作的均勻性。
噴油泵的結構形式很多,按作用原理的不同,大體可分為四類:柱塞式噴油泵、分配式噴油泵、泵一噴嘴和PT泵。目前,在柴油發(fā)電機組中應用廣泛的是柱塞式噴油泵。這種噴油泵結構簡單緊湊、便于維修、使用可靠、供油量調節(jié)。