（1)活塞

活塞的功用是承受燃?xì)獾膲毫?，并?jīng)過(guò)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?xì)庾饔孟?，不斷地作高速往?fù)直線運(yùn)動(dòng)。由于受到周期性變化的燃?xì)鈮毫屯鶑?fù)慣性力的作用，活塞承受很大的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，加之溫度分布不均勻，就會(huì)引起熱應(yīng)力。因此，要求活塞必須有較輕的重量以及足夠的強(qiáng)度與剛度。也就是說(shuō)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油提前角（供油時(shí)間）是通過(guò)調(diào)整噴油泵的供油提前角來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；钊诟邷?、高壓、高速條件下工作，其潤(rùn)滑條件較差，活塞與汽缸壁摩擦嚴(yán)重。為減小磨損，活塞表面必須耐磨。

高速內(nèi)燃機(jī)的活塞通常采用鑄鋁合金。隨著內(nèi)燃機(jī)的不斷強(qiáng)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(nèi)燃機(jī)較多采用鑄鐵活塞，其目的在于提高其強(qiáng)度，減小熱膨脹系數(shù)。有的增壓內(nèi)燃機(jī)，由于進(jìn)氣管中無(wú)真空度，所以進(jìn)氣門(mén)處得不到機(jī)油的潤(rùn)滑，而排氣門(mén)處由于有廢氣中的油煙可起到潤(rùn)滑作用，所以進(jìn)氣門(mén)座有座圈，而排氣門(mén)座則沒(méi)有。活塞的基本構(gòu)造可分為頂部、環(huán)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(gòu)成燃燒室的一部分，其結(jié)構(gòu)形狀與發(fā)動(dòng)機(jī)及燃燒室的型式有關(guān)。活塞頂部的幾種不同結(jié)構(gòu)形狀。小型內(nèi)燃機(jī)大多采用平頂活塞，優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，受熱面積小。為了提高氣門(mén)座表面的耐磨性，有時(shí)采用耐熱鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制成單獨(dú)的零件，然后壓入相應(yīng)的孔中。大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)的活塞頂部由于要形成特殊形狀的燃燒室，其形狀比較復(fù)雜，一般都制有各種各樣的凹坑。凹坑是為了改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況而設(shè)置的，使可燃混合氣的形成更有利，燃燒過(guò)程更完善。有的內(nèi)燃機(jī)為避免氣門(mén)與活塞頂相碰撞，在頂部還制有淺的氣門(mén)避碰凹坑。

內(nèi)燃機(jī)活塞所受的熱負(fù)荷大（尤其是直接噴射式內(nèi)燃機(jī)），往往會(huì)使活塞引起熱疲勞，產(chǎn)生裂紋。因此，有的內(nèi)燃機(jī)可從連桿小頭上的噴油孔噴射機(jī)油，以冷卻活塞頂內(nèi)壁。也有的內(nèi)燃機(jī)在機(jī)體里設(shè)有專門(mén)的噴油機(jī)構(gòu)，也可起到同樣的作用。將裝、刮配好軸瓦的連桿夾穩(wěn)在虎鉗上，且按規(guī)定力矩上好連桿螺栓，用量缸表配合外徑千分尺測(cè)量出瓦孔直徑?；钊敳恳虺惺苋?xì)鈮毫?，所以一般比較厚；有的活塞頂內(nèi)部還制有加強(qiáng)筋。

②環(huán)槽部環(huán)槽部主要用于安裝活塞環(huán)以防止燃油或燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞吸收的熱量經(jīng)活塞環(huán)傳給汽缸壁，與此同時(shí)阻止?jié)櫥透Z入燃燒室?；钊^部加工有數(shù)道安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，上面2一3道用于安裝氣環(huán)，下面1、2道是油環(huán)槽。其方法是：在軸瓦上涂一薄層機(jī)油，然后裝在軸頸上，按規(guī)定力矩?cái)Q緊連桿螺栓，用手使勁甩動(dòng)連桿，如軸瓦合金為巴氏合金即鎳基合金，可依靠連桿本身的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)1/2、1圈。油環(huán)槽的底部鉆有許多徑向小孔，以便油環(huán)從汽缸壁上刮下多余的潤(rùn)滑油從小孔流回曲軸箱。

有的內(nèi)燃機(jī)在活塞頂?shù)揭画h(huán)槽之間，或者一直到以下幾道環(huán)槽處，都開(kāi)有細(xì)小的隔熱溝槽。溝槽在活塞工作時(shí)，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(dāng)減小活塞與汽缸間的間隙。

二道環(huán)槽的耐磨性，有的內(nèi)燃機(jī)在環(huán)槽部位上隨著內(nèi)燃機(jī)的不斷強(qiáng)化，為了提高一鑲鑄耐熱和耐磨的奧氏體鑄鐵護(hù)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?；钊N座與頂部之間往往還有加強(qiáng)筋，以增加剛度。銷座孔內(nèi)設(shè)有安裝彈性卡環(huán)的環(huán)槽，活塞銷卡環(huán)是用來(lái)防止活塞銷在工作中發(fā)生軸向竄動(dòng)，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(huán)槽以下的部分稱為裙部。其作用主要是對(duì)活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)加以導(dǎo)向，此外它還承受側(cè)壓力。柴油機(jī)由于燃?xì)鈮毫Ω撸瑐?cè)壓力大，所以裙部也比較長(zhǎng)，以減小單位面積上的壓力和磨損。

由于柴油機(jī)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(guò)大而使密封性變差和產(chǎn)生敲缸現(xiàn)象，又不因間隙過(guò)小而刮傷汽缸壁，甚至發(fā)生咬缸現(xiàn)象）。故其活塞裙部通常不開(kāi)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。135系列4、6缸直列柴油機(jī)用空濾器，這種紙質(zhì)濾芯（金屬絲濾芯）濾清器目前應(yīng)用廣泛，濾芯普遍采用樹(shù)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，柴油機(jī)活塞與汽缸壁的裝配間隙要比油機(jī)的大。為了保證柴油機(jī)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(jī)應(yīng)具有更多的密封環(huán)和刮油環(huán)。

軸頸磨損的檢驗(yàn)與修理

1)軸頸磨損的原因曲軸經(jīng)長(zhǎng)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?，F(xiàn)象，但由于使用不當(dāng)、潤(rùn)滑不良、軸承間隙過(guò)大或過(guò)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）。①磁力探傷法用磁力探傷器進(jìn)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(shí)用小手錘輕輕敲擊曲軸。

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(zhǎng)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。廢氣渦輪增壓是利用柴油機(jī)排出的廢氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)增壓器，將空氣壓縮后再送入汽缸的一種增壓方法。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。

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(rùn)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)。如果此間隙過(guò)大'前后竄動(dòng)，則給活塞連桿組的機(jī)件帶來(lái)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。另外，由于某些內(nèi)燃機(jī)為了縮短連桿長(zhǎng)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(zhǎng)度方向沿軸線方向的磨損不均勻。

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(guò)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(lái)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(guò)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(zhǎng)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?；蛴锰貏e的磨光夾具進(jìn)行光磨。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。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(rùn)滑油，再進(jìn)行后的拋光。

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(guò)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的曲軸磨床或用普通車(chē)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。④用圓頭鉗取下中間殼內(nèi)壓氣機(jī)端的孔用彈性擋圈，并用兩把螺釘旋具取下壓氣機(jī)端氣封板，并從中間殼上取出擋油板、壓氣機(jī)端推力片和隔圈，再?gòu)膲簹鈾C(jī)端氣封板中壓出軸封，然后在手指上套上兩個(gè)用細(xì)鐵絲做成的圓環(huán)，取出軸封上的兩個(gè)彈力密封環(huán)。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。丨

③軸頸的車(chē)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）。由于新鮮氣體（或可燃混合氣）和廢氣流動(dòng)慣性都很大，雖然進(jìn)、排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，但氣流并不互相錯(cuò)位與混合。軸頸的大縮小量不得超過(guò)2mm，超過(guò)時(shí)，應(yīng)用堆焊、鍍鉻和噴鍍等方法修復(fù)。

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。⑥用尖頭鉗取出壓氣機(jī)端軸承孔中彈簧卡環(huán)，再?gòu)妮S承孔中取出推力環(huán)及浮動(dòng)軸承，然后仍在壓氣機(jī)端方向用尖頭鉗從軸承孔中取出該浮動(dòng)軸承另一端的彈簧卡環(huán)。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進(jìn)行磨削。

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(chē)磨成一樣大小。配合間隙大小與軸瓦合金層的材料、軸頸直徑、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速及軸瓦單位面積上承受的載荷有關(guān)，但起決定性作用的還是軸瓦合金層的材料。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(wàn)不能磨小圓角的弧度，一般圓角的半徑為4~6mm。

c.車(chē)磨后的要求。其失圓度和錐形度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。②推力軸承軸向定位凸輪軸的一道軸承為推力軸承，裝在軸承座孔內(nèi)并用螺釘固定在機(jī)體上，其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。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；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。

曲軸裂紋與折斷的檢查曲軸裂紋多發(fā)生在連桿軸頸端部或曲軸臂與曲軸軸頸的結(jié)合處。其檢查方法有以下幾種。

①磁力探傷法 用磁力探傷器進(jìn)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(shí)用小手錘輕輕敲擊曲軸。這時(shí)注意觀察，如有裂紋，在鐵粉末聚積的中間就會(huì)發(fā)現(xiàn)有清楚的裂紋線條。

②錘擊法 先清除黏附在曲軸表面上的油污，然后用煤油或柴油浸洗整個(gè)曲軸，再取出曲軸將其抹拭干凈，后將曲軸的兩端支撐在木架上，用小手錘輕輕敲擊每道曲軸臂。如發(fā)出“鏘、鏘”（連貫的尖銳金屬聲），則表示曲軸無(wú)裂紋；如發(fā)出“波、波”（不連貫，短促的啞金屬聲），則表示曲軸有裂紋。（1）機(jī)械增壓系統(tǒng)增壓器（壓氣機(jī)）由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的增壓方式稱為機(jī)械增壓系統(tǒng)。然后在這附近容易產(chǎn)生裂紋的部位，用眼看或用放大鏡仔細(xì)觀察，如發(fā)現(xiàn)油漬冒出或成一黑線的地方，就是裂紋之所在。

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(huì)由裂紋內(nèi)部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發(fā)現(xiàn)裂紋之所在。

④石灰乳法 將曲軸洗凈浸在熱油（機(jī)油）中約2h，讓油進(jìn)入裂縫，取出抹干后，用噴槍把“石灰乳液"噴到曲軸上使其干燥（石灰乳液是清潔的白堊和酒精的混合液，其比例為1：10-1：12），或用氣焊火焰將曲軸上的噴層加熱至70~80℃。除了利用上述三種方法來(lái)提高汽缸的空氣壓力外，還有利用進(jìn)排氣管內(nèi)的氣體動(dòng)力效應(yīng)來(lái)提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進(jìn)排氣的壓力交換來(lái)提高汽缸空氣壓力的氣波增壓器。這時(shí)，白堊便吸收儲(chǔ)存在裂縫中的油液，這部分白堊便成暗色，顯示出裂紋的形狀。