（1)活塞

活塞的功用是承受燃?xì)獾膲毫?，并?jīng)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?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?；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。當(dāng)采用上述旋流紙質(zhì)空氣濾清器時(shí)，消聲器出口處需預(yù)裝有與之匹配的排氣引射管，當(dāng)柴油機(jī)排氣時(shí)，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。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)。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。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應(yīng)力，其相對(duì)滑動(dòng)速度也很高，而潤(rùn)滑條件則較差。

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)?；钊敳康膸追N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。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，燃燒過程更完善。增壓方法按照驅(qū)動(dòng)增壓器所用能量來源的不同，基本的增壓方法可分為三類：機(jī)械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)和復(fù)合增壓系統(tǒng)三類。有的內(nèi)燃機(jī)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(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)有專門的噴油機(jī)構(gòu)，也可起到同樣的作用?；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。由此可知：要提高柴油機(jī)的輸出功率，經(jīng)濟(jì)有效的辦法是增加進(jìn)入汽缸的空氣量。

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。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。在內(nèi)燃機(jī)使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會(huì)逐漸增大，促使進(jìn)、排氣門遲開、早關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)、排氣的時(shí)間變短，進(jìn)氣不足，排氣不凈，致使內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性下降，同時(shí)使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大。

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?，?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（既不因間隙過大而使密封性變差和產(chǎn)生敲缸現(xiàn)象，又不因間隙過小而刮傷汽缸壁，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(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)。調(diào)整時(shí)，首先轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使要調(diào)整缸的活塞恰好處于壓縮沖程上止點(diǎn)位置，此時(shí)，進(jìn)、排氣門處于完全關(guān)閉狀態(tài)，然后用螺釘旋具和厚薄規(guī)調(diào)整該缸的進(jìn)、排氣門間隙，調(diào)整完畢后按同樣方法依次調(diào)整其他缸。

?活塞環(huán)的檢驗(yàn)與修理

活塞環(huán)的檢驗(yàn)與修理

1)活塞環(huán)間隙的檢查與修理

①側(cè)隙的檢查側(cè)隙（也叫邊隙），是指活塞環(huán)與環(huán)槽平面間（槽內(nèi)的上下平面間）的間隙。側(cè)隙過大，將影響活塞的密封作用；側(cè)隙過小，將會(huì)使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)。

側(cè)隙的測(cè)量是把活塞環(huán)放在各自的環(huán)槽內(nèi)，圍繞著環(huán)槽滾行一周，應(yīng)能自由滾動(dòng)，而且

既不松動(dòng)又不澀滯，用厚薄規(guī)按規(guī)定間隙大小測(cè)量。

如活塞環(huán)側(cè)隙過小，可采用下列方法：將活塞環(huán)放在極細(xì)的（00號(hào)）砂布上研磨，研磨時(shí)，砂布應(yīng)放在平板上，稍涂機(jī)油，使環(huán)貼緊砂布，細(xì)心、均勻地作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；②對(duì)軸瓦孔失圓度、錐形度的檢查其測(cè)量方法是：按規(guī)定力矩?cái)Q緊瓦蓋螺栓，然后用量缸表測(cè)量其失圓度與錐形度。用平板玻璃涂以磨料（金剛砂）及機(jī)油，將活塞環(huán)平放細(xì)磨。如側(cè)隙過大，活塞環(huán)將不能使用，要采用加厚的活塞環(huán)，但更普遍的方法是更換活塞。

背隙的檢查背隙（也叫槽隙），是指活塞與活塞環(huán)裝入汽缸后，活塞環(huán)背部與活塞環(huán)槽之間的間隙。為了測(cè)量方便，通常用活塞環(huán)槽的深度與活塞環(huán)的厚度之差來表示（可用帶深度尺的游標(biāo)卡尺測(cè)量）。活塞環(huán)一般應(yīng)低于環(huán)岸0.2~0.35mm，以免在汽缸內(nèi)卡住。如果背隙過小，可將活塞環(huán)槽車深。為保證配氣相位的準(zhǔn)確，在曲軸與凸輪軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間通常設(shè)有專門的記號(hào)，在裝配過程中必須按照相關(guān)說明書的要求將記號(hào)對(duì)準(zhǔn)，不得隨意改動(dòng)。

②開口間隙的檢查開口間隙（也叫端隙），是指活塞環(huán)裝入汽缸后，在活塞環(huán)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(guān)，汽缸直徑每100mm，開口間隙為0.25~0.45mm，而且一道環(huán)，然后依次減小。若開口間隙過大，汽缸密封不好；廢氣渦輪增壓是利用柴油機(jī)排出的廢氣能量來驅(qū)動(dòng)增壓器，將空氣壓縮后再送入汽缸的一種增壓方法。若開口間隙過小，活塞環(huán)受熱膨脹后將卡死在汽缸內(nèi)。

檢查活塞環(huán)的開口間隙，是先把活塞環(huán)平正的放在待配的汽缸內(nèi)，用活塞頭部將活塞環(huán)推至汽缸的未磨損處（或新汽缸的任何一處），使活塞環(huán)平行于汽缸體平面，然后用厚薄規(guī)測(cè)量其開口處兩端之間的間隙。

如果其開口間隙超過規(guī)定值過大，則不能使用，必須更換活塞環(huán)；若開口間隙過小，可用細(xì)銼刀銼環(huán)口一端，加以調(diào)整，銼時(shí)要注意：環(huán)口端面要平整，銼后要留有倒角，以防止環(huán)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(huán)漏光度的檢查活塞環(huán)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(huán)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行漏光度的檢查。

檢查的方法，通常是將活塞環(huán)平放在汽缸內(nèi)，在活塞環(huán)下邊放一個(gè)燈泡，上面放一個(gè)板蓋住環(huán)的內(nèi)圓'觀察環(huán)與缸壁之間的漏光縫隙。一般要求是：活塞環(huán)漏弧長(zhǎng)不超過60。；在環(huán)端開口處左右30°范圍內(nèi)不允許漏光。

3）活塞環(huán)彈性的檢查為了保證活塞環(huán)與汽缸的緊密配合，活塞環(huán)應(yīng)有一定的彈性。彈性過大，對(duì)汽缸壁產(chǎn)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(huán)在汽缸內(nèi)就不能起到很好的密封作用，容易使汽缸漏氣竄油。

活塞環(huán)的彈性可在彈性檢驗(yàn)器上檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)，將活塞環(huán)放在檢驗(yàn)器的凹槽內(nèi)，環(huán)的開口向外，然后移動(dòng)杠桿上的重錘，按規(guī)定所需的力，使活塞環(huán)的開口間隙壓緊至規(guī)定尺寸，如果荷重符合技術(shù)規(guī)定的數(shù)據(jù)，活塞環(huán)的彈力便認(rèn)為合格。

如果沒有檢驗(yàn)器，可用新舊對(duì)比法，將被檢驗(yàn)的舊活塞環(huán)與新環(huán)上下直立放在一起，在環(huán)上施加一定壓力。如果被檢驗(yàn)的舊活塞環(huán)開口相碰，而新活塞環(huán)口還有相當(dāng)間隙時(shí)，即表示舊環(huán)彈性不夠，應(yīng)予以更換。

4）活塞環(huán)的選配內(nèi)燃機(jī)大修時(shí)，應(yīng)按照汽缸的修理尺寸，選用與汽缸、活塞相適應(yīng)的同級(jí)活塞環(huán)，不可用大尺寸的活塞環(huán)銼小使用，因?yàn)?，如果選用了較大的活塞環(huán)，雖然可將開口處銼去一部分，勉強(qiáng)裝入汽缸內(nèi)，但這樣會(huì)使活塞環(huán)失圓，使活塞環(huán)與汽缸壁接觸不嚴(yán)密而造成漏氣，影響內(nèi)燃機(jī)的正常工作性能。（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)。

活塞環(huán)除標(biāo)準(zhǔn)尺寸外，為了適應(yīng)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(jí)加大尺寸，每級(jí)加大0.25mm，直至1.5mm，在活塞環(huán)端面上都印有活塞環(huán)的修理尺寸。也有生產(chǎn)廠家將活塞環(huán)開口間隙做小一些，以便裝配時(shí)調(diào)整。

5）活塞環(huán)的裝配安裝活塞環(huán)一般采用工具一一活塞環(huán)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(huán)采用了不同的斷面，在安裝時(shí)要特別注意其安裝方向。

氣門組

氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等零件。

在壓縮和燃燒過程中，氣門必須保證嚴(yán)密的密封，不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。否則內(nèi)燃機(jī)的功率會(huì)下降，嚴(yán)重時(shí)內(nèi)燃機(jī)由于壓縮終了溫度和壓力太低，一直不能著火（點(diǎn)火）啟動(dòng)。氣門在漏氣情況下工作，高溫燃?xì)忾L(zhǎng)時(shí)間沖刷進(jìn)氣門，使氣門過熱、燒損。

氣門是在高溫、高機(jī)械負(fù)荷及冷卻潤(rùn)滑困難的條件下工作的。氣門頭部還承受氣體壓力的作用。排氣門還要受到高溫廢氣的沖刷，經(jīng)受廢氣中硫化物的腐蝕。因此，要求氣門具有足夠的強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的能力。

氣門分為進(jìn)氣門和排氣門兩種。頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)有每缸二氣門（一個(gè)進(jìn)氣門、一個(gè)三氣門（兩個(gè)進(jìn)氣門、一個(gè)排氣門）、四氣門（兩個(gè)進(jìn)氣門、兩個(gè)排氣門）和五氣門（三個(gè)進(jìn)氣門、兩個(gè)排氣門）之分。二氣門多用于中小功率的內(nèi)燃機(jī)；②將渦輪轉(zhuǎn)子軸和葉輪出口處六角凸臺(tái)夾在臺(tái)虎鉗上，識(shí)別或做好自鎖螺母、渦輪轉(zhuǎn)子軸及壓氣機(jī)葉輪相互位置的動(dòng)平衡標(biāo)記。后三者用于強(qiáng)化程度較高的中、大型內(nèi)燃機(jī)，并以四氣門結(jié)構(gòu)的居多。

進(jìn)氣門山于工作溫度稍低，一般采用普通合金鋼；排氣門普遍采用耐熱合金鋼。為了節(jié)約成本，有時(shí)桿部選用一般合金鋼，而頭部采用耐熱合金鋼，然后將兩者焊接在一起。

氣門錐而是氣門與氣門座之間的配合面，氣門的密封性就是依靠?jī)蓚€(gè)表面嚴(yán)密貼合來保證的。此外，氣門接受燃?xì)獾募訜崃康?5%要通過錐面?zhèn)鞒?。從有利于傳熱的觀點(diǎn)出發(fā)，氣門錐面與氣門座接觸的寬度應(yīng)愈寬愈好，但是接觸面愈寬，密封的可靠性就愈低，因?yàn)楣ぷ髅嫔系谋葔簻p小，雜物和硬粒不易被碾碎和排走。所以通常要求氣門錐面密封環(huán)帶的寬度在之間即可。經(jīng)驗(yàn)法：在軸瓦表面加入一薄層機(jī)油，并將瓦蓋按規(guī)定力矩?cái)Q緊（擰緊順序同上），用雙手的腕力扳動(dòng)曲軸臂，能使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈左右為合適。

氣門頂面上有時(shí)還銑出一條較窄的凹槽，主要用于研磨氣門時(shí)能將工具插入槽中旋轉(zhuǎn)氣門。氣門和氣門座配對(duì)進(jìn)行研磨，研磨后氣門即不能互換。

氣門錐面的錐角一般為30°或45°。也有少數(shù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)做成60°或15°錐角的。錐角愈小，單位面積上的壓力也愈小，氣門與氣門座之間的相對(duì)滑動(dòng)位移也較小，從而使氣門的磨損減輕。因此，有的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣門錐面的錐角為30°。

排氣門由于高溫廢氣不斷流過錐面，廢氣中的碳煙微粒容易沉積附著在錐面上，影響密封性。因此，排氣門要求錐面上的比壓要高些，以利于積炭的排除。排氣門大多采用45°的錐角。為了制造和維修方便，不少內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣門錐角均采用45°。

氣門座的錐角有時(shí)比氣門錐角大0.5°~1°，使兩者接觸面積更小，可以提高工作面的比壓，從而提高其密封的可靠性。

氣門頭部的直徑對(duì)氣流的阻力影響較大。頭部直徑愈大，其流通截面也愈大，因而阻力減小。但直徑的大小受汽缸頂面的限制。考慮到進(jìn)氣阻力對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能的影響比排氣阻力更大，所以一般都使進(jìn)氣門的直徑比排氣門稍大。有些內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門直徑相同，以便于制造和維修。④供油開始和結(jié)束要求迅速干脆，防止供油停止后噴油器滴油或出現(xiàn)不正常噴射，影響噴油器的使用壽命。但如果兩者材料不同，則必須打上標(biāo)記，以免裝錯(cuò)。

氣門頭部邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一般為1、3mm，以防止工作時(shí)，由于氣門與氣門座

之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了改善氣門頭部的耐磨性和耐腐蝕性，以增強(qiáng)密封性能，有些內(nèi)燃機(jī)在排氣門的密封錐面上，堆焊一層特種合金。

供油量的調(diào)節(jié)

噴油泵向噴油器供給的柴油量主要取決于柱塞的有效行程和柱塞的直徑，其數(shù)值等于柱塞開始?jí)河蜁r(shí)，回油孔處斜槽的下邊緣至回油孔下邊緣的距離。此距離愈長(zhǎng)，有效行程愈長(zhǎng)，則供油量愈大，而這一距離的長(zhǎng)短則可通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞加以改變。油量控制機(jī)構(gòu)就是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小，轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞來調(diào)節(jié)供油量，使其與負(fù)荷相適應(yīng)。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。

油量控制機(jī)構(gòu)有兩種形式：齒桿式和撥叉式。

①齒桿式油量控制機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用廣泛。柱塞下端有條狀凸塊伸入套筒的缺口內(nèi)，套筒則松套在柱塞套筒的外面。套筒的上部用固緊螺釘鎖緊一個(gè)可調(diào)齒圈，可調(diào)齒圈與齒桿相嚙合。移動(dòng)齒桿即可改變供油量。當(dāng)需要調(diào)整某缸供油量時(shí)，先松開可調(diào)齒圈的固緊螺釘，然后轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，帶動(dòng)柱塞相對(duì)于齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，再將齒圈固定即可。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，最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。這種油量控制機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

②撥叉式油量控制機(jī)構(gòu)主要由供油拉5、調(diào)節(jié)叉和調(diào)節(jié)臂等組成。當(dāng)供油拉桿移動(dòng)時(shí)，固定在拉桿上的調(diào)節(jié)叉隨即撥動(dòng)調(diào)節(jié)臂，使柱塞隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變供油量。柱塞僅轉(zhuǎn)動(dòng)很小角度就能使供油量改變很大，因此撥叉式油量控制機(jī)構(gòu)對(duì)供油量的調(diào)節(jié)十分靈敏。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，適用于中小型柴油機(jī)。整體式噴油泵柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的總供油時(shí)間通常以噴油泵一缸供油提前角為準(zhǔn)，調(diào)整整個(gè)噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸間的相對(duì)角位置。

在柱塞直徑一定時(shí)，有效行程愈長(zhǎng)，供油量愈大，噴油延續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)。噴油延續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)由于后期噴入的燃料不能充分燃燒而使柴油機(jī)性能惡化。因此，供油量較大的柴油機(jī)，必須選用較大的柱塞直徑。

對(duì)于多缸噴油泵，如各缸的供油量不一致時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法因結(jié)構(gòu)不同而異。如采用撥叉式油量控制機(jī)構(gòu)，則可通過改變調(diào)節(jié)叉在拉桿上的位置來調(diào)整供油量。