柴油發(fā)電機(jī)組氣缸體

汽缸體

多缸內(nèi)燃機(jī)的各汽缸通常鑄成一個(gè)整體，稱為汽缸體。汽缸體是內(nèi)燃機(jī)的主體，是安裝其他零部件和附件的支承骨架。汽缸體應(yīng)保證內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)行中所需的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)要緊湊。同時(shí)應(yīng)盡可能提高其剛性，使內(nèi)燃機(jī)各部分變形小，并保證主要運(yùn)動(dòng)件安裝位置正確，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。再在渦輪端方向用尖頭鉗取出設(shè)在浮動(dòng)軸承另一端的彈簧卡環(huán)，但要特別注意，在取出上述兩個(gè)彈簧卡環(huán)時(shí)不要擦傷軸承孔及彈性密封環(huán)座孔的表面。為了使汽缸體在重量輕的條件下具有大的剛度和強(qiáng)度，通常在汽缸體受力較大的地

①普通式（平分式），其特點(diǎn)是：上曲軸箱的底平面與曲軸中心線在同一平面上，這種形式的優(yōu)點(diǎn)是加工和拆裝方便，但剛度差。主要用于車用油機(jī)，柴油機(jī)用得不多。

②龍門式，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是曲軸箱接合面低于曲軸中心水平面，整個(gè)主軸承位于上曲軸箱內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度較好，缺點(diǎn)是加工不方便。中小功率柴油機(jī)多采用這種結(jié)構(gòu)。

③隧道式，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主軸承孔為整圓式，軸承采用滾動(dòng)軸承。因此，這種機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好。其缺點(diǎn)是機(jī)體顯得笨重，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。在小型單、雙缸機(jī)中，為便于曲軸安裝，采用這種結(jié)構(gòu)為宜。對(duì)于多缸機(jī)而言，則需采用盤形滾動(dòng)軸承作主軸承，較少采用這種結(jié)構(gòu)。國(guó)產(chǎn)135系列柴油機(jī)的機(jī)體屬于這種形式。軸線的彎曲又將促使油泵齒輪、正時(shí)齒輪及軸頸和軸承的磨損，甚至?xí)斐升X輪工作時(shí)的噪聲和牙齒斷裂，氣門挺柱球面轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。

④底座式，這種缸體的上曲軸箱內(nèi)無主軸承，曲軸在下曲軸箱上安裝，并承受主要負(fù)荷，底座式汽缸體適用于大型柴油機(jī)。

汽缸體的材料一般采用灰鑄鐵。對(duì)于重量有特殊要求的發(fā)動(dòng)機(jī)，有采用鋁合金鑄造機(jī)體的。鋁合金機(jī)體的強(qiáng)度和剛度較差，而成本較高。

風(fēng)冷式內(nèi)燃機(jī)通常采用單體汽缸結(jié)構(gòu)，其汽缸體與曲軸箱分開制造，并通過螺栓將二者連接在一起。為使內(nèi)燃機(jī)得到充分冷卻，在汽缸體和汽缸蓋外表面鑄有許多散熱片。由發(fā)動(dòng)機(jī)本身驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇將空氣流吹向汽缸蓋和汽缸體。因散熱片多而密，所以散熱面積較大，使零件能夠得到適當(dāng)冷卻。05mm的薄銅皮2~3片（注意不要將它墊在軸瓦兩端的接合處），這樣可以減少軸瓦的修刮量，縮短其修刮時(shí)間。

風(fēng)冷式單缸內(nèi)燃機(jī)的汽缸體比較簡(jiǎn)單，汽缸周圍除散熱片外，沒有其他零件。風(fēng)冷式多缸內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋和汽缸體大多各缸分開制造，以便于鑄造和加工。由于同一種零件可以相互通用，因而有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。

柴油發(fā)電機(jī)組氣缸與氣缸套

汽缸與汽缸套

汽缸是用來引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形空間。汽缸內(nèi)壁與活塞頂、汽缸蓋底面共同構(gòu)成燃燒室，其表面在工作時(shí)與高溫、高壓燃?xì)饧皽囟容^低的新鮮空氣交替接觸。由于燃?xì)鈮毫蜏囟鹊挠绊?，加之活塞相?duì)于汽缸內(nèi)壁的高速運(yùn)動(dòng)和側(cè)壓力的作用，使汽缸表面產(chǎn)生磨損。③過濾式（干式）：引導(dǎo)氣流通過濾芯，使灰塵和雜質(zhì)被黏附在濾芯上。當(dāng)汽缸壁磨損到一定程度后，活塞環(huán)與汽缸壁之間就會(huì)失去密封性，大量燃?xì)饴┤肭S箱，使柴油機(jī)性能惡化，而且機(jī)油也較易變質(zhì)。因此對(duì)汽缸的材料、加工精度和表面粗糙度都有較高要求。通常內(nèi)燃機(jī)的大修期限是根據(jù)汽缸壁面的磨損情況來決定的。

為了提高汽缸的強(qiáng)度和耐磨性，便于維修和降低成本，通常采用較好的合金材料將汽缸制成單獨(dú)的汽缸套鑲?cè)肫左w中。一般汽缸套采用耐磨合金鑄鐵制造，如高磷鑄鐵、含硼鑄鐵、球墨鑄鐵或奧氏體鑄鐵等。在柴油機(jī)汽缸容積保持不變的條件下，增加進(jìn)入汽缸的空氣密度是提高柴油機(jī)輸出功率的主要手段。為了使汽缸套的耐磨性更好，有的汽缸套還進(jìn)行了表面淬火、多孔鍍鉻、噴鉬或氮化處理等。

常用的汽缸套可分為干式和濕式兩種：干式汽缸套是壁厚為1~3mm的薄壁圓筒，其特點(diǎn)是缸套的外表面不與冷卻水直接接觸。采用干式汽缸套的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體剛度較好，不存在冷卻水密封問題；缺點(diǎn)是缸套的散熱條件不如濕式汽缸套好，加工面增加，成本高，拆卸困難。聯(lián)軸器主要有兩個(gè)凸緣盤組成：裝在驅(qū)動(dòng)齒輪軸上的凸緣盤和裝在噴油泵凸輪軸一端的從動(dòng)凸緣盤，兩凸緣盤間用螺釘連接。

濕式汽缸套是壁厚為5~9mm的圓筒，其外壁直接與冷卻水相接觸。優(yōu)點(diǎn)是裝拆方便，冷卻可靠，容易加工；缺點(diǎn)是機(jī)體的剛度較差，漏水的可能性比較大。柴油機(jī)大多采用濕式汽缸套。

濕式汽缸套因外壁直接與冷卻水接觸，所以在缸套的外表面制有兩個(gè)凸出的圓環(huán)帶，以保證汽缸套的徑向定位和密封。缸套的軸向定位是利用上端的凸緣。凸緣下面裝有密封銅墊片。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。缸套外表面的下凸出圓環(huán)帶上裝有1~3個(gè)耐熱耐油的橡膠密封水圈，有的發(fā)動(dòng)機(jī)則把密封水圈安裝在機(jī)體上。缸套裝入機(jī)體后，其凸緣頂面應(yīng)高于機(jī)體頂面0.06~0.15mm，以使汽缸蓋能壓緊在汽缸套上。有的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸套下端開有切口，以保證連桿在其大傾斜位置時(shí)不致與缸套相碰。

曲軸的構(gòu)造

曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲軸都有）、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。

①主軸頸與連桿軸頸內(nèi)燃機(jī)的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉(zhuǎn)。為了防止氣門導(dǎo)管可能落入汽缸中，在導(dǎo)管露出汽缸蓋部分嵌有卡環(huán)。主軸頸多為實(shí)心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減少其離心力；同時(shí)可作為潤(rùn)滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將機(jī)油中密度大的金屬磨屑及其他雜質(zhì)甩向空腔的外壁，內(nèi)側(cè)干凈的機(jī)油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。

②曲柄臂（簡(jiǎn)稱曲柄）曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應(yīng)使曲軸有足夠的剛度和強(qiáng)度。

③平衡重平衡重通常設(shè)在與連桿軸頸相對(duì)的一側(cè)曲柄臂上，其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺(tái)肩的圓柱形。其上分別裝有正時(shí)齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內(nèi)燃機(jī)曲軸前端設(shè)有啟動(dòng)爪，另有一些高速內(nèi)燃機(jī)曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器，還有些工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)的曲軸前端設(shè)有動(dòng)力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設(shè)有油封、回油螺槽、后凸緣等結(jié)構(gòu)。曲軸后端的尾部伸出機(jī)體外，以便將內(nèi)燃機(jī)的功率輸送給配套機(jī)具的傳動(dòng)裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重，因此對(duì)螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序

曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置（即曲拐的布置）與沖程數(shù)、汽缸數(shù)、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發(fā)生的順序（稱為發(fā)火次序或工作順序）有關(guān)。曲軸的形狀要同時(shí)滿足慣性力的平衡和發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。

就四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈（即一個(gè)工作循環(huán)），每缸都應(yīng)發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間（以°CA表示）應(yīng)力求均勻。柴油機(jī)工作時(shí)，空氣經(jīng)紙質(zhì)濾芯濾清后，從接管沿進(jìn)氣管被吸入汽缸。設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)有個(gè)汽缸，則發(fā)火間隔應(yīng)為720°/i°CA，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)缸做功，這樣才能使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)?，F(xiàn)就常用的4缸、6缸和V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)說明如下。

①四沖程直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)因缸數(shù)i=4，所以發(fā)火間隔應(yīng)為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個(gè)曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷朝上時(shí)，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔180°。

曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是，只有少數(shù)進(jìn)內(nèi)燃機(jī)采用這種著火次序。

按發(fā)火次序看，前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦髌组g做功行程的間隔是120°，而每個(gè)汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個(gè)汽缸的做功行程有60°的重疊角。③取出壓氣機(jī)葉輪后，用手托住渦輪葉輪，把附有渦輪轉(zhuǎn)子軸的中間殼從臺(tái)虎鉗上取下置于工作臺(tái)上。在這個(gè)60°中，兩個(gè)汽缸都在做功，前一個(gè)汽缸做功未完，后一個(gè)汽缸做功已經(jīng)開始。這種做功行程重疊的現(xiàn)象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的平穩(wěn)性是非常有利的。

③四沖程v型8缸機(jī)大多將汽缸排列成雙列v形（兩列汽缸的中心線夾角常取90°）。因其汽缸數(shù)i=8，所以，各缸發(fā)火間隔應(yīng)為720°/8=90°CA。有的發(fā)動(dòng)機(jī)只規(guī)定了冷間隙，此時(shí)的冷間隙數(shù)值能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在熱機(jī)狀態(tài)下仍有一定的氣門間隙。通常，這種發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列汽缸中相對(duì)的一對(duì)連桿共裝在一個(gè)曲柄銷上，所以v型8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷。一般情況下，將4個(gè)曲柄銷布置在兩個(gè)互成90°的平面內(nèi)。v型8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。

曲軸彎、扭的檢驗(yàn)

①曲軸彎曲的檢驗(yàn)將曲軸的兩端放在檢驗(yàn)平板上的“v”形架上，以前后端未發(fā)生磨損部分為基面（前端以正時(shí)齒輪軸頸，后端以裝飛輪的突緣）校對(duì)中心水平后，用百分表進(jìn)行測(cè)量。調(diào)整氣門間隙的方法是：先松開調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母，再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，用規(guī)定數(shù)值的厚薄規(guī)插入氣門桿與搖臂之間進(jìn)行測(cè)量，使氣門間隙符合規(guī)定，調(diào)整好后再將鎖緊螺母擰緊，復(fù)查一次，直至氣門間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。測(cè)量時(shí)，百分表的量頭對(duì)準(zhǔn)曲軸中間的一道（被檢驗(yàn)曲軸的主軸頸個(gè)數(shù)為單數(shù)時(shí)）或兩道（被檢驗(yàn)曲軸的主軸頸個(gè)數(shù)為雙數(shù)時(shí)）曲軸軸頸，用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸一圈后，百分表上所指的大和小的兩個(gè)讀數(shù)之差的1/2，即為曲軸的彎曲度。

測(cè)量時(shí)，不可將百分表的量頭放在軸頸的中間，而應(yīng)放在曲頸的一端，否則，由于軸頸不同圓，而對(duì)曲軸的彎曲量作出不正確的結(jié)論。必須指出，這樣測(cè)出的結(jié)果，因?yàn)闋可娴絻啥溯S頸失圓所增加的誤差，故為一近似值。因?yàn)槭A和彎曲的方向往往并不重合。

彎曲度多用彎曲擺差來表示，彎曲擺差為彎曲度的兩倍，其擺差一般不應(yīng)超過0.10mm。曲軸中間軸頸中心彎曲，如不超過0.05mm時(shí)，可不加修整；如超過0.05~0.10mm時(shí)，可以結(jié)合軸頸磨削一并予以修正；如超過0.10mm時(shí)，則需加以校正。槽的底部呈圓弧形，槽口的寬需根據(jù)裂紋的深度、長(zhǎng)度和形狀等情況來決定。

②曲軸扭轉(zhuǎn)的檢驗(yàn)曲軸彎曲檢驗(yàn)以后，將連桿軸頸（如1、6或2、5或3、4）轉(zhuǎn)到水平位置，用百分表測(cè)出相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)連桿軸頸的高度差，即為扭轉(zhuǎn)度，曲軸的扭轉(zhuǎn)度一般較小，可在修磨曲軸軸頸時(shí)予以修正。