內(nèi)燃機的支承

內(nèi)燃機的支承隨其用途不同而各異，固定式內(nèi)燃機（如發(fā)電機組用內(nèi)燃機、工程機械用內(nèi)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(chǔ)上，以降低由于內(nèi)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(chǎn)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(nèi)燃機的工作，甚至造成汽缸體或汽缸蓋報廢。

（1）裂紋產(chǎn)生的原因

汽缸體與汽缸蓋產(chǎn)生裂紋的部位往往與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同形式的發(fā)動機出現(xiàn)裂紋的部位有它一定的規(guī)律性?？傮w說來，裂紋產(chǎn)生的原因不外乎以下三個方面。

①設(shè)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(zhuǎn)速和功率較原發(fā)動機顯著提高，在高轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機受到的慣性力和應力也增大，易出現(xiàn)裂紋。

b.汽缸體結(jié)構(gòu)復雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)的冷卻水結(jié)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)生裂紋。內(nèi)燃機在運轉(zhuǎn)過程中，材料受到過高的熱應力。然而，空氣密度與壓力成正比，與溫度成反比，因此，增加進氣壓力，降低進氣溫度都能提高進氣密度，目前柴油機中采用增壓器來提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。比如，長時間超負荷工作，造成汽缸體內(nèi)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(chǎn)生裂紋。

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(chǎn)生裂紋。

③修理質(zhì)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(jù)氣門座的材料及加工精度等選用適當?shù)膲喝脒^盈量等，也會使其產(chǎn)生裂紋。

擰緊汽缸蓋螺母要用讀數(shù)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；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(diào)整一次氣門間隙。另外還有測量法和鉛絲、銅皮法，這兩種方法已在前面講過，在這里就不再重述。

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。

普通連桿

內(nèi)燃機的連桿組主要由連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭、連桿蓋、連桿軸瓦、連桿襯套和連桿螺栓等部分組成。

①連桿小頭連桿小頭的結(jié)構(gòu)通常為短圓管形，用來安裝活塞銷。通常以半徑較大的圓弧與桿身圓滑銜接，從而減少過渡處的應力集中。氣門座圈如壓入鋁合金汽缸蓋中時，其配合表面常制成溝槽，當氣門座圈壓入后，少量鋁金屬會擠入溝槽中，在對氣門座孔擴口時也會促使鋁合金擠入，以提高座圈在座孔中的緊固程度，防止松脫。在小頭孔中壓配有耐磨的錫青銅、鋁青銅或鐵基粉末冶金的薄壁襯套，以減小活塞銷的磨損。為了潤滑襯套和全浮式活塞銷的配合表面，在連桿小頭和襯套上方鉆孔或銑槽，以收集飛濺下來的油霧。對采用壓力潤滑方式的連桿，在桿身中鉆有油道，潤滑油從曲軸連桿軸頸，經(jīng)過桿身油道進小頭襯套的摩擦表面。

②連桿桿身連桿桿身一般采用“工”字形斷面，這是因為在材料斷面面積相等的條件下，其抗彎斷面模數(shù)大，00桿在輕00情況下獲得大的結(jié)構(gòu)剛度和強度。

③連桿大頭連桿大頭是連桿與曲軸連桿軸頸相連接的部分，亦是連桿軸頸的軸承部分。連桿大頭一般通過孔心分成兩部分，以利于拆裝，其中被分開的小部分稱為連桿蓋（或連桿瓦蓋），裝配時，這兩部分用兩個或四個連桿螺栓連接。

連桿螺栓一般用中碳合金鋼經(jīng)精加工調(diào)質(zhì)處理制成。為使連桿軸瓦與大頭貼合良好，防止大頭剖分面在受力時產(chǎn)生縫隙，連桿螺栓必須具有一定的預緊力。所以各生產(chǎn)廠對螺栓的扭緊力矩都作了詳細的規(guī)定。但是，這些磨損，會影響配氣機構(gòu)工作的準確性，并給氣門桿端和挺柱間的間隙調(diào)整帶來困難，因此，在內(nèi)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。裝配時，連桿螺栓應按一定次序、對稱均勻、分2-3次逐步擰緊，達到規(guī)定的扭緊力矩。連桿螺栓緊固后，為防止其松脫，一般采用開口銷、鐵絲、鎖緊片等鎖緊。當螺紋確加工且合理擰緊時，不加任何鎖緊裝置，連桿螺栓也不會松動。所以在現(xiàn)代內(nèi)燃機中，連桿螺栓大多沒有特別的鎖緊裝置。

由于大頭孔的精度要求很高，因此必須在剖分后再組合在一起進行孔的加工?？准庸ず蟊仨毻ㄟ^定位裝置將大頭蓋與連桿大頭之間的相對位置加以固定，以防裝配時錯位。同時在大頭與大頭蓋的一側(cè)打上配對記號，以免裝錯。

連桿大頭的剖分形式有平切口和斜切口兩種。剖分面垂直于連桿桿身中心線的稱為平切口。剖分面與桿身中心線傾斜成一定角度（60°~90°，通常成45°）的稱為斜切口。

供油干脆

供油干脆即供油迅速開始和斷然結(jié)束。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。出油閥的主要作用就是使噴油泵供油開始及時迅速而停油干脆利落。

出油閥上部有一圓錐面，出油閥彈簧將此錐面壓緊在出油閥座上，使柱塞上部空間與高壓油管隔斷。錐面下部有一圓柱形的環(huán)帶稱為減壓環(huán)帶，減壓環(huán)帶與出油閥座的內(nèi)孔精密配合，也具有密封作用。除了利用上述三種方法來提高汽缸的空氣壓力外，還有利用進排氣管內(nèi)的氣體動力效應來提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進排氣的壓力交換來提高汽缸空氣壓力的氣波增壓器。減壓環(huán)帶下面的閥桿上銑有四個直槽，使斷面呈十字形。十字部分在出油閥升降時起導向作用，而四個溝槽則是柴油的通路。

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(huán)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。

當柱塞斜槽邊緣與回油孔接通時，高壓柴油即倒流入低壓油腔內(nèi)。出油閥在出油閥彈簧及高壓柴油的共同作用下迅速下落，高壓油管中的油壓迅速降低。

當減壓環(huán)帶的下邊緣進入出油閥座的內(nèi)孔時，柱塞上部的油腔即與高壓油管隔斷。隨著出油閥的繼續(xù)下落直至圓錐面落座，出油閥上方的高壓油腔讓出了一部分容積，因而高壓油管中的油腔容積突然增大，油壓又迅速降低，噴油立即停止，這就保證了噴油后期燃油的霧化質(zhì)量，同時防止出現(xiàn)二次噴射和滴漏現(xiàn)象。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經(jīng)橡膠管吸入排氣引射管內(nèi)，并與柴油機廢氣一起排出。此外，由于出油閥錐面與閥座配合嚴密，使高壓油管中能保留一定量的柴油和保持一定的剩余壓力，使下次供油比較迅速，且供油量較為均勻穩(wěn)定。如減壓環(huán)帶磨損或間隙過大，使密封不良，就會導致柴油機工作性能惡化。出油閥副也是成對進行選配并精細研磨而成的偶件，在使用時不能隨意更換。

噴油提前角調(diào)節(jié)裝置

噴油提前角是指柴油開始噴入汽缸的時刻相對于曲軸上止點的曲軸轉(zhuǎn)角，而供油提前角則是噴油泵開始向汽缸供油時的曲軸轉(zhuǎn)角。顯然，供油提前角稍大于噴油提前角。由于供油提前角便于檢查調(diào)整，所以在生產(chǎn)單位和使用部門采用較多。噴油提前角需要復雜而精密的儀器方能測量，因此只在科研中應用。①止推片軸向定位，凸輪軸止推片用螺釘固定在汽缸體上，止推片與正時齒輪之間應留有適當?shù)拈g隙，此間隙的大小通常為0。也就是說，柴油發(fā)動機的噴油提前角（供油時間）是通過調(diào)整噴油泵的供油提前角來實現(xiàn)的。整體式噴油泵柴油發(fā)動機的總供油時間通常以噴油泵一缸供油提前角為準，調(diào)整整個噴油泵供油提前角的方法是改變噴油泵凸輪軸與柴油機曲軸間的相對角位置。為此，噴油泵凸輪軸一端的聯(lián)軸器通常是做成可調(diào)整的。出了一種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。

聯(lián)軸器主要有兩個凸緣盤組成：裝在驅(qū)動齒輪軸上的凸緣盤和裝在噴油泵凸輪軸一端的從動凸緣盤，兩凸緣盤間用螺釘連接。驅(qū)動凸緣盤安裝螺釘?shù)目资腔⌒蔚拈L孔。松開固定螺釘可變更兩凸緣盤間的相對角位置，從而也就變更了整個噴油泵的供油提前角。

將噴油泵從柴油機上拆下后再重新裝回時，可先將噴油泵固定在柴油機機體上的噴油泵托架上，再慢慢轉(zhuǎn)動曲軸，使柴油機一缸的活塞位于壓縮行程上止點前相當于規(guī)定的供油提前角的位置，然后使噴油泵凸輪軸上與噴油泵殼體上相應記號對準。由于機械增壓系統(tǒng)壓氣機所消耗的功率是由曲軸提供的，當增壓壓力較高時，所耗的驅(qū)動功率也會很大，使整機的機械效率下降。再擰緊聯(lián)軸器的固定螺釘。

多數(shù)柴油發(fā)動機是在標定轉(zhuǎn)速和全負荷下通過試驗確定在該工況下的噴油提前角的，將噴油泵安裝到柴油機上時，即按此噴油提前角調(diào)定，而在柴油機工作過程中一般不再變動。顯然，當柴油機在其他工況下運轉(zhuǎn)時，這個噴油提前角就不是有利的。如無規(guī)定一般應不超過標準寬度0·當超過上述各項允許跟度后，除鍵槽容許在與舊鍵槽成120°位置另開新鍵槽外，其余均不應使用。對于轉(zhuǎn)速范圍變化比較大的柴油機，為了提高其經(jīng)濟性和動力性，希望柴油機的噴油提前角能隨轉(zhuǎn)速的變化自動進行調(diào)節(jié)，使其保持較有利的數(shù)值。因此，在這種柴油機（特別是直接噴射式柴油機）的噴油泵上，往往裝有離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器。

一種離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器裝在聯(lián)軸器和噴油泵之間。前端面有兩個方形凸塊的驅(qū)動盤，也就是聯(lián)軸器的從動盤。在驅(qū)動盤的腹板上裝有兩個銷軸。兩個飛塊的一端各有一個圓孔套在此銷軸上。凸輪軸通常采用齒輪驅(qū)動，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時齒輪。兩個飛塊的另一端則壓裝有兩個銷釘。每個銷釘上松套著一個滾輪內(nèi)座圈和滾輪。調(diào)節(jié)器的從動盤的轂部用半月鍵與噴油泵凸輪軸相連。從動盤兩臂的弧形側(cè)面與滾輪接觸，另一側(cè)面則壓在兩個彈簧上。彈簧的另一端支在彈簧座圈上。彈簧座圈則由螺釘固定在銷軸的端部。

從動盤還固定有筒狀盤，其外圓面與驅(qū)動盤的內(nèi)圓面相配合，以保證驅(qū)動盤與從動盤的同心度。整個調(diào)節(jié)器為一密閉體，內(nèi)腔充滿機油以供潤滑。

柴油機工作時，驅(qū)動盤連同飛塊被曲軸驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。飛塊在離心力的作用下繞銷軸轉(zhuǎn)動，其活動端向外擺動。同時，滾輪則迫使從動盤沿箭頭方向轉(zhuǎn)動一個角度，直到彈簧的彈力與飛塊的離心力相平衡時為止。錐面下部有一圓柱形的環(huán)帶稱為減壓環(huán)帶，減壓環(huán)帶與出油閥座的內(nèi)孔精密配合，也具有密封作用。于是驅(qū)動盤與從動盤開始同步旋轉(zhuǎn)。當柴油機轉(zhuǎn)速升高，飛塊活動端進一步向外張開，從動盤再沿箭頭方向相對于驅(qū)動盤轉(zhuǎn)過一定角度，使供油提前角隨轉(zhuǎn)速增加而相應增大。反之，曲軸轉(zhuǎn)速降低，飛塊離心力減小，從動盤在彈簧的作用下退回一定角度，使供油提前角相應減小。這種離心式供油提前角自動調(diào)