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柴油发电机组气缸与气缸套

汽缸与汽缸套

汽缸是用来引导活塞作往复运动的圆筒形空间。汽缸内壁与活塞顶、汽缸盖底面共同构成燃烧室，其表面在工作时与高温、高压燃气及温度较低的新鲜空气交替接触。柴油机驱动其他工作机械（如发电机、水泵等）时，如其输出转矩与工作机械克服工作阻力所需的转矩（阻力矩）相等，则工作处于稳定状态（转速基本稳定）。由于燃气压力和温度的影响，加之活塞相对于汽缸内壁的高速运动和侧压力的作用，使汽缸表面产生磨损。当汽缸壁磨损到一定程度后，活塞环与汽缸壁之间就会失去密封性，大量燃气漏入曲轴箱，使柴油机性能恶化，而且机油也较易变质。因此对汽缸的材料、加工精度和表面粗糙度都有较高要求。通常内燃机的大修期限是根据汽缸壁面的磨损情况来决定的。

为了提高汽缸的强度和耐磨性，便于维修和降低成本，通常采用较好的合金材料将汽缸制成单独的汽缸套镶入汽缸体中。因此，机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。一般汽缸套采用耐磨合金铸铁制造，如高磷铸铁、含硼铸铁、球墨铸铁或奥氏体铸铁等。为了使汽缸套的耐磨性更好，有的汽缸套还进行了表面淬火、多孔镀铬、喷钼或氮化处理等。

常用的汽缸套可分为干式和湿式两种：干式汽缸套是壁厚为1~3mm的薄壁圆筒，其特点是缸套的外表面不与冷却水直接接触。若配合间隙过大，可将轴瓦两端的调整垫片减少，或在轴瓦背面垫适当厚度的铜皮（大修时不允许），必要时可更换轴瓦。采用干式汽缸套的优点是机体刚度较好，不存在冷却水密封问题；缺点是缸套的散热条件不如湿式汽缸套好，加工面增加，成本高，拆卸困难。

湿式汽缸套是壁厚为5~9mm的圆筒，其外壁直接与冷却水相接触。优点是装拆方便，冷却可靠，容易加工；缺点是机体的刚度较差，漏水的可能性比较大。柴油机大多采用湿式汽缸套。

湿式汽缸套因外壁直接与冷却水接触，所以在缸套的外表面制有两个凸出的圆环带，以保证汽缸套的径向***和密封。缸套的轴向***是利用上端的凸缘。当采用上述旋流纸质空气滤清器时，消声器出口处需预装有与之匹配的排气引射管，当柴油机排气时，高速气流通过喉管处使废气气流增大，于是便形成了真空度。凸缘下面装有密封铜垫片。缸套外表面的下凸出圆环带上装有1~3个耐热耐油的橡胶密封水圈，有的发动机则把密封水圈安装在机体上。缸套装入机体后，其凸缘顶面应高于机体顶面0.06~0.15mm，以使汽缸盖能压紧在汽缸套上。有的发动机在汽缸套下端开有切口，以保证连杆在其大倾斜位置时不致与缸套相碰。

连杆瓦的修配

①修配方法

a.将曲轴抬上专用架，或立于飞轮上。

b.擦净连杆轴颈和轴瓦。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。

c.将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上，扭紧螺钉到转动有阻力为止，然后往复转动3~4圈，再拆下连杆轴瓦，查看与轴颈的接触情况并进行修刮。

开始修刮时，轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端，经几次修刮后应注意：当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时，应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0.05mm的薄铜皮2~3片（注意不要将它垫在轴瓦两端的接合处），这样可以减少轴瓦的修刮量，缩短其修刮时间；在修刮时，必须根据接触情况，以左手托连杆或瓦盖，右手将持平，以手腕运动，使由外向内修刮，起刀和落刀要稳，要始终保持的锋利；开始修刮时，要求重者多刮，轻者少刮或不刮，以便迅速刮出均匀的接触面。接合面附近，开始适当重刮，刮到中途少刮或者不刮；当修刮到轴瓦接触面接近时，应以调整为主，刮重留轻，刮大留小，直至扭力上够，松紧度合适，接触面达到75％以上为止；曲轴裂纹和折断的原因、检验及修理1)原因其原因除与曲轴弯、扭大致相同外，还有以下几个方面。在修刮过程中，如松紧度合适，但接触面未达到要求，可适当减少垫片后继续修刮；在一般情况下，轴瓦刮好后要保留1~2个垫片以便内燃机工作一段时间后对轴瓦的松紧度进行调整；在特殊情况下，如轴瓦的修刮量太小，可以在轴瓦的背面加上适当厚度的铜垫片，但这种方法只能在中、小修时使用，在大修时一律不得使用。

②对轴瓦孔失圆度、锥形度的检查其测量方法是：按规定力矩拧紧瓦盖螺栓，然后用量缸表测量其失圆度与锥形度。在同一横截面两互相垂直的直径之差即为失圆度；在同一纵截面大与小直径之差即为锥形度。其失圆度与锥形度均应在0.02~0.04mm以内。

③松紧度（轴瓦与轴颈的径向间隙）的检查

a.测量法。将装、刮配好轴瓦的连杆夹稳在虎钳上，且按规定力矩上好连杆螺栓，用量缸表配合外径千分尺测量出瓦孔直径。瓦孔直径一轴颈直径一径向间隙。其中要考虑失圆度在内，而各机型轴瓦与轴颈的径向间隙均有具体规定。

b.铅丝、铜皮法。铅丝法是在轴承与轴颈间放一直径为轴承标准间隙约2倍的铅丝，按规定力矩旋紧轴承盖后，再取出铅丝，用千分尺测量其厚度即为轴瓦与轴颈的径向间隙。铜皮法：用长约30mm，宽约10mm，厚度与标准间隙相同（取小值）的铜皮（四周角应做成圆口，使用时应涂上一薄层机油）放于轴承和轴颈间，按照规定扭力旋紧轴承盖螺栓用手扳动曲轴或飞轮，若扳不动，表示轴瓦与轴颈的径向间隙过小；若感觉有阻力不能轻易扳动，但取出铜片后又能以轻微力量即可转动，即表示合适；若无阻力或转动过松，即表示轴瓦与轴颈的径向间隙过大。如果间隙过大或过小，可以用增减垫片的方法加以调整。取出转子轴时应十分小心，切不可将转子轴上螺纹碰及浮动轴承内孔表面。

c.经验检查法。其方法是：在轴瓦上涂一薄层机油，然后装在轴颈上，按规定力矩拧紧连杆螺栓，用手使劲甩动连杆，如轴瓦合金为巴氏合金即镍基合金，可依靠连杆本身的惯性转动1/2、1圈；②凸轮的检验凸轮的检验，可用标准样板或外径千分尺测量，凸轮顶部的磨损超过1mm时，应予以堆焊修复。若轴瓦合金为铜铅合金（俗称铜瓦），能转动1、2圈；若轴瓦合金为铝基合金（俗称铝瓦），能转动2、3圈，同时再握住连杆小端，沿曲轴轴线方向拨动，应没有松旷感觉即为合适。

④连杆大端端隙的检查当连杆轴瓦全部刮配好以后，还要对连杆大端的端隙进行检查，连杆大端的侧面与曲轴臂之间的间隙不能过大，一般为0.1、0.35mm。如果超过0.5mm时，应在连杆大端的侧面堆焊铜或挂一层轴瓦合金予以修复。

柴油机的增压系统

随着生产的需要和科技水平的不断提高，对柴油机的要求也越来越高，既要求柴油机输出功率要大，经济性要好，而且重量要轻，体积要小。柴油机输出功率的大小，取决于进入汽缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。由此可知：要提高柴油机的输出功率，经济有效的办法是增加进入汽缸的空气量。在柴油机汽缸容积保持不变的条件下，增加进入汽缸的空气密度是提高柴油机输出功率的主要手段。由于新鲜气体（或可燃混合气）和废气流动惯性都很大，虽然进、排气门同时开启，但气流并不互相错位与混合。然而，空气密度与压力成正比，与温度成反比，因此，增加进气压力，降低进气温度都能提高进气密度，目前柴油机中采用增压器来提高压力，采用中冷器降低气体的温度。

所谓增压，即用增压器（压气机）将柴油机的进气在缸外压缩后再送入汽缸，以增加柴油机的进气量，从而提高平均有效压力和功率。