内燃机的支承
内燃机的支承随其用途不同而各异,固定式内燃机(如发电机组用内燃机、工程机械用内燃机等),多用机体上的四个支承点刚性地固定在机座或其他重量较重的基础上,以降低由于内燃机固有的不平衡性引起的振动。
3.1.2汽缸体与汽缸盖检修技能
汽缸体和汽缸盖的常见失效形式有:不同位置的裂纹、平面变形、水道口腐蚀和螺孔损坏等。本节将分别讨论这几种失效形式产生的
660KW柴油发电机功率
内燃机的支承
内燃机的支承随其用途不同而各异,固定式内燃机(如发电机组用内燃机、工程机械用内燃机等),多用机体上的四个支承点刚性地固定在机座或其他重量较重的基础上,以降低由于内燃机固有的不平衡性引起的振动。
3.1.2汽缸体与汽缸盖检修技能
汽缸体和汽缸盖的常见失效形式有:不同位置的裂纹、平面变形、水道口腐蚀和螺孔损坏等。本节将分别讨论这几种失效形式产生的原因、检验及修理方法。
3.1.2.1裂纹的检验与修理
汽缸体和汽缸盖裂纹会导致冷却液或机油泄漏,影响内燃机的工作,甚至造成汽缸体或汽缸盖报废。
(1)裂纹产生的原因
汽缸体与汽缸盖产生裂纹的部位往往与它们的结构有关,不同形式的发动机出现裂纹的部位有它一定的规律性。总体说来,裂纹产生的原因不外乎以下三个方面。
①设计和制造方面的缺陷
a.一些改进型发动机是强化机型,其转速和功率较原发动机显著提高,在高转速下,发动机受到的惯性力和应力也增大,易出现裂纹。
b.汽缸体结构复杂,各处壁厚不均匀,在一些薄弱部位,刚度低,易出现裂纹。
c.加工部位与未加工部位,壁厚不同部位过渡处都将产生应力集中,当这些应力与铸造时的残余应力叠加时,也易产生裂纹。
②使用不当
a.在寒冷冬季,没使用防冻液或停机后没按照规定时间(冷却水冷却至常温)放出冷却水,致使水套内的冷却水结冰而发生冻裂,或在严寒冬季,骤加高温热水而炸裂。
b.在内燃机处于高温工作状况下突然加入冷水,造成汽缸体和汽缸盖热应力过大,致使汽缸体和汽缸盖产生裂纹。
c.在拆装或搬运中不慎,使汽缸体或汽缸盖严重受振或碰撞而产生裂纹。内燃机在运转过程中,材料受到过高的热应力。将喷油泵从柴油机上拆下后再重新装回时,可先将喷油泵固定在柴油机机体上的喷油泵托架上,再慢慢转动曲轴,使柴油机一缸的活塞位于压缩行程上止点前相当于规定的供油提前角的位置,然后使喷油泵凸轮轴上与喷油泵壳体上相应记号对准。比如,长时间超负荷工作,造成汽缸体内应力增大;水套中的水垢过厚,减少了冷却水的通过面积,而且水垢的传热性差,降低了发动机的散热性能,特别是汽缸之间、气门座之间以及进、排气孔附近的水道被阻塞后,将严重影响散抹使局部工作温度升高,热应力过大,以致产生裂纹。
d.在没有充分暖机的情况下,迅速增加负荷,致使汽缸体和汽缸盖冷热变化剧烈且不均匀,以致产生裂纹。
③修理质量不高在维修过程中,未能严格执行工艺要求,如汽缸盖螺母未能按规定顾序和力矩拧紧、拧紧力不均匀,用不符合规定的汽缸盖螺母等;在镶配气门座圈时,没有根据气门座的材料及加工精度等选用适当的压入过盈量等,也会使其产生裂纹。
拧紧汽缸盖螺母要用读数准确的扭力扳手,按先中间后两边,分2~3次(如135系列柴油机汽缸盖螺母的规定力矩为245~265N·m,一次可拧到100N·m;第二次可拧到200N·m;第三次可拧到规定力矩)对称地拧紧到规定的力矩。对重装汽缸盖的发动机在一次走热,冷却至常温后,还需按上述要求再拧一次汽缸盖螺母以达到规定力矩,并应重新调整一次气门间隙。由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的,当增压压力较高时,所耗的驱动功率也会很大,使整机的机械效率下降。
拆卸汽缸盖螺母的顺序与上述顺序刚好相反,按先两边后中间的顺序,分2~3次对称地拧松。千万不要为了方便,一次性地把所有螺母卸掉。
普通连杆
内燃机的连杆组主要由连杆小头、连杆杆身、连杆大头、连杆盖、连杆轴瓦、连杆衬套和连杆螺栓等部分组成。
①连杆小头连杆小头的结构通常为短圆管形,用来安装活塞销。通常以半径较大的圆弧与杆身圆滑衔接,从而减少过渡处的应力集中。在小头孔中压配有的锡青铜、铝青铜或铁基粉末冶金的薄壁衬套,以减小活塞销的磨损。联轴器主要有两个凸缘盘组成:装在驱动齿轮轴上的凸缘盘和装在喷油泵凸轮轴一端的从动凸缘盘,两凸缘盘间用螺钉连接。为了润滑衬套和全浮式活塞销的配合表面,在连杆小头和衬套上方钻孔或铣槽,以收集飞溅下来的油雾。对采用压力润滑方式的连杆,在杆身中钻有油道,润滑油从曲轴连杆轴颈,经过杆身油道进小头衬套的摩擦表面。
②连杆杆身连杆杆身一般采用“工”字形断面,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数大,00杆在轻00情况下获得大的结构刚度和强度。
③连杆大头连杆大头是连杆与曲轴连杆轴颈相连接的部分,亦是连杆轴颈的轴承部分。连杆大头一般通过孔心分成两部分,以利于拆装,其中被分开的小部分称为连杆盖(或连杆瓦盖),装配时,这两部分用两个或四个连杆螺栓连接。
连杆螺栓一般用中碳合金钢经精加工调质处理制成。为使连杆轴瓦与大头贴合良好,防止大头剖分面在受力时产生缝隙,连杆螺栓必须具有一定的预紧力。所以各生产厂对螺栓的扭紧力矩都作了详细的规定。①光磨轴颈时,没有使轴颈与曲轴臂(曲柄)连接处保持一定的内圆角(一般要求轴颈的内圆角为1~3mm之间)引起应力集中而使曲轴断裂。装配时,连杆螺栓应按一定次序、对称均匀、分2-3次逐步拧紧,达到规定的扭紧力矩。连杆螺栓紧固后,为防止其松脱,一般采用开口销、铁丝、锁紧片等锁紧。当螺纹确加工且合理拧紧时,不加任何锁紧装置,连杆螺栓也不会松动。所以在现代内燃机中,连杆螺栓大多没有特别的锁紧装置。
由于大头孔的精度要求很高,因此必须在剖分后再组合在一起进行孔的加工。孔加工后必须通过定位装置将大头盖与连杆大头之间的相对位置加以固定,以防装配时错位。同时在大头与大头盖的一侧打上配对记号,以免装错。
连杆大头的剖分形式有平切口和斜切口两种。剖分面垂直于连杆杆身中心线的称为平切口。剖分面与杆身中心线倾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的称为斜切口。
气门间隙
发动机工作时,气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。如果在室温下装配时,气门和各传动零件(摇臂、推杆、挺柱)及凸轮轴之间紧密接触,则在热态下,气门势必关闭不严,造成汽缸漏气。由于供油提前角便于检查调整,所以在生产单位和使用部门采用较多。为保证气门的密封性,必须在气门与传动件之间留适当的间隙,习惯称之为“气门间隙”,并有“冷间隙"与“热间隙”之分。
气门传动组(气门与挺柱或气门与摇臂之间)在常温下装配时必须留有适当的间隙,以补偿气门及各传动零件的热膨胀,此间隙称为气门的冷间隙;在发动机正常运转时(热状态下),也需要一定的气门间隙,保证凸轮不作用于气门时,气门能完全密闭。发动机在热态下的气门间隙称为气门的热间隙。为了防止气门导管可能落入汽缸中,在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。
在内燃机使用过程中,由于零件的磨损与变形,气门间隙会逐渐增大,促使进、排气门迟开、早关,导致进、排气的时间