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。若拔不出，则可将附有转子的中间壳从台虎钳上取下后，倒置过来，将压气机叶轮部分浸没在装有沸水的盆内，稍待片刻后即可将叶轮从转子轴上顺利取下。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。若两只体与中间壳配合较紧时，可用橡胶或木质槌沿壳体四周轻轻敲打，取下壳体时要细心，不能使壳体在轴线方向上产生倾斜，以免碰上压气机及涡轮叶片的部分或碰毛壳体相应的内侧表面。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。废气涡轮增压器的拆卸在拆卸前可将压气机壳、中间壳及无叶涡壳三者的相互位置做好标记，以便在装屺时安装到原始位置。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。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。缸套的轴向***是利用上端的凸缘。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。

连杆组的检验与修理

1）连杆弯曲度的检验与校正

①弯曲度的检验连杆弯曲度的检验在连杆校正器上进行。这时注意观察，如有裂纹，在铁粉末聚积的中间就会发现有清楚的裂纹线条。根据连杆轴承的孔径，择合适的扩张块一副装入心轴，将连杆大头的轴承盖装好，此时，不装轴承（连杆瓦），规定的扭力拧紧，同时装入已配好的活塞销，然后将连杆大头套入校正器的心轴上，旋动整螺母，借心轴上斜面凸轴的作用，使扩张块渐渐向外张，与连杆大头孔配至适当的紧度止，并使连杆固定在适当的位置上，如槽块座位置不当时，可进行调整，使活塞销紧贴槽座的上平面（或下平面）。检查两边间隙，若两边间隙不一样，说明连杆弯曲，两边间隙相差越大，说明连杆弯曲越厉害。当两边间隙的误差超过0.05~0.1mm时，应进行校正。根据检查的结果，确定连杆弯曲的方向和程度，然后进行校正。

②弯曲度的校正连杆弯曲度的校正，一般是利用连杆校正器上的附属工具进行，根据连杆弯曲的方向，把校正的专用工具夹在虎钳上，对连杆进行压正，注意：要边压边检查，直至连杆校正为止。

由于连杆弯曲或扭曲后有残余应力存在，虽然在当时是压好的，但有可能会发生重复变形。凸轮轴与正时齿轮凸轮轴是气门传动组的主要零件，气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。为了解决这个问题，连杆校正后可放在机油中加温到150~200℃，以消除或减小连杆弯曲和扭曲的残余应力。当连杆的弯曲和扭曲程度很小时，校正后可不做此项工作。在没有连杆校正器的情况下，也可以利用其他简单工具（如虎钳）进行校正。

2）连杆扭曲度的检验与校正

①扭曲度的检验检查连杆的扭曲时，应使活塞销紧靠槽块座的侧面，观察两边的间隙，若间隙不一样，说明连杆发生扭曲，其两边间隙差应在0.05～0.1mm范围内，如果超出此值，应进行校正。

②扭曲的校正校正连杆扭曲的方法，将校扭曲的两根杠杆夹住连杆两边，不带螺孔的一根杠杆应放在间隙大的一边，逐渐旋紧压力螺钉，迫使两根杠杆向两边分开，渐渐将连杆反扭，边校正边检查，直至连杆校正为止。

3）连杆螺栓和螺母损伤的检验与更换

①连杆螺栓和螺母的常见故障裂纹；伸长；螺纹松旷；螺纹损伤。

②产生原因螺栓、螺母的质量不好；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）。更换连杆螺栓、螺母时，未成套更换；螺栓、螺母与连杆大端的螺栓孔靠合不紧密，松旷间隙大；扭紧螺母时，用力过大；或在同一连杆上，两个螺母的扭力不一致；螺栓头和螺母与连杆的支承表面贴附不平整，在螺栓和螺母装紧后，有歪斜现象；连杆轴瓦的间隙过大，或连杆轴颈的失圆度过大。

在通常情况下，连杆螺栓、螺母不是一下子损坏的，而是由于以上某些原因长期存在而未及时发现，引起材料疲劳而产生的。因此，修理时应仔细检验，并进行合理装配，以免因螺栓和螺母的损伤而发生严重事故。

③验方法用5~10倍的放大镜，在螺栓的圆角处和螺纹附近，仔细检查有无损伤现象；利用电磁探伤器，检查有无裂纹；用量尺检查螺栓长度有无拉伸现象，用螺纹规检查螺纹有无损伤。

④螺栓、螺母的更换（技术鉴定）在检验时，如发现螺栓螺母有下列情况之一者，必须予以更换：螺纹有损坏现象，或拉纹在两扣以上；螺栓有裂纹或有明显的凹痕；螺栓伸长超过原长的0.3％；螺母装在螺栓上有明显的松旷现象。

气门弹簧锁紧装置

气门弹簧装在气门杆部外边，其一端支承在汽缸盖上，而另一端靠锁紧装置固定在弹簧座上。气门弹簧锁紧装置主要有以下三种。

一种气门弹簧锁紧装置为锁片式锁紧装置。该装置的气门杆尾部有凹槽，分为两半的锥形锁片卡在凹槽中，锁片锥形外圆与弹簧座锥孔配合，在弹簧的作用下使锁片不致脱落。这种气门弹簧锁紧装置应用为普遍。

第二种气门弹簧锁紧装置为锁销式锁紧装置。该装置在气门杆尾部钻有小孔，在孔内可插入一根锁销，锁销两端露出在气门杆外。弹簧座先放入气门杆中。当锁销插入孔中后，再将弹簧座提起，锁销即卡在弹簧座的凹槽中不致跳出。

第三种气门弹簧锁紧装置为锁环式锁紧装置。采用气门座圈的优点是提高了座面的耐磨性和寿命，更换和维修也比较方便。该装置在气门杆尾端制出锥面，大端靠尾部。弹簧座内孔也做成锥面。为了能使弹簧座装入气门杆中，在弹簧座上铣有宽度略大于气门杆直径的缺口。气门杆尾端加粗后，气门导管如为整体，则气门无法装入气门导管，因此必须分为两半。显然这种结构在制造和装配方面都比较麻烦。

电子调速器

电子调速器在结构和控制原理上与机械式调速器有很大不同，它是将转速和（或）负荷的变化以电子信号的形式传到控制单元，与设定的电压（电流）信号进行比较后再输出一个电子信号给执行机构，执行机构动作拉动供油齿条加油或减油，以达到快速调整发动机转速的目的。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。电子调速器以电信号控制代替了机械调速器中的旋转飞重等结构，没有使用机械机构，动作灵敏、响应速度快、动态与静态参数精度高；电子调速器无调速器驱动机构，体积小，安装方便，便于实现自动控制。

常见的电子调速器有单脉冲电子调速器和双脉冲电子调速器两种。如果此间隙过大'前后窜动，则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损，止推垫圈表面逐渐磨损，使间隙改变，形成轴向位移。单脉冲电子调速器是以转速脉冲信号来调节供油量；双脉冲电子调速器是将转速和负荷的两个单脉冲信号叠加起来调节供油量的。双脉冲电子调速器能在负荷一有变化而转速尚未变化之前就开始调整供油亘，其调整精度比单脉冲电子调速器高，更能保证供电频率的稳定。

双脉冲电子调速器的基本组成主要由执行机构、转速传感器、负荷传感器和速度控制单元等组成。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。磁电式转速传感器用于监测柴油机转速的变化，并按比例产生交流电压输出；负荷传感器用于检测柴油机负荷的变化，并按比例转换成直流电压输出；速度控制单元是电子调速器的核心，接受来自转速传感器和负荷传感器的输出电压信号，并按比例转换成直流电压后与转速设定电压进行比较，把比较后的差值作为控制信号送往执行机构，执行机构根据输人的控制信号以电子（液压、气动）方式拉动柴油机的油量控制机构加油或减油。

若柴油机负荷突然增加，负荷传感器的输出电压首先发生变化'此后转速传感器的输出电压也发生相应变化（数值均下降）。喷油器的作用是将燃料雾化成细粒，并使它们适当地分布在燃烧室中，形成良好的可燃混合气。上述两种降低的脉冲信号在速度控制单元内与设定的转速电压比较传感器的负值信号数值小于转速设定电压的正值信号数值、输出正值的电压信号，在执行机构中使输出轴向加油方向转动，增加柴油机的循环供油量。

反之，若柴油机的负荷突然降低，也是负荷传感器的输出电压首先发生变化，此后转速传感器的输出电压也发生相应变化（数值均升高）。①焊修前的准备先将曲轴放在碱水中煮洗清洁，除去油污，再用凿刀沿着裂纹表面凿成“U”形槽。上述两种升高的脉冲信号在速度控制单元内与设定的转速电压比较，此时，传感器的负值信号数值大于转速设定电压的正值信号数值，速度控制单元输出负值的电压信号，在执行机构中使输出轴向减油方向转动，降低柴油发动机的循环供油量。