汽缸盖
汽缸盖装于汽缸体上部,用缸盖螺栓按规定力矩紧固在汽缸体上。其功用是封闭汽缸上平面,并与汽缸和活塞顶构成燃烧室汽缸盖的结构常见的有三种形式:①单缸式,即每一个汽缸有一个单独汽缸盖;②双缸式,即每两个汽缸共用一个汽缸盖;当减压环带的下边缘进入出油阀座的内孔时,柱塞上部的油腔即与高压油管隔断。③多缸式,即每列汽缸共用一个汽缸盖,又称整体式。
柴油机汽缸盖的热负荷十分严重,由于它上面装有进、排气门,气门摇臂和喷油器等零部件,而且汽缸盖内布置有进、排气道和机油道等。特别是风冷式柴油机的汽缸盖,散热片的布置比较困难。如果喷油器冷却效果不好、温度过高,则喷油器针阀容易咬死或出现其他故障,由于排气门受热严重,如冷却不良也会加剧磨损而降低其使用寿命。所以对于一些重要部件均需保证有足够的冷却效果。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。
汽缸盖常用材料为高强度灰铸铁HT20-40、HT25-47。大型或强化柴油机采用合金铸铁或球墨铸铁。风冷柴油机或特殊用途柴油机常用铝合金铸铁汽缸盖。
汽缸垫
汽缸垫装于汽缸体和汽缸盖接合面之间,其功用为补偿接合面的不平处,保证汽缸体和汽缸盖间的密封。它对防止三漏(漏水、漏气和漏油)关系甚大,其厚薄程度还会影响内烟机的压缩比和工作性能,因此,在使用和维修内燃机时应注意保证汽缸垫良好,更换时应按照原来标准厚度选用。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。
油底壳
汽缸垫要求耐高温、耐腐蚀,并具有一定的弹性。同时还要求拆装方便,能多次重复使用。常用的汽缸垫为金属一石棉缸垫。这种汽缸垫的外廓尺寸与缸盖底面相同,在自由状态时,厚约3mm,压紧后约为1.5~2mm。缸垫的内部是石棉纤维(夹有碎铜丝或钢屑),外面包以铜皮或钢皮。有的汽缸垫在汽缸孔的周围用镍皮镶边,以防止燃气将其烧损。在过水孔和过油孔的周围用铜皮镶边。这种汽缸垫的弹性好,可重复使用。④石灰乳法将曲轴洗净浸在热油(机油)中约2h,让油进入裂缝,取出抹干后,用喷枪把“石灰乳液"喷到曲轴上使其干燥(石灰乳液是清洁的白垩和酒精的混合液,其比例为1:10-1:12),或用气焊火焰将曲轴上的喷层加热至70~80℃。
在强化或增压发动机上,常用塑性金属(如硬铝板)制成的金属衬垫作汽缸垫。金属衬垫强度好、油底壳(又称下曲轴箱)主要用于收集和储存润滑油,同时密封曲轴箱。油底壳一般用1~2mm,厚的薄钢板冲压或焊接而成,也有用铸铁或铝合金铸成的。
油底壳的结构形状主要是根据机油的容量、内燃机的安装位置以及在使用中的纵横倾斜角度来决定。为了保证润滑油泵能经常吸油,其后部较深,整个底部呈斜面以保证供油充足。对于热负荷较大的内燃机,油底壳还带有散热片以降低机油的温度。为防止润滑油激溅,油底壳中多设有挡油板。油底壳底部有的还装有磁性放油塞,以吸附润滑油中的铁屑和必要时放出润滑油。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。
活塞与连杆的装配与检验
①将活塞上所标记的装配方向认定准确
a.有膨胀槽的活塞,应朝向连杆喷油孔的相对面。
b.活塞顶上的箭头:指向排气管。
c.活塞顶上的凹槽:按相关位置装配。
d.活塞平顶无记号:任意装配(但不能装错缸)。
②活塞、活塞销及连杆小头的装配将铝制活塞(全浮式)活塞,放入水中加热到75~85℃,取出活塞后迅速擦净销孔,将活塞销推入孔的一端,立即在衬套内涂以少许机油,把连杆伸入活塞内与活塞销对正(注意方向:一般大头上有油匙的一边应朝向工作时的转动方向)。继续用手的腕力将活塞销推入另一销孔(或用木锤敲进)。尤其用木锤往里敲时,活塞销一定要装正,否则对销孔内表面有损伤。装好后继续放入水中加温,当温度达到90℃左右时,再从水中取出,当活塞销处于垂直地面位置时,活塞销在孔中应不能自动下移,如果下移就证明配合松;调整气门间隙的方法是:先松开调整螺钉的锁紧螺母,再旋转调整螺钉,用规定数值的厚薄规插入气门杆与摇臂之间进行测量,使气门间隙符合规定,调整好后再将锁紧螺母拧紧,复查一次,直至气门间隙在规定的范围内。另外应摇动连杆,看活塞销是否在孔中转动,如能转动,证明配合正常。如活塞销在孔中不转动,则证明配合过紧,此时应把销子打出来,适当修刮。
③活塞销与连杆衬套装配检验在常温下,检查活塞销与衬套的配合情况时,可以手扶住活塞,另一手持连杆大头部分摆动,如果活塞销和衬套配合正常,摆动时应有一定的阻力;或用手握住活塞,使连杆大头部分稍向上,虚线位置,若衬套与活塞销配合正常,则连杆能借本身的重量徐徐下降。若配合松时,则下降很快;此外,由于出油阀锥面与阀座配合严密,使高压油管中能保留一定量的柴油和保持一定的剩余压力,使下次供油比较迅速,且供油量较为均匀稳定。若配合紧了,则连杆不下降。若配合稍松,可用合适的工具在衬套两边轻轻敲击数下,这样可以使衬套内径稍变小,若紧得不多,则不必用修刮,可将活塞销装进衬套,然后将活塞销夹在虎钳上,来回搬动连杆,使衬套内表面磨得光滑些即可。
④活塞连杆装好后,在活塞销两端装入卡环一定要把卡环装在槽内,并使开口朝向活塞的上边(活塞顶端方向),这是因为活塞销端部受热膨胀的系数大,卡环长期受高温而失去弹力,开口朝上时,卡环端部回缩,不易跑出槽外,同时,开口朝上,还可以保存润卡环有两种(钢丝和钢片)。如卡环为钢片时,其卡环槽深度为0.6~0.7mm;有的增压内燃机,由于进气管中无真空度,所以进气门处得不到机油的润滑,而排气门处由于有废气中的油烟可起到润滑作用,所以进气门座有座圈,而排气门座则没有。卡环为钢丝时,槽的深度为钢丝直径的1/2、2/3,卡环装入槽内与槽的四周应接触严密。卡环与活塞销两端的间隙均应不小于0.10mm。保留此间隙的目的在于使活塞销受热后有膨胀的余地。若没有此间隙,活塞销膨胀会使活塞的变形加大,甚至顶出卡环,易造成“拉缸”事故。间隙过小或没有时,可将活塞销磨短少许即可。
⑤检查活塞连杆组的弯扭在连杆校验器上检查整套活塞连杆组是否有弯扭现象(检查时不装活塞环),检查方法:按要求将活塞连杆组装在连杆校验器上,使活塞的底部与槽块的顶部接触,通过左右间隙的测量来确定活塞连杆组的扭曲,不得超过0.10mm;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。通过测量活塞裙部上下与平块之间的间隙来确定活塞连杆组的弯曲,不得超过0.10mm,若超过规定就要重新对轴承、活塞销孔、连杆衬套、连杆的弯曲与扭曲进行校验。
⑥活塞连杆组的重量规定内燃机的型号不同,要求也不一样,各内燃机说明书均有具体规定,例如,135系列柴油机,新机时,在同一台柴油机中各活塞质量差不得大于5g,在同一台柴油机中各连杆组(包括连杆体、连杆盖、大小头轴承、连杆螦钉)质量差不得大于30g。一般修理时要求略低一些,例如铸铁活塞直径在150mm左右的,各缸质量差不能超过15g,连杆不能超过30、40g,活塞连杆组不超过60~80g,汽缸直径在100mm左右的铝活塞各缸质量差不超过10g,连杆不能超过25~30g,活塞连杆组不能超过40~50g。为了保证密封,每个气门和气门座都要配对研磨,研磨后气门不能互换。
推杆和摇臂的检验与修理
(1)推杆
推杆的常见失效形式有以下两种。
①杆身弯曲:用铁锤打直。
②上端凹坑及下端球头磨损:一般采用堆焊或更换的方法修复。
(2)摇臂
摇臂的常见失效形式也有两种。
①摇臂压头磨损成凹坑形状一般而言,气门摇臂的撞击表面应凸出4.2mm,磨损后,也不得低于3.2mm,如果过低,则应进行堆焊,并对其进行必要的表面热处理。
②摇臂孔衬套及轴磨损摇臂孔衬套和摇臂轴的配合间隙一般在0.025、0.065mm范围内。如果磨损过大,配合间隙超过使用极限,则应将轴镀铬加粗,并磨至标准尺寸,然后重新配衬套。若轴颈没有明显磨损而衬套磨损较严重时,可以不磨轴颈,而更换新衬套,然后按轴的尺寸搪孔或铰孔至相应尺寸,得到合适的配合间隙。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。
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