柴油发电机组气缸体

汽缸体

多缸内燃机的各汽缸通常铸成一个整体，称为汽缸体。汽缸体是内燃机的主体，是安装其他零部件和附件的支承骨架。汽缸体应保证内燃机在运行中所需的强度，结构要紧凑。因此，在这种柴油机（特别是直接喷射式柴油机）的喷油泵上，往往装有离心式供油提前角自动调节器。同时应尽可能提高其刚性，使内燃机各部分变形小，并保证主要运动件安装位置正确，运转正常。为了使汽缸体在重量轻的条件下具有大的刚度和强度，通常在汽缸体受力较大的地

①普通式（平分式），其特点是：上曲轴箱的底平面与曲轴中心线在同一平面上，这种形式的优点是加工和拆装方便，但刚度差。主要用于车用油机，柴油机用得不多。

②龙门式，其结构特点是曲轴箱接合面低于曲轴中心水平面，整个主轴承位于上曲轴箱内。其优点是结构刚度较好，缺点是加工不方便。中小功率柴油机多采用这种结构。

③隧道式，其结构特点是主轴承孔为整圆式，轴承采用滚动轴承。因此，这种机体结构紧凑，刚度好。其缺点是机体显得笨重，结构较复杂。在小型单、双缸机中，为便于曲轴安装，采用这种结构为宜。多数柴油发动机是在标定转速和全负荷下通过试验确定在该工况下的喷油提前角的，将喷油泵安装到柴油机上时，即按此喷油提前角调定，而在柴油机工作过程中一般不再变动。对于多缸机而言，则需采用盘形滚动轴承作主轴承，较少采用这种结构。国产135系列柴油机的机体属于这种形式。

④底座式，这种缸体的上曲轴箱内无主轴承，曲轴在下曲轴箱上安装，并承受主要负荷，底座式汽缸体适用于大型柴油机。

汽缸体的材料一般采用灰铸铁。对于重量有特殊要求的发动机，有采用铝合金铸造机体的。铝合金机体的强度和刚度较差，而成本较高。

风冷式内燃机通常采用单体汽缸结构，其汽缸体与曲轴箱分开制造，并通过螺栓将二者连接在一起。为使内燃机得到充分冷却，在汽缸体和汽缸盖外表面铸有许多散热片。由发动机本身驱动的冷却风扇将空气流吹向汽缸盖和汽缸体。⑧曲轴平衡遭到***，曲轴受到很大的惯性冲击，使曲轴疲劳而裂断。因散热片多而密，所以散热面积较大，使零件能够得到适当冷却。

风冷式单缸内燃机的汽缸体比较简单，汽缸周围除散热片外，没有其他零件。风冷式多缸内燃机的汽缸盖和汽缸体大多各缸分开制造，以便于铸造和加工。由于同一种零件可以相互通用，因而有利于实现产品的系列化。

活塞销与销座孔的技术要求

①在常温下，应有微量过盈（一般为0.0025、0.04mm)，加温到75~85℃时，又有微量间隙，使活塞销能在销座孔内转动，而冷却后，活塞裙部椭圆变形即长轴缩短（与活塞硝轴线相垂直方向）；此外，由于柴油机喷油泵本身的性能特点，在怠速工作时不容易保持稳定，而在高速时又容易运转甚至“飞车”，所以在柴油机上必须安装调速器，以保持其怠速稳定和防止高速时出现“飞车”现象。短轴伸长（活塞销轴线方向），其变化均不应超过0.04mmo这一点，是活塞销与销座孔修配的关键。若配合太紧，机油进不去，使活塞销的润滑变坏，加剧磨损，甚至会产生卡缸现象；若配合太松，会使活塞销在活塞往复运动中撞击活塞和连杆衬套，磨损加剧，严重时会出现活塞销折断或窜出，造成事故。

②接触面积不少于75%。这是因为，接触面积太小，单位面积承受载荷上升，加速磨损，影响松紧度，内燃机寿命下降。

活塞销与销座孔的配合，是通过对活塞销座孔的搪削或铰削完成的。铰削销座孔时，应选用长刃铰刀，使两个销座孔能同时进行铰削，以保证两孔的同心度。

①选择铰刀根据销座孔的实际尺寸选择铰刀，并将铰刀夹在虎钳上，使其与钳口的平面保持垂直。

②调整铰刀铰刀向上调整尺寸缩小，向下调整尺寸扩大。因一刀是试验性的微量铰削，销座孔铰削量较小，一般是调整到刀片上端露出销座孔即可，，以后各刀的调整量也不应过大，一般是旋转调整螺母60°~90°为宜，当铰削量过小时，可再旋转调整螺母30°~60°。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。

③铰削铰削时，两手握住活塞稳妥轻压，轻压的力要均匀，掌握要平正，按顺时针方向旋转铰削。为了使销座孔铰削正直，每调整一次铰刀，要从销座孔的两个方向铰一下，当转到某个位置很紧时，可稍倒转一下，再继续顺时针方向旋转，能在转不动时硬转，这样对刀片和销孔表面均有影响，而且要一直铰到底，将活塞从铰刀的另一端取出；柴油机燃油供给系统柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求，在一定的转速范围内，将一定数量的柴油，在一定的时间内，以一定的压力将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸，并使其与压缩空气迅速而良好地混合和燃烧。中途不能倒转回来，因为，这样会使活塞销孔内圆表面出现与铰刀刀片数目相同的阶梯，以致在工作过程中，活塞销和孔的配合间隙会迅速增大；为了提高粗糙度，接近铰好时，铰刀的铰削量应尽量调小

④试配铰削过程中应随时用活塞销试配，防止把活塞销座孔铰大，当铰削到用手掌的力量将活塞销推入一个销座孔的1/3左右时，应停止铰削。然后用木锤或垫以铜铳用手锤轻轻将活塞销打入一个销座孔，试配一两次检查接触情况后，再继续打入另一个座孔。内燃机的进、排气门开始开启和关闭终了的时刻以及开启的延续时间，通常用相对于上、下止点时的曲轴转角来表示，称为配气相位或配气定时。打压时，活塞销要放正，以防销子倾斜损伤销座孔的工作面，后将活塞销铳出，查看接触面情况，适当进行修刮。

⑤刮配修刮不仅能增加活塞销与销座孔的接触面积，而且还可以获得合适的配合紧度，修刮时刀刃应与销座孔的轴线成30°~40°角，以避免修刮面积过大，刮伤未接触的部位，修刮时应按从里到外，刮重留轻，刮大留小的原则进行，两端边缘处好开始少刮或不刮，以防止刮成喇叭口形，待活塞销与销座孔的松紧度和接触面接近合适时，再稍修刮两端，修刮后，使松紧度和接触面都达到要求。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。

松紧度的要求：常温下，油机能用手掌的力量，把活塞销推进一个座孔的1/2一2/3为宜；正时齿轮的检验与修理凸轮轴上的正时齿轮工作过久会磨损，使齿隙变大，在工作中会产生噪声。柴油机要求活塞在水中加温到75~85℃时，在活塞销上涂以机油，用手掌稍用力将其推入销座孔为合适接触面的要求：接触面75‰以上，在销座孔工作面上的印痕应星点分布均匀，轻重一致。

连杆组的功用是连接活塞与曲轴，将活塞承受的燃气压力传给曲轴，并和连杆配合，把活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动。

连杆在工作时，承受有三种作用力：活塞传来的气体压力；活塞组零件及连杆本身（小头）的惯性力；连杆本身绕活塞销作变速摆动时的惯性力。这些力的大小和方向都是周期性的变化，因此连杆承受着压缩、拉伸和横向弯曲等交变应力。连杆或连杆螺栓一旦断裂，就可能造成整机***的重大事故。如果刚度不足，使大头孔变形失圆，大头轴承的润滑条件受到***，则轴承会发热而烧损。连杆杆身变形弯曲，则会造成汽缸与活塞的偏磨，引起漏气和窜机油。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。所以要求连杆在尽可能轻的情况下，保证有足够的强度和刚度。

为保证连杆结构轻巧，且有足够的刚度和强度，一般常用中碳钢（如45号钢）模锻或滚压成形，并经调质处理。中小功率内燃机连杆有采用球墨铸铁制造的，其效果良好，且成本较低。强化程度高的内燃机采用合金钢（如40Cr、40MnB、42CrMo等）滚压制造而成。***后，将曲轴装在的焊架上，或装在汽缸体上，并在曲轴与焊架或汽缸体之间垫以铁质衬瓦。合金钢的特点是强度高，但对应力集中比较敏感，因此采用合金钢制造连杆的时候，对其外部形状、过渡圆角和表面粗糙度等都有严格要求。近年来，硼钢、可锻铸铁及稀镁土球墨铸铁已广泛用于制造内燃机连杆，其强度接近于中碳钢，并且其切削性能很好，对应力集中不敏感，制造成本低。

曲轴的工作条件及常见故障

①曲轴的工作条件

a.承受燃烧气体的压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和旋转质量的离心力；

b.燃烧气体的压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和旋转质量的离心力产生的力矩；

c.油膜脉动的挤压应力；

d.旋转运动速度高；

e.巳润滑条件较好，但受到较多杂质的冲刷作用。

②曲轴的常见故障

a.曲轴弯、扭；

b.轴颈磨损；

c.裂纹、折断。

（2）曲轴弯扭的原因、检验与校正

1)曲轴弯、扭的原因

①内燃机工作不平稳，各轴颈受力不均衡；

②内燃机突然超负荷工作，使曲轴过分受振；

③内燃机经常发生“突爆”燃烧；

④曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，工作时受到冲击；

⑤曲轴轴承松紧不一，中心线不在一直线上；

⑥各缸活塞重量不一致；

⑦曲轴端隙过大，运转时前后移动。

当曲轴弯、扭超过一定值后，将加速曲轴和轴承的磨损，严重时会使曲轴出现裂纹甚至折断，同时还会加速活塞连杆组和汽缸的磨损。