汽缸套的形式有:与汽缸体制成一体式、湿式汽缸套和干式汽缸套三种。干式汽缸套紧装在汽缸体座孔中,其外表面不与冷却水直接接触。湿式汽缸套的外表面与冷却水直接接触,一般手扶拖拉机及低速拖拉机的柴油机的0.025~0.13汽缸套大多用湿式汽缸套。安套环装湿式汽缸套时,为防止汽缸缸套内气体漏出,或冷却水漏入汽缸内。汽缸套的肩部应高出汽干式汽缸套缸体平面(S员怨缘柴油机高出汽缸垫凸肩园源耀园.员缘毫米)新员怨缘柴油水套上定位凸缘用汽缸垫和汽缸盖压紧。在汽阻水圈缸套的下部与汽缸体接触的地方装有两只橡胶封水圈,湿式汽缸套以防止冷却水流入曲轴箱。安装封水圈时,应注意压装平整,不得扭转和变形,否则会使汽缸漏水,如发现橡胶封水圈损坏或者汽缸套安装位置不正确,需及时更换或修正,以防冷却水渗漏。
汽缸盖:汽缸盖是用来密封汽缸顶部的。活塞在压缩冲程上止点时,汽缸盖凹陷部分与活塞顶部之间组成燃料燃烧的空间,就是燃烧室。
汽缸盖一般用铸铁制成。它和汽缸体一样,也有水套并与汽缸体水套相通。在它的内外表面有经过加工的孔和面,用来安装喷油器、进气门、排气门、摇臂、空气滤清器、排气管等。
汽缸盖部分的燃烧室,有的是一起铸造的,有的是做成镶块压上去的。S员怨缘柴油机的镶块上除有主喷口外,还有一个起动副喷孔。起动柴油机时,为了在冷车转速较低的情况下容易起动,有的柴油机汽缸盖一侧还装有纸插螺栓孔。
固定汽缸盖的有四个螺栓,要求有均匀一致的拧紧力,以保证汽缸盖均匀压紧,并且不变形、不漏水、不漏气,所以,拧紧时要求使用扭力扳手,以确保每个螺栓受力相等,拧紧汽缸盖螺栓的规律一般采用对角线逐步拧紧。这样汽缸盖、汽缸垫受压均衡以确保全部密封。
汽缸垫:汽缸垫安装在汽缸盖和汽缸体之间,它的作用是保证两者之间的紧密结合,防止漏气、漏水。因为工作时汽缸内温度很高,所以汽缸垫是用耐热石棉外包紫铜皮制成。拆装时要注意不使汽缸垫变形或皱折,也不要装反。
二、活塞连杆组
活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成。
活塞:活塞安装在汽缸套内作往复运动,它的功用是承受工作冲程的气体压力,并将这个力通过连杆传给曲轴、飞轮去作功,同时受连杆的带动,来完成进气、压缩和排气三个辅助冲程。
活塞在工作时,要承受高温高压和高速运动,因此要求活塞有足够的强度和较好的散热性能。活塞常用铝合金铸成。
活塞的构造由活塞顶部、环槽部、裙部等部分组成。
活塞顶部:它与汽缸盖凹陷部分组成燃烧室,是承受气体压力的部分。活塞顶的形状一般根据燃烧室的不同做成平顶的、凹顶的和凸顶的三种。由于活塞顶的温度比活塞的其他部位高,热膨胀量也较大,所以活塞顶部直径比局部略小,整个活塞略呈圆锥形。
环槽部:活塞上安装活塞环的部位称环槽部,又叫防漏部或密封部。活塞上部有气环槽,下部有油环槽。
裙部:又叫导向部。起引导活塞运动方向的作用,同时承受汽缸的反作用力。
活塞中部开有两孔,是安装活塞销用的,孔内两端各有一挡圈槽,用来安装活塞销挡圈(卡簧)的。
活塞环:活塞环分气环和油环两种。
气环的功用是防止汽缸中气体漏入曲轴箱,同时将活塞所承受热量从活塞环传递给汽缸壁散发出去,起到密封及散热作用。
油环起布油和刮油作用,它是把润滑油均匀的分布在汽缸壁上以利于润滑,又把多余的润滑油刮去,以免窜入燃烧室。
活塞环的材料一般采用合金铸铁制造,目前常用的气环有三种,即平环、锥形环和扭曲环,油环分为整体式和组合式两种。活塞环在汽缸中两端留有一定的间隙叫端间隙。活塞环与环槽之间的间隙叫边间隙。留有这种间隙是为了防止发动机工作时高温膨胀所造成的挤压使活塞与环,缸筒与环之间粘接而损坏或影响发动机工作性能。
活塞销:活塞销是一个中空的圆柱形销子,装在活塞销座和连杆小头的铜套中,它的功用是把活塞和连杆活动地连接起来。并将活塞所受的力传给连杆。
活塞销一般用低碳、铬钢制造,表面经过渗碳淬硬,从而增加耐磨性。为防止活塞销轴向移动,损坏汽缸壁。活塞销两端还装有卡簧定位。
连杆:连杆的功用是把活塞和曲轴铰连在一起。在作功冲程中,把活塞所承受的力传给曲轴,推动曲轴作旋转运动,在进气、压缩、排气三个过程中又把曲轴的扭矩传给活塞,推动活塞作往复直线运动。
连杆分大头、杆身、小头三部分,杆身一般作成“瓦”字形断面。连杆小头通过活塞销与活塞相连。连杆大头通过连杆轴瓦和连杆螺栓与曲轴上的连杆轴颈相连。
连杆大头分成两半,以便于在曲轴的连杆轴颈上安装。连杆大头的分开面依沿杆身轴线所成的角度不同可分成怨园毅(即垂直方向)和源缘毅(斜分)两种。一般大部分发动机采用源缘毅斜分式。其优点是拆装方便,连杆螺栓受力较小,安装时应使源缘毅分开面朝下。连杆大头可拆部分叫连杆盖,连杆盖与连杆大头用连杆螺栓直接连在一起。为了配合正确,采用套管、销钉等定位。
连杆小头内压装有铜套(或粉末冶金衬套),铜套和活塞销是动配合,接触面要求很光滑。在铜套中钻有小孔,供润滑油通过。安装时应注意对准油孔,以免堵塞。连杆螺栓的螺母不能互换,也不能用其他螺母代用。
连杆轴瓦:为了减少连杆轴颈的磨损及摩擦阻力,在连杆大头内装有瓦片式滑动轴承,简称连杆轴瓦。目前多数采用薄壁钢背轴瓦,钢背是骨架,内表面浇有一层毫米的耐磨合金。
三、曲轴飞轮组
曲轴飞轮组的功用是承受连杆传来的汽缸作功的力,并把这个力以旋转的形式经飞轮传送给离合器,同时又经曲轴上的正时齿轮带动发动机内各个机构进行工作。
曲轴飞轮组由曲轴、主轴承、飞轮等组成。
曲轴:曲轴是承受连杆传来的气体压力,并把它变为绕曲轴中心旋转的力矩。通过飞轮向外输出动力,同时通过齿轮或皮带轮,带动发动机各机构和系统组工作。曲轴一般由中碳钢或合金钢球墨铸铁锻制而成。曲轴可分为主轴颈、连杆轴颈、曲柄、曲轴前端和曲轴后端五个部分组成。
1.主轴颈:曲轴通过主轴颈支承在曲轴箱的主轴承上旋转。
2.连杆轴颈:它和连杆大头铰接,连杆轴颈数与汽缸数相等。
3.曲柄:曲柄是主轴颈和连杆轴颈连接的部分。
4.曲轴前端:曲轴前端装有正时齿轮,以驱动喷油泵与配气机构,有的装有皮带轮带动发电机与风扇转动。顶端有起动爪,以便人工摇动曲轴启动发动机及发动机的预热与检查。
5.曲轴后端:其后端装有飞轮接盘用以同飞轮连接。
主轴承:主轴承与曲轴主轴颈相配合用以支承曲轴。主轴承安装在汽缸体曲轴箱的前壁、后壁及内壁上,每道主轴承有两片半圆形钢背薄壁缸瓦。主轴瓦内表面有周向油槽,在此有油孔与轴承座孔和主油道相通,使机油能通到主轴孔内表面。
飞轮:飞轮是安装在曲轴尾端的具有沉重边缘的铸铁圆盘。
其功用是储存能量和释放能量,帮助曲柄连杆机构越过上止点和完成辅助冲程,保证发动机旋转均匀和平衡。并使发动机克服短暂的超负荷和实现起步。为了便于配气机构和喷油泵的检查与调整,一般在飞轮边缘上刻有记号或“对位孔”以表示活塞在汽缸中的特定位置。
四、平衡机构
柴油机工作时,由于活塞、曲轴、连杆等一系列零件的高速运动,会引起较大的震动。这种震动如不消除,将影响柴油机的正常工作。
(一)平衡机构的作用平衡机构的作用就是分别抵消由活塞和连杆小头部分来回运动惯性所引起沿汽缸中心线方向的震动,以及曲柄和连杆大头部分绕曲轴中心线旋转惯性所产生的沿曲轴圆周的经向震动。
(二)平衡机构的组成形式及工作原理平衡机构有双轴平衡和单轴平衡两种。大部分单缸柴油机采用双轴平衡。双轴平衡有两根平衡轴,每根平衡轴上铸有偏心平衡重块,并装有平衡轴齿轮。由于平衡轴齿轮和曲轴的正时齿轮齿数相等,所以,旋转时平衡轴的转速与曲轴的转速是相同的,但两根平衡轴的旋转方向相反,从而减少了柴油机的震动。
(三)平衡机构的装配
为了保证平衡块的位置与活塞的位置相对应,在各齿轮上都标有记号。装机时切记按说明书上的规定,对准记号。否则,不仅不能起到平衡作用,反而使震动更加厉害。
(第三节)曲柄连杆机构常见故障及排除一、常见故障
(一)汽缸压缩不足,起动困难
1.活塞环被积炭胶结并卡死在环槽内。
2.活塞环磨损过大。
3.汽缸和活塞裙部磨损,间隙过大密封不严。
(二)发动机烧瓦
1.润滑油短缺或润滑油质量不合格。
2.润滑油路堵塞。
3.轴瓦间隙过大。
(三)发动机有敲击声
1.气门敲击声,调整气门间隙。
2.气门弹簧折断声,及时更换弹簧。
3.气门头与活塞顶撞击声,及时调整气门间隙。
4.活塞销发响,更换活塞销。
5.主轴承的敲击声,磨修曲轴主轴颈并换用符合修理尺寸的轴瓦。
活塞环的敲击声,更换活塞或活塞环。
二、几种常见的故障现象原因及排除
(一)汽缸垫损坏