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。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。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---,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。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---,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---汽缸套的径向定位和密封。缸套的轴向定位是利用上端的凸缘。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---连杆在其大倾斜位置时不致与缸套相碰。
凸轮轴和正时齿轮的检验与修理
(1)凸轮轴和正时齿轮的常见失效形式
凸轮轴的常见失效形式有三种:凸轮的磨损;轴颈及轴承的磨损;轴线弯曲。
正时齿轮的常见失效形式有两种:牙齿磨损;牙齿断裂。
(2)凸轮轴和正时齿轮失效的原因分析
凸轮轴的结构特点(长而细)和工作特点(周期性的承受不均匀的负荷),促使它在工作中发生轴颈和轴承的磨损,失圆和整个轴线的弯曲;凸轮与配气机件的相对运动,使凸轮外形和高度受到磨损。由于轴承磨损松旷,将加剧轴线的弯曲。轴线的弯曲又将促使油泵齿轮、正时齿轮及轴颈和轴承的磨损,甚至会造成齿轮工作时的噪声和牙齿断裂,气门挺柱球面转动不灵活;加速凸轮的磨损,使轴颈的失圆度和锥形度超过公差等。
但一般说来,由于凸轮轴的受力不大,它的磨损速度是缓慢的,通常在内燃机两三个大修周期(甚至更长时间)才达到允许使用---。但是,这些磨损,会影响配气机构工作的准确性,备用柴油发电机维护保养,并给气门杆端和挺柱间的间隙调整带来困难,因此,在内燃机大修时,应对凸轮、凸轮、凸轮轴承、正时齿轮等进行认真的检验。
(3)凸轮轴的检验
凸轮轴弯曲度的检验其方法是将凸轮轴安装于车床顶针间或以v形铁块安放于平板上,以两端轴颈作为支点,用百分表检查各中间轴颈的摆差。如大弯曲度超过0·025mm(即百分表读数总值为0.05mm)时,应进行冷压校正。当轴有单数支承轴颈时,测中间轴颈;当轴有双数支承轴颈时,则测中间两个轴颈。
凸轮的检验凸轮的检验,可用标准样板或外径千分尺测量,凸轮顶部的磨损超过1mm时,---以堆焊修复。而且,凸轮的圆弧磨损不应超过允许限度。
凸轮轴轴颈的检验凸轮轴轴颈的失圆度及锥形度误差应不大于0.03mm,轴颈磨损量应不大于1mm。
配气相位
原理上内燃机的进气、压缩、做功和排气等过程都是在活塞到达上止点和到达下止点时开始或完成。但是为了进气更充分,排气更干净,进、排气门要提早打开、---关闭。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。表示每缸进、排气配气相位(正时)关系的环形图,称配气相位(正时)图。
在上止点附近,进、排气门同时开启的角度称为气门重叠角(以℃a表示)。由于新鲜气体(或可燃混合气)和废气流动惯性都很大,虽然进、排气门同时开启,但气流并不互相错位与混合。只要气门重叠角取得合适,可以使进气更充分、排气更干净。
气门重叠角必须根据内燃机具体状况通过试验来确定。重叠角过小,达不到预期---换气的目的,过大则可能产生废气倒流现象,降低内燃机的工作性能。
配气相位要根据内燃机的使用工况和常用转---确定。不同的内燃机,其配气相位是不同的。配气相位的数值要通过试验确定。
为---配气相位的准确,在曲轴与凸轮轴驱动机构之间通常设有专门的记号,在装配过程中必须按照相关说明书的要求将记号对准,不得随意改动。
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