柴油机的增压系统
随着生产的需要和科技水平的不断提高,对柴油机的要求也越来越高,既要求柴油机输出功率要大,经济性要好,而且重量要轻,体积要小。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。由此可知:要提高柴油机的输出功率,经济有效的办法是增加进入汽缸的空气量。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。然而,空气密度与压力成正比,与温度成反比,因此,增加进气压力,降低进气温度都能提高进气密度,目前柴油机中采用增压器来提高压力,采用中冷器降低气体的温度。
所谓增压,即用增压器(压气机)将柴油机的进气在缸外压缩后再送入汽缸,以增加柴油机的进气量,从而提高平均有效压力和功率。
气门导管
气门导管的主要功用是保证气门与气门座有的同心度,使气门在气门导管内作往复直线运动。此外,还担负部分传热的任务。
气门导管在250、300℃的高温及润滑不良条件下工作,易磨损。气门导管一般选用灰铸铁或球墨铸铁制造;近年来,我国广泛应用铁基粉末冶金加工气门导管,它在润滑不良的条件下也能可靠工作,磨损很小。
为了防止气门导管可能落入汽缸中,在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。气门与气门导管之间通常留有一定的间隙。间隙过小会影响气门的运动,在杆身受热膨胀时还可能卡死;间隙过大则气门运动时会有摆动现象,使气门座磨损不均匀。同时机油也容易从间隙中漏入汽缸,造成烧机油等不良后果。
气门座是与气门密封锥面相配合的支承面,它与气门共同保证密封性能,同时它还要把气门头部的热量传递出去。
气门座可以直接在汽缸盖或汽缸体上加工而成。为了提高气门座表面的耐磨性,有时采用耐热钢、球墨铸铁或合金铸铁制成单独的零件,然后压入相应的孔中。这个零件即称为气门座圈。铝制汽缸盖或汽缸体进、排气门座都必须采用气门座圈。对于强化内燃机,排气门热负荷高、磨损严重,所以排气门座通常都采用气门座圈。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。
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。缺点是传热条件差,加工要求高,气门座圈如工作时松脱则会造成事故。
气门座圈的外表面有制成圆锥形或圆柱形两种。锥形表面压入座圈孔时,必须按规定的冲力将其压紧。气门座圈如压入铝合金汽缸盖中时,其配合表面常制成沟槽,当气门座圈压入后,少量铝金属会挤入沟槽中,在对气门座孔扩口时也会促使铝合金挤入,以提高座圈在座孔中的紧固程度,防止松脱。
气门座紧压在汽缸盖的座孔中,磨损后可以更换。气门锥面是气门与气门座之间的配合面,气门的密封性就是依靠两个表面严密贴合来保证的。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。
连杆瓦的修配
①修配方法
a.将曲轴抬上架,或立于飞轮上。
b.擦净连杆轴颈和轴瓦。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。
c.将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上,扭紧螺钉到转动有阻力为止,然后往复转动3~4圈,再拆下连杆轴瓦,查看与轴颈的接触情况并进行修刮。
开始修刮时,轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端,经几次修刮后应注意:当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时,应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0.05mm的薄铜皮2~3片(注意不要将它垫在轴瓦两端的接合处),这样可以减少轴瓦的修刮量,缩短其修刮时间;在修刮时,必须根据接触情况,以左手托连杆或瓦盖,右手将持平,以手腕运动,使由外向内修刮,起刀和落刀要稳,要始终保持的锋利;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。接合面附近,开始适当重刮,防爆型移动电站,刮到中途少刮或者不刮;当修刮到轴瓦接触面接近时,应以调整为主,刮重留轻,刮大留小,直至扭力上够,松紧度合适,接触面达到75%以上为止;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;在一般情况下,轴瓦刮好后要保留1~2个垫片以便内燃机工作一段时间后对轴瓦的松紧度进行调整;在特殊情况下,如轴瓦的修刮量太小,可以在轴瓦的背面加上适当厚度的铜垫片,但这种方法只能在中、小修时使用,在大修时一律不得使用。
②对轴瓦孔失圆度、锥形度的检查其测量方法是:按规定力矩拧紧瓦盖螺栓,然后用量缸表测量其失圆度与锥形度。在同一横截面两互相垂直的直径之差即为失圆度;在同一纵截面大与小直径之差即为锥形度。其失圆度与锥形度均应在0.02~0.04mm以内。
③松紧度(轴瓦与轴颈的径向间隙)的检查
a.测量法。将装、刮配好轴瓦的连杆夹稳在虎钳上,且按规定力矩上好连杆螺栓,用量缸表配合外径千分尺测量出瓦孔直径。瓦孔直径一轴颈直径一径向间隙。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。
b.铅丝、铜皮法。铅丝法是在轴承与轴颈间放一直径为轴承标准间隙约2倍的铅丝,按规定力矩旋紧轴承盖后,再取出铅丝,用千分尺测量其厚度即为轴瓦与轴颈的径向间隙。铜皮法:用长约30mm,宽约10mm,厚度与标准间隙相同(取小值)的铜皮(四周角应做成圆口,使用时应涂上一薄层机油)放于轴承和轴颈间,按照规定扭力旋紧轴承盖螺栓用手扳动曲轴或飞轮,若扳不动,表示轴瓦与轴颈的径向间隙过小;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;若无阻力或转动过松,即表示轴瓦与轴颈的径向间隙过大。如果间隙过大或过小,可以用增减垫片的方法加以调整。
c.经验检查法。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;若轴瓦合金为铜铅合金(俗称铜瓦),能转动1、2圈;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。
④连杆大端端隙的检查当连杆轴瓦全部刮配好以后,还要对连杆大端的端隙进行检查,连杆大端的侧面与曲轴臂之间的间隙不能过大,一般为0.1、0.35mm。如果超过0.5mm时,应在连杆大端的侧面堆焊铜或挂一层轴瓦合金予以修复。
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