裂纹的检验方法
汽缸体和汽缸盖是不允许有裂纹存在的,否则就会使内燃机不能正常工作,汽缸体和汽缸盖裂纹的检验缸盖的严重裂纹,一般容易发现,但细小裂纹不易察觉。通常,汽缸体方法有以下三种。
①水压法水。反之,曲轴转速降低,飞块离心力减小,从动盘在弹簧的作用下退回一定角度,使供油提前角相应减小。把汽缸盖和汽缸垫按技术要求装在汽缸体上,将水压机出水管接头与汽缸前端连接好,并封闭所有水道口,然后将水压入汽缸体和汽缸盖内(有条件时,可用80~90℃的热水),在0.3~0.5MPa的压力下,保持5min,应没有任何渗漏现象。如果有水珠渗出,就表明渗水处有裂纹。内燃机修补过汽缸体,更换过汽缸套、气门座圈及气门导管后,均应进行一次水压检验。
②气压法在没有水压机的情况下,可用自来水、气泵或打气筒。135系列4、6缸直列柴油机用空滤器,这种纸质滤芯(金属丝滤芯)滤清器目前应用广泛,滤芯普遍采用树脂处理的微孔滤纸制成,滤芯上下两端由塑料密封垫圈密封。将自来水注入汽缸体和汽缸盖水套内'然后用气泵或打气筒向注水的水套内充气,借助气体压力检有无液体渗漏,即可确定裂纹所在的部位。为防止水和气倒流,应在充气管与汽缸体水管接头间装一单向阀门。
③浸油锤击显示法在以上两种检查方法的条件都不具备时,可用浸油锤击显示法。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。检验时,先将零件浸入柴油或煤油中一定时间,取出后将表面擦干,撒上一层粉,然后用小锤轻轻敲击非工作表面,如果零件有裂纹,由于振动,会使浸入裂纹的柴油或煤油渗出,使裂纹处的粉呈现黄色线痕。一旦检验出汽缸体或汽缸盖有裂纹,就必须进行修理。
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)。对于四冲程内燃机,每完成一个工作循环,曲轴旋转两周,各缸进、排气门各开启一次,凸轮轴只旋转一周,其传动比为2:1。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;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。⑥用尖头钳取出压气机端轴承孔中弹簧卡环,再从轴承孔中取出推力环及浮动轴承,然后仍在压气机端方向用尖头钳从轴承孔中取出该浮动轴承另一端的弹簧卡环。若配合松时,则下降很快;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)。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)才达到允许使用极限。如卡环为钢片时,其卡环槽深度为0.6~0.7mm;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;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。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。
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。凸轮与挺柱之间有很高的接触应力,其相对滑动速度也很高,而润滑条件则较差。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。
曲轴轴向间隙的检查
曲轴轴向间隙也称曲轴的端隙,是指轴承承推端面与轴颈定位轴肩之间的轴向间隙。气门间隙发动机工作时,气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。它是为了适应内燃机在工作中机件热膨胀时的需要而定的。如果此间隙过小,会使机件膨胀而卡死;如果此间隙过大'前后窜动,则给活塞连杆组的机件带来不正常的磨损,止推垫圈表面逐渐磨损,使间隙改变,形成轴向位移。因此,在装配曲轴时,应进行曲轴轴向间隙的检验。
检验时,先将曲定轴和轴承的承推端面的一边靠合,用撬棍挤曲轴后端,然后用厚薄规在一道曲轴臂与止推垫圈间的测量。曲轴轴向间隙一般在0.05~0.25mm之间。如轴向间隙过大或过小,则应更换或修整止推垫圈。
配气机构与进排气系统的功用是按内燃机(柴油机或油机)的工作循环和着火(或点火)顺序,定时地开启和关闭各缸的进排气门,以保证新鲜空气(或可燃混合气)适时充入汽缸,并将燃烧后的废气即时排出。
配气机构与进排气系统各机件的技术状况在工作过程中是不断变化的,如气门、气门座和凸轮轴等主要机件,在高温高压和冲击负荷的作用下,会产生机械磨损和化学腐蚀。这样就破坏了气门与座的密封性和配气定时,从而使内燃机功率下降以及燃油消耗量增加。
4.1配气机构与进排气系统的构造
发动机配气机构的类型有:气门式、气孔式和气孔一气门式等三种类型。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。四冲程内燃机普遍采用气门式配气机构。内燃机对配气机构及进排气系统的要求是:进入汽缸的新鲜气或可燃混合气要尽可能多,排气要尽可能充分;进、排气门的开闭时刻要准确,开闭时的振动和噪声要尽量小;另外,要工作可靠、使用寿命长和便于调整。
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。凸轮轴与正时齿轮凸轮轴是气门传动组的主要零件,气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。但是为了进气更充分,排气更干净,进、排气门要提早打开、延迟关闭。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,达不到预期改善换气质量的目的,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速来确定。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。
为保证配气相位的准确,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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