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新聞主題 |
柴油發(fā)電機配氣機構的結構與作用 |
摘要：配氣機構是柴油發(fā)電機的重要組成部分；配氣機構的功用是按照發(fā)動機每一氣缸內所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開啟和關閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮充量得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出；在壓縮與膨脹行程中，保證燃燒室的密封。新鮮充量充滿氣缸的程度用充氣效率表示，充氣效率越高，表明進入氣缸內的新鮮充量的質量越大，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量愈大，發(fā)動機發(fā)出的功率也愈大。配氣機構包括氣門組和傳動組，其中氣門組包括氣門、氣門導管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧、鎖片等零件；氣門傳動組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時齒輪組成。
一、配氣機構組成
1、氣缸蓋
氣缸蓋的作用是密封氣缸，與活塞共同形成燃燒空間，并承受高溫高壓燃氣的作用。氣缸蓋承受氣體力和緊固氣缸螺栓所造成的機械負荷，同時還由于與高溫燃氣接觸而承受很高的熱負荷。為了保證氣缸的良好密封，氣缸蓋既不能損壞，也不能變形。為此，氣缸蓋應具有足夠的強度和剛度。
氣缸蓋通常采用優(yōu)質灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄造，柴油發(fā)電機則多使用鋁合金氣缸蓋、其上加工有進、排氣門座孔，氣門導管孔以及噴油器安裝孔（柴油發(fā)電機）。在氣缸蓋內還鑄有水套，進、排氣道及燃燒室或燃燒室的一部分。若凸輪軸安裝在氣缸蓋上，則氣缸蓋上還有凸輪軸承孔或凸輪軸承座及其潤滑油道。
2、挺柱
挺柱的作用是將凸輪的推力傳給氣門或推桿。挺柱由鋼或鑄鐵制成。一般制成空心圓柱體形狀，這樣既減輕重量，又可獲得較大壓力面積，以減小單位面積上的側壓力。推桿的下端即坐落在挺柱孔內。
為了使挺柱工作表面磨損均勻，挺柱中心線相對于凸輪側面的對稱線通常要偏移1~3mm。或者將挺柱底面做成半徑為700~1000mm的球面，而凸輪型面則略帶錐形（約為7’30”~10’）。這樣，當凸輪旋轉時，迫使挺柱本身繞軸線旋轉，使挺柱底面和側面磨損都比較均勻。
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圖1 氣缸蓋總成結構圖 |
圖2 柴油機挺柱結構示意圖 |
3、推桿
在頂置式氣門機構中，由于凸輪軸和氣門是分開設置的，兩者相距較遠，因此采用推桿來傳遞凸輪軸傳來的推力。
推桿一般采用空心鋼管制造，以減輕重量。推桿兩端焊有不同形狀的端頭。上端呈凹球形，氣門搖臂調節(jié)螺釘的球頭坐落其中；下端呈圓球形，插在氣門挺柱的凹球形座內。上下端頭多用鋼制成，并經熱處理提高硬度，改善其耐磨性。
4、搖臂
搖臂是推桿與氣門之間的傳動件，起杠桿作用。
5、凸輪軸
凸輪軸又稱偏心軸，能控制各缸的進排氣門，使其按一定的工作順序和時間開啟。四缸柴油機凸輪軸有3個支撐軸承，支撐軸承是靠從機體上的油道來的機油潤滑。凸輪軸的軸向限位有兩種方式，一是用止推螺釘限位，調整時將正時齒輪室蓋上的止推螺釘擰到頂住止推銷后，再退回1/6～1/4圈即可；二是用固定在汽缸體前端的止推片，限制凸輪軸前后移動量。改變止推片的厚度，即可調整凸輪軸軸向間隙。凸輪軸由兩個直徑相等、寬度不同的襯套支承。襯套壓裝在機體凸輪軸座孔內。在安裝時，應保證凸輪軸軸頸與襯套孔的配合間隙。一般新機裝配間隙為0.05～0.14mm，磨損極限間隙為0.18mm。
6、正時齒輪
凸輪軸齒輪能將曲軸的動力通過傳動機構傳遞給凸輪軸，并通過它與嚙合齒輪按記號嚙合，保證氣門正時開閉。四行程柴油機曲軸正時齒輪的齒數與凸輪軸正時齒輪的齒數之比為1:2，即曲軸轉兩圈，凸輪軸轉一圈。正時齒輪和機體上都標有記號，應按記號裝配，以保證配氣定時的正確性。
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圖3 柴油機搖臂外觀尺寸示意圖 |
圖4 柴油機凸輪軸凸輪示意圖 |
二、正確檢測運動摩擦副零件
1、檢測活塞與氣缸間隙
（1）氣缸
測量氣缸內徑前，先用千分尺將內徑千分表指針校對到0位，并預留測量頭伸長數值。接著將內徑千分表的軸線垂直。一只手握住內徑千分表桿上的絕緣套，另一只手扶住氣缸，左右搖擺千分表，以千分表的指示讀數量小值為準。注意在測量過程中，應在活塞行程內分上、中、下三個以上不同截面上測量，在同一截面內相互垂直的X、Y兩個方向測量兩個點。如檢測在用氣缸在沒有超過使用極限值，還應檢查氣缸內孔表面不能有劃傷和溝槽，這些地方是存儲機油及向燃燒室竄油的隱患之處，若有需用細砂紙打磨平滑。若氣缸直徑沒有超過使用極限值，應將新活塞環(huán)平推入氣缸上中下位置，手端起氣缸對準亮光處照看，如活塞環(huán)與氣缸壁面有漏光，說明氣缸橢圓度超差，應更換氣缸總成。
（2）活塞
測量活塞裙部：先將活塞平放在工作臺面上，持千分尺在與活塞銷呈90°方向的活塞裙部下端的指定位置（應從活塞底部向上8 mm處測量，如圖5所示）測定活塞外徑。測量完活塞直徑后，再結合氣缸直徑尺寸計算與活塞的配合間隙，若超過使用極限值，必須更換。
2、檢測活塞環(huán)端口與環(huán)槽間隙
（1）測量活塞環(huán)白由開口間隙
用游標卡尺兩卡爪分別卡在活塞環(huán)兩端口進行測量，如圖6所示。柴油發(fā)電機使用說明書中有環(huán)的自由開口間隙標準值，如果超過極限值，則予更換。
（2）測量活塞環(huán)端口間隙
用活塞頭部將活塞環(huán)推入氣缸中，保持活塞環(huán)的水平狀態(tài)。持塞尺片測量活塞環(huán)的閉口間隙，如大于使用極限值，應予更換。
（3）活塞環(huán)上下端面平行度的檢查
檢測活塞環(huán)平面度主要靠目測，可持高倍放大鏡觀測活塞環(huán)的上、下平面（尤其是下平面）是否與活塞環(huán)槽有均勻貼合的印跡。如貼合極不均勻，存在明顯斷線或有斷斷續(xù)續(xù)現象，應予更換。若條件具備，可將活塞環(huán)放置在玻璃板上，持磁性百分表測頭擱置在活塞環(huán)一平面上。百分表不動，將活塞環(huán)作順時針或逆時針方向的緩慢轉動，此時注意觀察百分表指針的數值，若在0.02 mm以內，基本合格。倘若超過0.03 mm，則說明活塞環(huán)翹曲嚴重，是活塞環(huán)與環(huán)槽接觸不均勻的主要原因，可在平板上研磨或更換新環(huán)。
（4）檢測活塞環(huán)彈力
沒有專用測量儀測量環(huán)彈力時，可將在用活塞環(huán)（或新環(huán)）握在手掌心，并反復向里握，使環(huán)的兩端口靠近數次后，如其自由開口間隙與試驗前對比沒有變化，即可判定合格。若相差10％以上，說明其彈力下降，應更換。
（5）測量活塞與環(huán)槽間隙
將新活塞環(huán)放在活塞環(huán)槽內作四周轉動，在無呆滯的情況下，用塞尺規(guī)測量其間隙，如超過柴油發(fā)電機使用說明書極限值，應更換活塞。
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圖5 柴油機活塞外徑測量 |
圖6 活塞與環(huán)槽間隙測量 |
3、氣門桿及導管孔的檢查
（1）氣門桿外徑測量
如圖7所示。持千分尺測量氣門桿外徑，若超過柴油發(fā)電機使用說明書規(guī)定的極限值，則予更換。同時注意氣門桿表面不能有任何傷痕，否則會劃傷油封唇口，引發(fā)竄機油，如有同樣更換。
（2）氣門桿彎曲測量
將氣門桿放置在平板或平玻璃上，滾動氣門桿，持塞尺片測量氣門桿與平板之間的間隙，只要超過0.03 mm，就便判斷該氣門桿彎曲變形，不能繼續(xù)使用。
（3）氣門導管孔徑測量
如圖8所示。持微型千分表伸入氣門導管孔內測量其孔徑，根據氣門桿的測量結果，計算出配合間隙，若超過使用極限值，則應更換相關零件。
如氣門桿在導管孔內活動受阻，可能是氣門桿或導管孔直線度差。可將氣門設法加熱至80℃左右，在桿部涂上少許機油后旋轉放入導管孔內上下拉動，與冷態(tài)放入時作比較，如感到氣門在上下運行時有明顯的阻滯，可有意多上下拉動數十回并作360°方向旋轉，再取出氣門，察看桿部的摩擦痕跡，若桿部上段和下段有間斷摩擦痕跡，即為氣門直線度差；若氣門桿的上下段沒有間斷的摩擦痕跡，但氣門桿在導管孔內仍有呆滯時，即可判斷為氣門導管孔直線度差。為確保以上試驗的準確性，建議用紅丹油均勻抹在氣門桿外表，這樣摩擦出來的痕跡才比較清晰。
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圖7 氣門桿外徑測量 |
圖8 氣門導管孔徑測量 |
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