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內燃機的支承

內燃機的支承隨其用途不同而各異，固定式內燃機（如發電機組用內燃機、工程機械用內燃機等），多用機體上的四個支承點剛性地固定在機座或其他重量較重的基礎上，以降低由于內燃機固有的不平衡性引起的振動。

3.1.2汽缸體與汽缸蓋檢修技能

汽缸體和汽缸蓋的常見失效形式有：不同位置的裂紋、平面變形、水道口腐蝕和螺孔損壞等。本節將分別討論這幾種失效形式產生的原因、檢驗及修理方法。

3.1.2.1裂紋的檢驗與修理

汽缸體和汽缸蓋裂紋會導致冷卻液或機油泄漏，影響內燃機的工作，甚至造成汽缸體或汽缸蓋報廢。

（1）裂紋產生的原因

汽缸體與汽缸蓋產生裂紋的部位往往與它們的結構有關，不同形式的發動機出現裂紋的部位有它一定的規律性。總體說來，裂紋產生的原因不外乎以下三個方面。

①設計和制造方面的缺陷

a.一些改進型發動機是強化機型，其轉速和功率較原發動機顯著提高，在高轉速下，發動機受到的慣性力和應力也增大，易出現裂紋。

b.汽缸體結構復雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現裂紋。

c.加工部位與未加工部位，壁厚不同部位過渡處都將產生應力集中，當這些應力與鑄造時的殘余應力疊加時，也易產生裂紋。

②使用不當

a.在寒冷冬季，沒使用防凍液或停機后沒按照規定時間（冷卻水冷卻至常溫）放出冷卻水，致使水套內的冷卻水結冰而發生凍裂，或在嚴寒冬季，驟加高溫熱水而炸裂。

b.在內燃機處于高溫工作狀況下突然加入冷水，造成汽缸體和汽缸蓋熱應力過大，致使汽缸體和汽缸蓋產生裂紋。

c.在拆裝或搬運中不慎，使汽缸體或汽缸蓋嚴重受振或碰撞而產生裂紋。⑧曲軸平衡遭到破壞，曲軸受到很大的慣性沖擊，使曲軸疲勞而裂斷。內燃機在運轉過程中，材料受到過高的熱應力。比如，長時間超負荷工作，造成汽缸體內應力增大；水套中的水垢過厚，減少了冷卻水的通過面積，而且水垢的傳熱性差，降低了發動機的散熱性能，特別是汽缸之間、氣門座之間以及進、排氣孔附近的水道被阻塞后，將嚴重影響散抹使局部工作溫度升高，熱應力過大，以致產生裂紋。

d.在沒有充分暖機的情況下，迅速增加負荷，致使汽缸體和汽缸蓋冷熱變化劇烈且不均勻，以致產生裂紋。

③修理質量不高在維修過程中，未能嚴格執行工藝要求，如汽缸蓋螺母未能按規定顧序和力矩擰緊、擰緊力不均勻，用不符合規定的汽缸蓋螺母等；在鑲配氣門座圈時，沒有根據氣門座的材料及加工精度等選用適當的壓入過盈量等，也會使其產生裂紋。

擰緊汽缸蓋螺母要用讀數準確的扭力扳手，按先中間后兩邊，分2~3次（如135系列柴油機汽缸蓋螺母的規定力矩為245~265N·m，一次可擰到100N·m；第二次可擰到200N·m；第三次可擰到規定力矩）對稱地擰緊到規定的力矩。③過濾式（干式）：引導氣流通過濾芯，使灰塵和雜質被黏附在濾芯上。對重裝汽缸蓋的發動機在一次走熱，冷卻至常溫后，還需按上述要求再擰一次汽缸蓋螺母以達到規定力矩，并應重新調整一次氣門間隙。

拆卸汽缸蓋螺母的順序與上述順序剛好相反，按先兩邊后中間的順序，分2~3次對稱地擰松。千萬不要為了方便，一次性地把所有螺母卸掉。

凸輪軸與正時齒輪

凸輪軸是氣門傳動組的主要零件，氣門開啟和關閉的過程主要是由它來控制。氣門導管氣門導管的主要功用是保證氣門與氣門座有的同心度，使氣門在氣門導管內作往復直線運動。凸輪軸的苴主要配置有各缸進、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅動附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。輪軸各凸輪的相、位置按發動機規定的發火次序排列。根據各凸輪的相對位置和凸輪軸的旋轉方向，即可判斷發動機的發火次序。為保證內燃機噴訕（或點火）準時可靠，凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時關系。

凸輪軸承受周期性沖擊載荷。噴油器的作用是將燃料霧化成細粒，并使它們適當地分布在燃燒室中，形成良好的可燃混合氣。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應力，其相對滑動速度也很高，而潤滑條件則較差。因此凸輪工作表面磨損較嚴重，還可能出現擦傷、麻點等不正常磨損情況。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。近年來廣泛采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵鑄造。大多數凸輪軸做成整體式，即各缸進、排氣凸輪都在同一根軸上加工而成。

凸輪軸由曲軸驅動。它由柴油機的曲軸通過齒輪、皮帶或鏈條等傳動裝置帶動增壓器旋轉。由于凸輪軸與曲軸間有一定距離，中間必須通過傳動件來傳動。前傳動方式主要有齒輪式傳動和鏈條式傳動兩種。由于齒輪式傳動方式工作可靠，壽命較長而應用廣。齒輪式傳動方式通常在曲軸齒輪和配氣正時齒輪之間加裝中間齒輪，使齒輪直徑減小，以免機體橫向尺寸增大。

為了使齒輪嚙合平順，減少噪聲，正時齒輪一般采用斜齒，其傾斜角度約為10°，曲軸上的正時齒輪多用合金鋼制造，而凸輪軸上的正時齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。

由于斜齒輪傳動產生的軸向力，或由于工程機械加速都可能使凸輪軸發生軸向竄動。軸向竄動會引起配氣正時不準，因此，對凸輪軸必須加以軸向定位。

常見的凸輪軸軸向定位的方法有以下兩種。

①止推片軸向定位，凸輪軸止推片用螺釘固定在汽缸體上，止推片與正時齒輪之間應留有適當的間隙，此間隙的大小通常為0.05~0.20mm，作為零件受熱膨脹時的余地。此間隙的大小可通過更換隔圈來調整。

②推力軸承軸向定位 凸輪軸的一道軸承為推力軸承，裝在軸承座孔內并用螺釘固定在機體上，其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應留有適當的間隙。當凸輪軸軸向移動其凸緣通過隔圈碰到推力軸承時便被擋住。6135柴油機就是采用這種凸輪軸軸向定位裝置。

凸輪軸通常采用齒輪驅動，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時齒輪。若軸瓦合金為鋁基合金（俗稱鋁瓦），能轉動2、3圈，同時再握住連桿小端，沿曲軸軸線方向撥動，應沒有松曠感覺即為合適。對于四沖程內燃機，每完成一個工作循環，曲軸旋轉兩周，各缸進、排氣門各開啟一次，凸輪軸只旋轉一周，其傳動比為2：1。曲軸上的正時齒輪經過一個或兩個中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時齒輪。

在裝配凸輪軸時，必須對準各對齒輪的正時記號，才能保證氣門按規定時刻開閉，柴油機的噴油泵按規定時刻供油（或油機的分電器按規定時刻點火）。

氣門間隙

發動機工作時，氣門、推桿、挺柱等零件因溫度升高而伸長。柴油機采用廢氣渦輪增壓后，可提高輸出功率30％~100％以上，同時還可減少單位功率的質量，縮小外形尺寸，節省原材料，降低燃油消耗率，增大柴油機扭矩，提高載荷能力以及減少排氣對大氣的污染等優點，因而得到廣泛應用。如果在室溫下裝配時，氣門和各傳動零件（搖臂、推桿、挺柱）及凸輪軸之間緊密接觸，則在熱態下，氣門勢必關閉不嚴，造成汽缸漏氣。為保證氣門的密封性，必須在氣門與傳動件之間留適當的間隙，習慣稱之為“氣門間隙”，并有“冷間隙"與“熱間隙”之分。

氣門傳動組（氣門與挺柱或氣門與搖臂之間）在常溫下裝配時必須留有適當的間隙，以補償氣門及各傳動零件的熱膨脹，此間隙稱為氣門的冷間隙；在發動機正常運轉時（熱狀態下），也需要一定的氣門間隙，保證凸輪不作用于氣門時，氣門能完全密閉。配氣機構與進排氣系統的功用是按內燃機（柴油機或油機）的工作循環和著火（或點火）順序，定時地開啟和關閉各缸的進排氣門，以保證新鮮空氣（或可燃混合氣）適時充入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時排出。發動機在熱態下的氣門間隙稱為氣門的熱間隙。

在內燃機使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會逐漸增大，促使進、排氣門遲開、早關，導致進、排氣的時間變短，進氣不足，排氣不凈，致使內燃機的動力性與經濟性下降，同時使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大；若氣門間隙過小，則會引起氣門密封不嚴而漏氣，導致內燃機功率下降，油耗增加，甚至燒壞氣門零件。曲軸上的正時齒輪經過一個或兩個中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時齒輪。

因此，在使用過程中，應定期檢查和調整氣門間隙。公斤扳手法（比較可靠的方法）：用扭力扳手在曲軸后端裝飛輪的螺栓處轉動，其轉動力矩為：3道瓦：2~3kgf?m。內燃機的氣門間隙一般由制造廠給出，各機型都有具體規定。在常溫下（冷間隙），一般進氣門間隙在0.20~0.35mm之間，排氣門間隙在0.30~0.40mm范圍內。有的發動機只規定了冷間隙，此時的冷間隙數值能保證發動機在熱機狀態下仍有一定的氣門間隙。有的發動機則分別規定了冷間隙和熱間隙。裝配時應將氣門間隙調整到規定數值。

調整發動機氣門間隙在冷機狀態下，氣門完全關閉時進行。其方法是：在軸瓦上涂一薄層機油，然后裝在軸頸上，按規定力矩擰緊連桿螺栓，用手使勁甩動連桿，如軸瓦合金為巴氏合金即鎳基合金，可依靠連桿本身的慣性轉動1/2、1圈。因為在熱機狀態下，由于內燃機工作時間的長短不同，其機溫也有所差別，氣門間隙的大小不好把握。調整時，首先轉動曲軸使要調整缸的活塞恰好處于壓縮沖程上止點位置，此時，進、排氣門處于完全關閉狀態，然后用螺釘旋具和厚薄規調整該缸的進、排氣門間隙，調整完畢后按同樣方法依次調整其他缸。調整氣門間隙的方法是：先松開調整螺釘的鎖緊螺母，再旋轉調整螺釘，用規定數值的厚薄規插入氣門桿與搖臂之間進行測量，使氣門間隙符合規定，調整好后再將鎖緊螺母擰緊，復查一次，直至氣門間隙在規定的范圍內。