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發布時間:2021-07-30 06:22  
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普通連桿
內燃機的連桿組主要由連桿小頭、連桿桿身、連桿大頭、連桿蓋、連桿軸瓦、連桿襯套和連桿螺栓等部分組成。
①連桿小頭連桿小頭的結構通常為短圓管形,用來安裝活塞銷。另外還有測量法和鉛絲、銅皮法,這兩種方法已在前面講過,在這里就不再重述。通常以半徑較大的圓弧與桿身圓滑銜接,從而減少過渡處的應力集中。在小頭孔中壓配有耐磨的錫青銅、鋁青銅或鐵基粉末冶金的薄壁襯套,以減小活塞銷的磨損。為了潤滑襯套和全浮式活塞銷的配合表面,在連桿小頭和襯套上方鉆孔或銑槽,以收集飛濺下來的油霧。對采用壓力潤滑方式的連桿,在桿身中鉆有油道,潤滑油從曲軸連桿軸頸,經過桿身油道進小頭襯套的摩擦表面。
②連桿桿身連桿桿身一般采用“工”字形斷面,這是因為在材料斷面面積相等的條件下,其抗彎斷面模數大,00桿在輕00情況下獲得大的結構剛度和強度。
③連桿大頭連桿大頭是連桿與曲軸連桿軸頸相連接的部分,亦是連桿軸頸的軸承部分。連桿大頭一般通過孔心分成兩部分,以利于拆裝,其中被分開的小部分稱為連桿蓋(或連桿瓦蓋),裝配時,這兩部分用兩個或四個連桿螺栓連接。
連桿螺栓一般用中碳合金鋼經精加工調質處理制成。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。為使連桿軸瓦與大頭貼合良好,防止大頭剖分面在受力時產生縫隙,連桿螺栓必須具有一定的預緊力。所以各生產廠對螺栓的扭緊力矩都作了詳細的規定。裝配時,連桿螺栓應按一定次序、對稱均勻、分2-3次逐步擰緊,達到規定的扭緊力矩。連桿螺栓緊固后,為防止其松脫,一般采用開口銷、鐵絲、鎖緊片等鎖緊。當螺紋確加工且合理擰緊時,不加任何鎖緊裝置,連桿螺栓也不會松動。所以在現代內燃機中,連桿螺栓大多沒有特別的鎖緊裝置。
由于大頭孔的精度要求很高,因此必須在剖分后再組合在一起進行孔的加工。孔加工后必須通過定位裝置將大頭蓋與連桿大頭之間的相對位置加以固定,以防裝配時錯位。同時在大頭與大頭蓋的一側打上配對記號,以免裝錯。
連桿大頭的剖分形式有平切口和斜切口兩種。剖分面垂直于連桿桿身中心線的稱為平切口。剖分面與桿身中心線傾斜成一定角度(60°~90°,通常成45°)的稱為斜切口。
曲軸的構造
曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸(曲柄銷)、曲柄臂、平衡重(并非所有曲軸都有)、前端(自由端)和后端(功率輸出端)等組成。
①主軸頸與連桿軸頸內燃機的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體,它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。在有些小型柴油機上,往往不裝輸油泵,而依靠重力供油(柴油箱的位置比噴油泵的位置高)柴油機的燃料是在壓縮過程接近終了時噴入汽缸內的。主軸頸是用來支承曲軸的,曲軸繞主軸頸中心高速旋轉。主軸頸多為實心的,而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的,其優點是可以減少旋轉質量,從而減少其離心力;同時可作為潤滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑,潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內,在旋轉離心力的作用下,將機油中密度大的金屬磨屑及其他雜質甩向空腔的外壁,內側干凈的機油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。
②曲柄臂(簡稱曲柄)曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸,通常制成橢圓形或圓形,其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。
③平衡重平衡重通常設在與連桿軸頸相對的一側曲柄臂上,其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩,以減輕主軸承的載荷,增加運轉的平穩性。
④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺肩的圓柱形。其上分別裝有正時齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內燃機曲軸前端設有啟動爪,另有一些高速內燃機曲軸前端裝有扭轉減振器,還有些工程機械用內燃機的曲軸前端設有動力輸出裝置。
⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設有油封、回油螺槽、后凸緣等結構。曲軸后端的尾部伸出機體外,以便將內燃機的功率輸送給配套機具的傳動裝置。后端多裝有飛輪,通過花鍵或凸緣與其相配,然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重,因此對螺栓的緊固有一定的要求。
(4)曲軸的形狀和發動機的發火次序
曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數、汽缸數、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發生的順序(稱為發火次序或工作順序)有關。曲軸的形狀要同時滿足慣性力的平衡和發動機工作平穩性的要求。
就四沖程發動機而言,曲軸每轉兩圈(即一個工作循環),每缸都應發火做功一次。對于多缸柴油機的噴油泵,還要求各缸的供油次序應符合選定的發動機發火次序,各缸的供油時刻、供油量和供油壓力等參數盡量相同,以保證各缸工作的均勻性。各缸的發火間隔時間(以°CA表示)應力求均勻。設發動機有個汽缸,則發火間隔應為720°/i°CA,即曲軸每轉720°/i時,就應有一個缸做功,這樣才能使發動機工作平穩。現就常用的4缸、6缸和V型8缸發動機說明如下。
①四沖程直列4缸發動機因缸數i=4,所以發火間隔應為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個曲柄銷布置在同一平面內,1、4缸的曲柄銷朝上時,2、3缸的朝下,1、4缸與2、3缸相隔180°。
曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是,只有少數進內燃機采用這種著火次序。
按發火次序看,前后兩個汽缸的做功行程有60°是重疊的,這種現象是容易理解的。曲軸軸向間隙的檢查曲軸軸向間隙也稱曲軸的端隙,是指軸承承推端面與軸頸定位軸肩之間的軸向間隙。因為各汽缸間做功行程的間隔是120°,而每個汽缸的做功行程本身都是180°,就必然有前后兩個汽缸的做功行程有60°的重疊角。在這個60°中,兩個汽缸都在做功,個汽缸做功未完,后一個汽缸做功已經開始。這種做功行程重疊的現象對發動機工作的平穩性是非常有利的。
③四沖程v型8缸機大多將汽缸排列成雙列v形(兩列汽缸的中心線夾角常取90°)。在柱塞偶件的上端面上,裝有另一副精密偶件(出油閥與出油閥座),稱為出油閥副。因其汽缸數i=8,所以,各缸發火間隔應為720°/8=90°CA。通常,這種發動機左右兩列汽缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以v型8缸機只有4個曲柄銷。一般情況下,將4個曲柄銷布置在兩個互成90°的平面內。v型8缸機常用的發火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。

空氣濾清器
空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵及雜質,將清潔的空氣送入汽缸內,以減少活塞連桿組、配氣機構和汽缸磨損。對空氣濾清器的要求是:濾清、阻力小、應用周期長且保養方便。空氣濾清器的濾清方式有以下三種。
①慣性式(離心式):利用灰塵和雜質在空氣成分中密度大的特點,通過引導氣流急劇旋轉或拐彎,從而在離心力的作用下,將灰塵和雜質從空氣中分離出來。
②油浴式(濕式):使空氣通過油液,空氣雜質便沉積于油中而被濾清。
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。
為獲得較好的濾清效果,可采用上述兩種或三種方式的綜合濾清。空氣濾清器由濾清器殼和濾芯等組成,濾清器殼由薄鋼板沖壓而成。濾芯有金屬絲濾芯和紙質濾芯等。
135系列4、6缸直列柴油機用空濾器,這種紙質濾芯(金屬絲濾芯)濾清器目前應用廣泛,濾芯普遍采用樹脂處理的微孔濾紙制成,濾芯上下兩端由塑料密封墊圈密封。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。柴油機工作時,空氣經紙質濾芯濾清后,從接管沿進氣管被吸入汽缸。這種濾清器結構簡單、成本低、維護方便;但用于塵粒量大的環境時,工作壽命較短,且不甚可靠。
國產135系列增壓柴油機用的旋流紙質空氣濾清器。空氣經旋流管離心力的作用,使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室,塵粒再經排氣引射管(安裝在消聲器出口處)隨柴油機廢氣一起排出。它主要由旋流粗濾器(內部豎置有旋流管)、紙質主精濾芯和安全濾芯三部分組成。空氣經旋流管離心力的作用,使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室,塵粒再經排氣引射管(安裝在消聲器出口處)隨柴油機廢氣一起排出。粗濾后較清潔的空氣通過紙質精濾及安全濾芯濾清,后進入發動機汽缸。
當采用上述旋流紙質空氣濾清器時,消聲器出口處需預裝有與之匹配的排氣引射管,當柴油機排氣時,高速氣流通過喉管處使廢氣氣流增大,于是便形成了真空度。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經橡膠管吸入排氣引射管內,并與柴油機廢氣一起排出。
柴油濾清器
各種柴油本身含有一定量的雜質,如灰分、殘炭和膠質等。這時,白堊便吸收儲存在裂縫中的油液,這部分白堊便成暗色,顯示出裂紋的形狀。重柴油與輕柴油相比,含雜質更多。柴油在運輸和儲存過程中,還可能混人更多的塵土和水分,儲存越久,由于氧化而生成的膠質也越多。每噸柴油的機械雜質含量可能多達100~250g,粒度約為5~50μm。平均粒度為12μm的硬質粒子,對柴油機供油系統精密偶件的危害性大,有可能引起運動阻滯和各缸供油不均勻,并加速其磨損,以致柴油機功率下降、燃油消耗率增加。柴油中的水分還可引起零件銹蝕,膠質有可能使精密偶件卡死,因此對柴油必須進行過濾。除了在柴油注入油箱前必須經過3~7天的沉淀處理外,在柴油供給系統中還應設置燃油濾清器。小型單缸柴油機一般為一級濾清,大、中型柴油機多有粗、細兩級濾清器。有的在油箱出口還設置沉淀杯以達到多級過濾,確保柴油機使用的燃油清潔。
柴油濾清器的種類很多,粗濾器用來濾除顆粒較大的雜質,這樣可減少細濾器過濾的雜質量,避免細濾器被迅速堵塞而縮短使用壽命。細濾器則應能濾去對供油系統有危害的小粒子,這種粒子的直徑約數微米。
柴油濾清器的濾芯采用的材料有金屬、毛氈、棉紗和濾紙等,目前,國內外柴油機濾清器使用紙質濾芯的比較廣泛。紙質濾芯的使用,可以節省大量的毛氈及棉紗,而且紙質濾芯性能好、重量輕、體積小、成本低。
燃油濾清器主要由濾芯、外殼及濾清器座三部分組成。135系列柴油燃油濾清器裝配各機型均通用,溢流閥有兩種結構,根據不同機型選用C0810A或C0810B濾清器。
燃油由輸油泵送入燃油濾清器,通過紙質濾芯清除燃油中的雜質后進入濾油筒內腔,再通過濾清器座上的集油腔通向噴油泵。正時齒輪的檢驗與修理凸輪軸上的正時齒輪工作過久會磨損,使齒隙變大,在工作中會產生噪聲。濾清器座上設有回油接頭,內裝溢流閥,當燃油濾清器內燃油壓力超過78kPa(0.8kgf/cm2)時,多余的燃油由回油接頭回至燃油箱。連接低壓燃油管路應按座上箭頭所指方向,不可接錯。濾芯底部的密封墊圈裝在彈簧座內,彈簧將密封墊圈緊貼在螺母的底面起密封作用。濾清器座和外殼之間靠拉桿連接,并有橡膠圈密封,濾清器座上端有放氣螺塞,在使用中可以松開放氣螺釘清除燃油濾清器的空燃油濾清器用兩個M8-6H螺釘固定在機體或支架上,在使用中如發現供油不通暢,則有濾芯堵塞的可能。此時,應停車放掉燃油,可直接在柴油機上松開拉桿螺母,卸下外殼取出濾芯,然后將濾芯浸在柴油中用毛刷輕輕地洗掉污物。
如果濾芯或難以清洗,則必須換新,然后裝好,并注入清潔的燃油。