





(1)活塞
活塞的功用是承受燃气的压力,并经过连杆将力传给曲轴。
活塞的工作条件十分恶劣,它是在高温、高压的燃气作用下,不断地作高速往复直线运动。由于受到周期性变化的燃气压力和往复惯性力的作用,活塞承受很大的机械负荷和热负荷,加之温度分布不均匀,就会引起热应力。因此,要求活塞必须有较轻的重量以及足够的强度与刚度。活塞在高温、高压、高速条件下工作,其润滑条件较差,活塞与汽缸壁摩擦严重。为减小磨损,活塞表面必须耐磨。
高速内燃机的活塞通常采用铸铝合金。随着内燃机的不断强化,采用锻铝合金或共晶铝硅合金的活塞日益增多,而高增压内燃机较多采用铸铁活塞,其目的在于提高其强度,减小热膨胀系数。活塞的基本构造可分为顶部、环槽部(防漏部或头部)、活塞销座和裙部四部分。
①顶部顶部是构成燃烧室的一部分,其结构形状与发动机及燃烧室的型式有关。活塞顶部的几种不同结构形状。小型内燃机大多采用平顶活塞,优点是制造简单,受热面积小。大多数内燃机的活塞顶部由于要形成特殊形状的燃烧室,其形状比较复杂,一般都制有各种各样的凹坑。凹坑是为了改善发动机的燃烧状况而设置的,使可燃混合气的形成更有利,燃烧过程更完善。有的内燃机为避免气门与活塞顶相碰撞,在顶部还制有浅的气门避碰凹坑。
内燃机活塞所受的热负荷大(尤其是直接喷射式内燃机),往往会使活塞引起热疲劳,产生裂纹。因此,有的内燃机可从连杆小头上的喷油孔喷射机油,以冷却活塞顶内壁。也有的内燃机在机体里设有专门的喷油机构,也可起到同样的作用。活塞顶部因承受燃气压力,所以一般比较厚;有的活塞顶内部还制有加强筋。
②环槽部环槽部主要用于安装活塞环以防止燃油或燃气漏入曲轴箱,并将活塞吸收的热量经活塞环传给汽缸壁,与此同时阻止润滑油窜入燃烧室。活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽,上面2一3道用于安装气环,下面1、2道是油环槽。油环槽的底部钻有许多径向小孔,以便油环从汽缸壁上刮下多余的润滑油从小孔流回曲轴箱。
有的内燃机在活塞顶到一环槽之间,或者一直到以下几道环槽处,都开有细小的隔热沟槽。沟槽在活塞工作时,可形成一定的退让性,可以防止活塞与汽缸壁的咬合,故这种活塞可适当减小活塞与汽缸间的间隙。
二道环槽的耐磨性,有的内燃机在环槽部位上随着内燃机的不断强化,为了提高一镶铸耐热和耐磨的奥氏体铸铁护槽圈。
③活塞销座销座用以安装活塞销,主要起传递气压力的作用。活塞销座与顶部之间往往还有加强筋,以增加刚度。销座孔内设有安装弹性卡环的环槽,活塞销卡环是用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动,窜出活塞销座孔而打坏汽缸体。
④裙部活塞头部低一道油环槽以下的部分称为裙部。其作用主要是对活塞在汽缸内的运动加以导向,此外它还承受侧压力。柴油机由于燃气压力高,侧压力大,所以裙部也比较长,以减小单位面积上的压力和磨损。
由于柴油机汽缸压力很大,要求裙部具有足够大的承压面积,又要在任何情况下保持它与汽缸壁有佳的配合间隙(既不因间隙过大而使密封性变差和产生敲缸现象,又不因间隙过小而刮伤汽缸壁,甚至发生咬缸现象)。故其活塞裙部通常不开切槽,只是将活塞轴向制成上小下大的圆锥形,并将裙部径向做成椭圆形。因此,柴油机活塞与汽缸壁的装配间隙要比油机的大。为了保证柴油机压缩终了有足够的压力和温度,则要求其有更好的密封性,因此,350KW柴油发电机销售,柴油机应具有更多的密封环和刮油环。
电子调速器
电子调速器在结构和控制原理上与机械式调速器有很大不同,它是将转速和(或)负荷的变化以电子信号的形式传到控制单元,与设定的电压(电流)信号进行比较后再输出一个电子信号给执行机构,执行机构动作拉动供油齿条加油或减油,以达到快速调整发动机转速的目的。电子调速器以电信号控制代替了机械调速器中的旋转飞重等结构,没有使用机械机构,动作灵敏、响应速度快、动态与静态参数精度高;电子调速器无调速器驱动机构,体积小,安装方便,便于实现自动控制。
常见的电子调速器有单脉冲电子调速器和双脉冲电子调速器两种。单脉冲电子调速器是以转速脉冲信号来调节供油量;双脉冲电子调速器是将转速和负荷的两个单脉冲信号叠加起来调节供油量的。双脉冲电子调速器能在负荷一有变化而转速尚未变化之前就开始调整供油亘,其调整精度比单脉冲电子调速器高,更能保证供电频率的稳定。
双脉冲电子调速器的基本组成主要由执行机构、转速传感器、负荷传感器和速度控制单元等组成。磁电式转速传感器用于监测柴油机转速的变化,并按比例产生交流电压输出;负荷传感器用于检测柴油机负荷的变化,并按比例转换成直流电压输出;速度控制单元是电子调速器的,接受来自转速传感器和负荷传感器的输出电压信号,并按比例转换成直流电压后与转速设定电压进行比较,把比较后的差值作为控制信号送往执行机构,执行机构根据输人的控制信号以电子(液压、气动)方式拉动柴油机的油量控制机构加油或减油。
若柴油机负荷突然增加,负荷传感器的输出电压首先发生变化"此后转速传感器的输出电压也发生相应变化(数值均下降)。上述两种降低的脉冲信号在速度控制单元内与设定的转速电压比较传感器的负值信号数值小于转速设定电压的正值信号数值、输出正值的电压信号,在执行机构中使输出轴向加油方向转动,增加柴油机的循环供油量。
反之,若柴油机的负荷突然降低,也是负荷传感器的输出电压首先发生变化,此后转速传感器的输出电压也发生相应变化(数值均升高)。上述两种升高的脉冲信号在速度控制单元内与设定的转速电压比较,此时,传感器的负值信号数值大于转速设定电压的正值信号数值,速度控制单元输出负值的电压信号,在执行机构中使输出轴向减油方向转动,降低柴油发动机的循环供油量。

气门弹簧
气门弹簧的功用是保证气门在关闭时能压紧在气门座上,而在运动时使传动件保持相互接触,不致因惯性力的作用而相互脱离,产生冲击和噪声。所以气门弹簧在安装时就有较大气门弹簧的材料通常为高碳锰钢、硅锰钢和镍铬锰钢的钢丝,用冷绕成型后,经热处理而成。为了提高弹簧的疲劳强度,一般用喷丸或喷砂表面处理。气门弹簧的形状多为圆柱形螺旋弹簧。
气门弹簧在工作时可能发生共振。当气门弹簧的固有振动频率与凸轮轴转速或气门开闭的次数成倍数关系时,就会产生共振。共振会使气门弹簧加速疲劳损坏,配气机构也无法正常工作,因而应尽力防止。
通过增加弹簧刚度来提高固有频率是防止共振的措施之一。但刚度增加,凸轮表面的接兰应力加大,使磨损加快,曲轴驱动配气机构所消耗的功也增加。有的内燃机采用变鏍距弹簧来防止共振。工作时,弹簧螺距较小的一端逐渐叠合,有效圈数不断减少,因而固有频率也不断增加。这种气门弹簧在安装时,应将螺距较小的一端靠近气门座。
不少内燃机采用两根气门弹簧来防止共振。内、外两根气门弹簧同心地安装在一个气门。采用双弹簧的优点除了可以防止共振外,同时当一根弹簧折断时,另一根还可继续维持工作,不致产生气门落入汽缸的事故。此外,在保证相同弹力的条件下,双弹簧的高度可比一根弹簧的小,因而可降低整机高度。采用双弹簧时,内、外弹簧的螺旋方向应相反,以避免当一根弹簧折断时,折断部分卡入另一根弹簧中。
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