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内燃机的支承

内燃机的支承随其用途不同而各异，固定式内燃机（如发电机组用内燃机、工程机械用内燃机等），多用机体上的四个支承点刚性地固定在机座或其他重量较重的基础上，以降低由于内燃机固有的不平衡性引起的振动。

3.1.2汽缸体与汽缸盖检修技能

汽缸体和汽缸盖的常见失效形式有：不同位置的裂纹、平面变形、水道口腐蚀和螺孔损坏等。本节将分别讨论这几种失效形式产生的原因、检验及修理方法。

3.1.2.1裂纹的检验与修理

汽缸体和汽缸盖裂纹会导致冷却液或机油泄漏，影响内燃机的工作，甚至造成汽缸体或汽缸盖报废。

（1）裂纹产生的原因

汽缸体与汽缸盖产生裂纹的部位往往与它们的结构有关，不同形式的发动机出现裂纹的部位有它一定的规律性。总体说来，裂纹产生的原因不外乎以下三个方面。

①设计和制造方面的缺陷

a.一些改进型发动机是强化机型，其转速和功率较原发动机显著提高，在高转速下，发动机受到的惯性力和应力也增大，易出现裂纹。

b.汽缸体结构复杂，各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位，刚度低，易出现裂纹。

c.加工部位与未加工部位，壁厚不同部位过渡处都将产生应力集中，当这些应力与铸造时的残余应力叠加时，也易产生裂纹。

②使用不当

a.在寒冷冬季，没使用防冻液或停机后没按照规定时间（冷却水冷却至常温）放出冷却水，致使水套内的冷却水结冰而发生冻裂，或在严寒冬季，骤加高温热水而炸裂。

b.在内燃机处于高温工作状况下突然加入冷水，造成汽缸体和汽缸盖热应力过大，致使汽缸体和汽缸盖产生裂纹。

c.在拆装或搬运中不慎，使汽缸体或汽缸盖严重受振或碰撞而产生裂纹。内燃机在运转过程中，材料受到过高的热应力。比如，长时间超负荷工作，造成汽缸体内应力增大；水套中的水垢过厚，减少了冷却水的通过面积，而且水垢的传热性差，降低了发动机的散热性能，特别是汽缸之间、气门座之间以及进、排气孔附近的水道被阻塞后，将严重影响散抹使局部工作温度升高，热应力过大，以致产生裂纹。

d.在没有充分暖机的情况下，迅速增加负荷，致使汽缸体和汽缸盖冷热变化剧烈且不均匀，以致产生裂纹。

③修理质量不高在维修过程中，未能严格执行工艺要求，如汽缸盖螺母未能按规定顾序和力矩拧紧、拧紧力不均匀，用不符合规定的汽缸盖螺母等；在镶配气门座圈时，没有根据气门座的材料及加工精度等选用适当的压入过盈量等，也会使其产生裂纹。

拧紧汽缸盖螺母要用读数准确的扭力扳手，按先中间后两边，分2~3次（如135系列柴油机汽缸盖螺母的规定力矩为245~265N·m，一次可拧到100N·m；第二次可拧到200N·m；第三次可拧到规定力矩）对称地拧紧到规定的力矩。对重装汽缸盖的发动机在一次走热，冷却至常温后，还需按上述要求再拧一次汽缸盖螺母以达到规定力矩，并应重新调整一次气门间隙。

拆卸汽缸盖螺母的顺序与上述顺序刚好相反，按先两边后中间的顺序，分2~3次对称地拧松。千万不要为了方便，一次性地把所有螺母卸掉。

活塞销与销座孔的技术要求

①在常温下，应有微量过盈（一般为0.0025、0.04mm)，加温到75~85℃时，又有微量间隙，使活塞销能在销座孔内转动，而冷却后，活塞裙部椭圆变形即长轴缩短（与活塞硝轴线相垂直方向）；短轴伸长（活塞销轴线方向），其变化均不应超过0.04mmo这一点，是活塞销与销座孔修配的关键。若配合太紧，机油进不去，使活塞销的润滑变坏，加剧磨损，甚至会产生卡缸现象；若配合太松，会使活塞销在活塞往复运动中撞击活塞和连杆衬套，磨损加剧，严重时会出现活塞销折断或窜出，造成事故。

②接触面积不少于75%。这是因为，接触面积太小，单位面积承受载荷上升，加速磨损，影响松紧度，内燃机寿命下降。

活塞销与销座孔的配合，是通过对活塞销座孔的搪削或铰削完成的。铰削销座孔时，应选用长刃铰刀，使两个销座孔能同时进行铰削，以保证两孔的同心度。

①选择铰刀根据销座孔的实际尺寸选择铰刀，并将铰刀夹在虎钳上，使其与钳口的平面保持垂直。

②调整铰刀铰刀向上调整尺寸缩小，向下调整尺寸扩大。因一刀是试验性的微量铰削，销座孔铰削量较小，一般是调整到刀片上端露出销座孔即可，以后各刀的调整量也不应过大，一般是旋转调整螺母60°~90°为宜，当铰削量过小时，可再旋转调整螺母30°~60°。

③铰削铰削时，两手握住活塞稳妥轻压，轻压的力要均匀，掌握要平正，按顺时针方向旋转铰削。为了使销座孔铰削正直，每调整一次铰刀，要从销座孔的两个方向铰一下，当转到某个位置很紧时，可稍倒转一下，再继续顺时针方向旋转，***能在转不动时硬转，这样对刀片和销孔表面均有影响，而且要一直铰到底，将活塞从铰刀的另一端取出；中途不能倒转回来，因为，这样会使活塞销孔内圆表面出现与***铰刀刀片数目相同的阶梯，以致在工作过程中，活塞销和孔的配合间隙会迅速增大；为了提高粗糙度，接近铰好时，铰刀的铰削量应尽量调小

④试配铰削过程中应随时用活塞销试配，防止把活塞销座孔铰大，当铰削到用手掌的力量将活塞销推入一个销座孔的1/3左右时，应停止铰削。然后用木锤或垫以铜铳用手锤轻轻将活塞销打入一个销座孔，应急发电机租赁，试配一两次检查接触情况后，再继续打入另一个座孔。打压时，活塞销要放正，以防销子倾斜损伤销座孔的工作面，***后将活塞销铳出，查看接触面情况，适当进行修刮。

⑤刮配修刮不仅能增加活塞销与销座孔的接触面积，而且还可以获得合适的配合紧度，修刮时刀刃应与销座孔的轴线成30°~40°角，以避免修刮面积过大，刮伤未接触的部位，修刮时应按从里到外，刮重留轻，刮大留小的原则进行，两端边缘处好开始少刮或不刮，以防止刮成喇叭口形，待活塞销与销座孔的松紧度和接触面接近合适时，再稍修刮两端，修刮后，使松紧度和接触面都达到要求。

松紧度的要求：常温下，油机能用手掌的力量，把活塞销推进一个座孔的1/2一2/3为宜；柴油机要求活塞在水中加温到75~85℃时，在活塞销上涂以机油，用手掌稍用力将其推入销座孔为合适接触面的要求：接触面75‰以上，在销座孔工作面上的印痕应星点分布均匀，轻重一致。

连杆组的功用是连接活塞与曲轴，将活塞承受的燃气压力传给曲轴，并和连杆配合，把活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动。

连杆在工作时，承受有三种作用力：活塞传来的气体压力；活塞组零件及连杆本身（小头）的惯性力；连杆本身绕活塞销作变速摆动时的惯性力。这些力的大小和方向都是周期性的变化，因此连杆承受着压缩、拉伸和横向弯曲等交变应力。连杆或连杆螺栓一旦断裂，就可能造成整机***的重大事故。如果刚度不足，使大头孔变形失圆，大头轴承的润滑条件受到***，则轴承会发热而烧损。连杆杆身变形弯曲，则会造成汽缸与活塞的偏磨，引起漏气和窜机油。所以要求连杆在尽可能轻的情况下，保证有足够的强度和刚度。

为保证连杆结构轻巧，且有足够的刚度和强度，一般常用优质中碳钢（如45号钢）模锻或滚压成形，并经调质处理。中小功率内燃机连杆有采用球墨铸铁制造的，其效果良好，且成本较低。强化程度高的内燃机采用合金钢（如40Cr、40MnB、42CrMo等）滚压制造而成。合金钢的特点是强度高，但对应力集中比较敏感，因此采用合金钢制造连杆的时候，对其外部形状、过渡圆角和表面粗糙度等都有严格要求。近年来，硼钢、可锻铸铁及稀镁土球墨铸铁已广泛用于制造内燃机连杆，其强度接近于中碳钢，并且其切削性能很好，对应力集中不敏感，制造成本低。

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。凸轮轴的苴主要配置有各缸进、排气凸轮、凸轮轴轴颈以及驱动附件的螺旋齿轮或偏心齿轮。轮轴各凸轮的相、位置按发动机规定的发火次序排列。根据各凸轮的相对位置和凸轮轴的旋转方向，即可判断发动机的发火次序。为保证内燃机喷讪（或点火）准时可靠，凸轮轴和曲轴必须保持一定的正时关系。

凸轮轴承受周期性冲击载荷。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。因此凸轮工作表面磨损较严重，还可能出现擦伤、麻点等不正常磨损情况。凸轮轴一般用优质钢模锻而成。近年来广泛采用合金铸铁和球墨铸铁铸造。大多数凸轮轴做成整体式，即各缸进、排气凸轮都在同一根轴上加工而成。

凸轮轴由曲轴驱动。由于凸轮轴与曲轴间有一定距离，中间必须通过传动件来传动。前传动方式主要有齿轮式传动和链条式传动两种。由于齿轮式传动方式工作可靠，寿命较长而应用***广。齿轮式传动方式通常在曲轴齿轮和配气正时齿轮之间加装中间齿轮，使齿轮直径减小，以免机体横向尺寸增大。

为了使齿轮啮合平顺，减少噪声，正时齿轮一般采用斜齿，其倾斜角度约为10°，曲轴上的正时齿轮多用合金钢制造，而凸轮轴上的正时齿轮多用夹布胶木或工程塑料制成。

由于斜齿轮传动产生的轴向力，或由于工程机械加速都可能使凸轮轴发生轴向窜动。轴向窜动会引起配气正时不准，因此，对凸轮轴必须加以轴向***。

常见的凸轮轴轴向***的方法有以下两种。

①止推片轴向***，凸轮轴止推片用螺钉固定在汽缸体上，止推片与正时齿轮之间应留有适当的间隙，此间隙的大小通常为0.05~0.20mm，作为零件受热膨胀时的余地。此间隙的大小可通过更换隔圈来调整。

②推力轴承轴向*** 凸轮轴的一道轴承为推力轴承，装在轴承座孔内并用螺钉固定在机体上，其端面与凸轮轴的凸缘隔圈之间应留有适当的间隙。当凸轮轴轴向移动其凸缘通过隔圈碰到推力轴承时便被挡住。6135柴油机就是采用这种凸轮轴轴向***装置。

凸轮轴通常采用齿轮驱动，齿轮装在凸轮轴前端，与曲轴上的齿轮直接或间接啮合，称为正时齿轮。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。曲轴上的正时齿轮经过一个或两个中间齿轮，再传到凸轮轴上的正时齿轮。

在装配凸轮轴时，必须对准各对齿轮的正时记号，才能保证气门按规定时刻开闭，柴油机的喷油泵按规定时刻供油（或油机的分电器按规定时刻点火）。