柴油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理

1、 柴油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要零部件柴油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要零部件教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、具有拆裝工具選用及使用的能力；2、具有對動力裝置拆裝的技術(shù)與安全操作的能力；3、具有正確拆吊和裝配四、二沖程柴油機(jī)主要零部件的能力；4、具有正確測量氣缸套內(nèi)徑磨損、活塞銷磨損、活塞環(huán)天地間隙、搭口間隙、曲柄臂距差的能力；5、具有正確測量、調(diào)整軸承間隙的能力；6、具有柴油機(jī)主要零部件結(jié)構(gòu)的知識和對工作條件分析、管理的能力；模塊二模塊二 柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要零部件柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要零部件重點(diǎn)：柴油機(jī)各主要部件的作用、工作條件、工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各部件的常見故障及原因，管理注意事項(xiàng)。難點(diǎn)：燃燒室部件承受的機(jī)械負(fù)荷、熱負(fù)荷及

2、分析，缸套、活塞、連桿、十字頭、曲軸、活塞桿填料涵及活塞冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，曲柄排列與發(fā)火順序。主要內(nèi)容單元一 燃燒室部件單元二 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 單元三 柴油機(jī)的主要固定部件 缸蓋 燃燒室部件 缸套 活塞組件 主要零部件 連桿 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲軸 主軸承 主要固定件：機(jī)架、機(jī)座、貫穿螺栓一、氣缸蓋（圖）1作用：（1）組成燃燒室（2）安裝噴油器、進(jìn)、排氣閥、啟動閥、示功閥、安全閥等附件。（3）構(gòu)成冷卻水通道和進(jìn)、排氣通道2工作條件（1）承受螺栓的預(yù)緊力作用。（2）承受氣體力作用：觸火面壓應(yīng)力，冷卻面拉應(yīng)力。（3）承受熱負(fù)荷的作用：觸火面壓熱應(yīng)力，冷卻面拉熱應(yīng)力。（4）承受腐蝕疲勞作用：缸蓋承受冷卻水的

3、腐蝕和機(jī)械循環(huán)應(yīng)力作用，產(chǎn)生腐蝕疲勞。 3要求：（1）足夠的強(qiáng)度和剛度。（2）底部各種閥孔之間的金屬堆積處和高溫部位，要冷卻良好，使各部位的溫度均勻。（3）各種閥件的拆裝、維護(hù)方便。（4）冷卻水腔的水垢易于清除。4類型：（1）按材料分：鑄鐵 鑄鋼 鍛鋼 增壓度較高的低速機(jī)多采用鍛鋼制成。（2）按氣缸蓋與氣缸之間的數(shù)量關(guān)系可分為：1單體式氣缸蓋2整體式氣缸蓋單體式：每個氣缸設(shè)一個氣缸蓋，用在中、大型高增壓柴油機(jī)。特點(diǎn)是氣缸蓋和氣缸套接合面處的密封性好，拆裝方便，但氣缸的中心距加大，柴油機(jī)長度增加。整體式：整個柴油機(jī)所有氣缸的氣缸蓋鑄成一體，多用于小型柴油機(jī)。特點(diǎn)是氣缸的中心距小，結(jié)構(gòu)緊湊，但易變

4、形，密封性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工不便。分組式：23個氣缸的氣缸蓋合鑄成一體，用在缸徑較大的中小型高速機(jī)上。 5構(gòu)造1）大型低速柴油機(jī)氣缸蓋的構(gòu)造圖 MAN-B&W S-MC-C型柴油機(jī)氣缸蓋1-排氣閥孔；2-冷卻鉆孔；3-垂直孔；4-噴油器孔；5-起動閥孔；6-安全閥于示功閥孔；7-氣缸蓋螺栓孔；8-冷卻水腔；9-冷卻水套（1）冷卻水孔離燃燒室卻很近，構(gòu)成“薄壁強(qiáng)背”，可降低熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。（2）氣缸蓋底面為倒錐形，利于換氣和燃燒。（3）兩只噴油器對稱布置，有利于油霧形狀和燃燒室形狀的配合，確保油、氣良好混合。（4）缸蓋底最下部的內(nèi)圓柱形壁面，使缸蓋和缸套的接合面下移，以便接合處不受火焰

5、的直接沖擊，對接合面起到保護(hù)作用。（5）冷卻水由接合面的外部進(jìn)入氣缸蓋，消除了冷卻水通過接合面漏入氣缸內(nèi)部的可能。（6）缸蓋螺栓在圓周上均勻分布，保證缸蓋、缸套受力均布。2）中速柴油機(jī)氣缸蓋的構(gòu)造（1）進(jìn)、排氣道左右布置，減少高溫排氣對低溫進(jìn)氣的加熱作用。（2）進(jìn)氣閥孔比排氣閥孔大，以提高充氣量。（3）缸蓋底板上設(shè)有水平中隔板，可把底板減薄，提高冷卻效果，減少熱應(yīng)力。（4）中隔板通過氣道、噴油器道與底板相連，使底板得到強(qiáng)有力的支承，提高底板的機(jī)械應(yīng)力。（5）中隔板把冷卻水腔分成上、下兩個部分，可提高冷卻水流速。（6）缸蓋前后壁開有較大尺寸的孔，用于清潔冷卻水腔中的水垢。6常見故障氣缸蓋最常見的

6、故障是在缸蓋底面上產(chǎn)生裂紋、冷卻水側(cè)的腐蝕及閥座的磨損。1）裂紋部位四沖程機(jī)常在進(jìn)、排氣閥孔和噴油器孔及座面上產(chǎn)生裂紋。二沖程機(jī)常在孔與孔之間和孔的圓角處，即有應(yīng)力集中的地方。2）裂紋原因缸蓋產(chǎn)生裂紋的根本原因是熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力周期作用引起的熱疲勞操作不當(dāng)：起動、加速太快或超負(fù)荷運(yùn)行；冷卻、潤滑液不足或中斷；突加冷卻水等。維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)：每按規(guī)定上緊螺栓或各螺栓受力不均。3）裂紋判斷（1）管理中判斷：開車前沖車時，觀察示功閥有無水汽、水珠噴出。如有，表明氣缸蓋可能產(chǎn)生了裂紋。運(yùn)轉(zhuǎn)中，觀察冷卻水壓力是否波動，冷卻水出口溫度是否升高，膨脹水箱水位是否正常；滑油中是否有水，油位是否升高。吊缸時，活塞頂

7、部有積水或銹痕，表明氣缸蓋有裂穿現(xiàn)象。（2）目側(cè)法：（3）粉劑顯痕法：煤油、白粉、15min（4）水壓試驗(yàn)法：0.7MPa（5）磁力探傷：三、氣缸套（圖）1作用：（1）組成燃燒室（2）四沖程機(jī)是活塞運(yùn)動的導(dǎo)承，承受側(cè)推力（3）二沖程機(jī)與活塞運(yùn)動配合控制換氣過程（4）與缸體構(gòu)成冷卻水空間2工作條件（1）承受周期性變化的氣體力作用： 徑向：觸火面壓應(yīng)力最大，冷卻面為零。 切向：觸火面拉應(yīng)力最大，冷卻面拉應(yīng)力最小。（2）承受熱負(fù)荷的作用：觸火面壓熱應(yīng)力，冷卻面拉熱應(yīng)力。（3）承受摩擦作用（4）內(nèi)表面承受燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕，外表面承受冷卻水的腐蝕作用。（5）筒狀活塞承受冷卻水的穴蝕作用。3要求：強(qiáng)度剛度耐

8、熱性能耐磨性能工作中良好的潤滑與冷卻一定的粗糙度,圓度和圓柱度精度可靠的氣封和水封4材料：采用耐熱、耐磨的合金鑄鐵，內(nèi)表面鍍鉻以提高耐磨性，外表面涂防銹漆或裝鋅5 類型：a)濕式氣缸套；b)干式氣缸套；c)帶冷卻水套式氣缸套干式特點(diǎn)：（適用于大批量生產(chǎn)的小型柴油機(jī)） 優(yōu)點(diǎn)：缸套可以很薄，節(jié)省材料 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：缸套外表面與缸體內(nèi)孔加工精度度高濕式特點(diǎn)： （應(yīng)用最廣泛） 優(yōu)點(diǎn)： 散熱性好缸套厚度大，剛性好制造和更換方便缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：易產(chǎn)生穴蝕和腐蝕。冷卻水套式特點(diǎn)： 避免缸體受冷卻水的腐蝕 冷卻水腔布置合理，中下部溫度較高減少腐蝕磨損 降低氣缸體高度，簡化結(jié)構(gòu)減輕重量，對超長行程尤其有利圖 Su1z

9、er RTA型柴油機(jī)氣缸1，3，6-O型密封圈；2-氣缸套；4-導(dǎo)水環(huán)；5-悶頭或傳感器；7-氣缸體；8-布油槽；9-冷卻水導(dǎo)套；D，D1-放泄孔；L-進(jìn)水孔；KB，KB1-檢漏孔；KW-冷卻水腔；LR-空腔；TB-冷卻水孔；S-掃氣口；ZS-注油孔；A-填料函座孔；B-掃氣通道；C-人孔 6構(gòu)造：以二沖程十字頭式Sulzer RTA型柴油機(jī)為例：（1）缸套凸肩做得又高又厚，采用鉆孔冷卻，可降低缸套上部的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。（2）缸套上部固定，下部呈自由狀態(tài)，受熱后可向下膨脹。（3）設(shè)有O型密封圈3、3a，防水漏入LR空間，可從KB1孔檢查（4）O型密封圈6可防水漏入掃氣箱，并防掃氣箱空氣進(jìn)入冷

10、卻水腔。可從KB孔檢查（5）上部注油點(diǎn)設(shè)有布油槽，均勻分布。（6）缸套下部掃氣口均勻分布。7常見故障氣缸套的損壞形式有內(nèi)表面磨損、裂紋、拉缸、外表面的腐蝕和穴蝕1）裂紋部位：一般發(fā)生在應(yīng)力集中的部位。如氣口、布油槽及凸肩等處。原因：檢查方法：2）磨損（1）氣缸套磨損的形式熔著磨損：一般發(fā)生在活塞位于上止點(diǎn)時第一道活塞環(huán)所對應(yīng)的缸套位置。腐蝕磨損：A、低溫腐蝕 防止低溫腐蝕的措施 B、高溫腐蝕磨料磨損：（2）過度磨損 正常磨損：鑄鐵缸套的磨損量0.1mm/kh 鍍鉻缸套的磨損量0.01-0.03mm/kh原因：（3）缸套磨損的最大位置大多數(shù)柴油機(jī)缸套磨損的最大位置是在活塞位于上止點(diǎn)時第一道活塞環(huán)

11、所對應(yīng)的缸套位置：原因：活塞在上部運(yùn)動速度較低，不易形成液體動力潤滑和油膜；缸套上部溫度高，氣缸油易氧化變質(zhì)、蒸發(fā)燒結(jié)；缸套上部壓力高，作用在環(huán)背上的氣體力大，摩擦力大；缸套上部為燃燒室，燃燒產(chǎn)物所生成的磨料形成顆粒及燃燒產(chǎn)物形成腐蝕磨損。（4）缸套的測量用量缸表或內(nèi)徑百分表。測量部位：活塞位于上止點(diǎn)時第一道活塞環(huán)所對應(yīng)的缸套位置；活塞位于行程中點(diǎn)時第一道活塞環(huán)所對應(yīng)的缸套位置；活塞位于行程中點(diǎn)時最后一道刮油環(huán)所對應(yīng)的缸套位置；活塞位于下止點(diǎn)時最后一道刮油環(huán)所對應(yīng)的缸套位置；大型二沖程低速機(jī)，有氣口且行程較長，可在氣口上、下方增加兩個測量點(diǎn)。3）拉缸4）穴蝕：在缸套外表面產(chǎn)生的蜂窩狀的小孔群損

12、傷。一般發(fā)生在筒狀活塞柴油機(jī)（1）原因：穴蝕主要是由于振動引起的。（2）防止穴蝕的措施：首先，降低缸套振動；其次，提高缸套抗穴蝕能力；最后，在管理中控制冷卻水溫度不能過高，保證足夠的水壓，防止冷卻水中含有大量空氣，保持冷卻水腔清潔，控制柴油機(jī)的負(fù)荷與轉(zhuǎn)速等。四、活塞組件1活塞的功用：（1）組成燃燒室；（2）將氣體力傳給曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。（3）筒狀活塞承受側(cè)推力，起往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)向作用；（4）十字頭式活塞控制掃、排氣口的啟閉。2活塞的工作條件：（1）承受周期性變化的氣體力作用；（2）承受熱負(fù)荷作用；（3）承受燃?xì)獾母g和冷卻水的腐蝕作用；（4）承受機(jī)械磨擦作用；（5）承受往復(fù)慣性力的作用。

13、3要求：活塞強(qiáng)度高剛度大，盡可能減輕重量氣密可靠冷卻效果好摩擦損失小耐磨損，較少的潤滑油消耗量良好的潤滑、較小的磨損4活塞的構(gòu)造：長裙活塞：用于彎流掃氣，裙部做得較長，防止新鮮空氣流失；短裙活塞：用于直流掃氣，裙部做得較短。1）十字頭式活塞圖 MAN-B&W L-MC型1-活塞桿；2-冷卻油管；3-活塞裙；4-活塞環(huán)；5-活塞頭（1）活塞尺寸大，單位容積的散熱面積小，采用強(qiáng)制冷卻。（2）頭部和裙部分開制造，頭部承受高溫高壓燃?xì)庾饔?，用耐熱合金鋼制造；裙部與缸套接觸，產(chǎn)生摩擦，采用耐磨鑄鐵制成，兩者用柔性螺栓連接。（3）頂部制成凹形：有利于掃氣，有利于自由膨脹，有利于燃油與空氣的混合。（

14、4）采用鉆孔冷卻，構(gòu)成薄壁強(qiáng)背結(jié)構(gòu)?；钊铀俸蜏p速作用產(chǎn)生“雞尾振蕩”效應(yīng)，提高傳熱效果。（5）頭部有五道活塞環(huán)槽，用于密封。（6）裙部設(shè)有青銅承磨環(huán)，用于改善磨合性能；（7）頭部直徑小于裙部直徑。（8）裙部不受側(cè)推力，故做得較薄。2）筒狀活塞（1）活塞頭部有落閥坑，防進(jìn)、排氣閥重疊開啟時與活塞相撞。（2）活塞頂部較厚，保證偶足夠強(qiáng)度。（3）頭部有3-4道環(huán)槽，保證密封。（4）頂部內(nèi)壁與裙部用大圓弧過渡連接，可減少應(yīng)力集中。 （5）裙部較長，可減輕側(cè)推力比壓。（6）裙部設(shè)有1-2道刮油環(huán)，用于刮掉缸壁多余的滑油。（7）頭部直徑小于裙部直徑，工作時使頭部和裙部的熱膨脹量趨于一致。（8）活塞銷附近

15、的裙部制成橢圓形，以消除熱膨脹后出現(xiàn)的失圓。長軸在垂直于活塞銷軸線方向上，短軸位于活塞銷軸線方向上。 原因：筒形活塞在側(cè)推力作用下將使活塞裙沿銷軸方向變長，氣體力作用在活塞上，會使活塞產(chǎn)生彎曲變形使裙部直徑沿銷軸方向變長，裙部在銷座方向的金屬堆積較多，受熱后將銷軸方向產(chǎn)生較大的熱膨脹變形，使裙部沿銷座中心線方向增大。動畫演示5材料：大型：活塞頭用耐熱鑄鋼、耐磨合金鋼，裙部用鑄鐵或合金鑄鐵。中、高速機(jī)：鑄鐵、鋁合金、鑄鋼。合金鑄鐵：具有高的機(jī)械強(qiáng)度、較小的熱膨脹系數(shù)和良好的耐磨耐腐蝕性能，但重量大，散熱性較差。鋁合金：重量輕，但熱強(qiáng)度差，熱膨脹系數(shù)大。球墨鑄鐵和耐熱合金鋼：機(jī)械強(qiáng)度高，其它與合金

16、鑄鐵相近。 分類構(gòu)成名稱常用材料大型低速柴油機(jī)活塞組合式活塞頭耐熱合金鋼活塞裙耐磨（合金）鑄鐵中型強(qiáng)載柴油機(jī)組合式活塞頭鑄鋼活塞裙球墨鑄鐵強(qiáng)化度小及小型柴油機(jī)一體活塞本體鋁合金6活塞的冷卻：(1)筒狀活塞冷卻方式（都采用油冷式）：飛濺冷卻依靠曲柄銷軸承甩上來的滑油對活塞和氣缸套進(jìn)行潤滑和冷卻；循環(huán)冷卻采用強(qiáng)制方式，使冷卻液在冷卻腔內(nèi)不斷循環(huán)帶走熱量；振蕩冷卻采用強(qiáng)制方式，使冷卻液在冷卻腔內(nèi)不斷循環(huán)并產(chǎn)生振蕩帶走熱量；（2）十字頭活塞冷卻機(jī)構(gòu)：鉸鏈?zhǔn)嚼鋮s機(jī)構(gòu)僅適用于油冷活塞，其缺點(diǎn)是密封困難，采用油冷后，不怕漏泄，但冷卻效果不如水冷。套管式冷卻機(jī)構(gòu)適用于水、油冷，對密封性要求高，水的熱容量大，冷

17、卻效果好。 （3）套管式冷卻機(jī)構(gòu)：由動管、不動管及上下密封裝置組成。動管滑套在不動管內(nèi)，不動管裝有導(dǎo)套和噴管式抽吸器。導(dǎo)套起導(dǎo)向和密封作用，抽吸器把動靜管間隙中的漏水和空氣吸入管道中，以減少水的漏泄和緩沖因容積變化所引起的水擊。上密封阻止增壓空氣和污物下漏，下密封阻止水和污物上竄。而密封裝置可在不吊出活塞時進(jìn)行檢查和拆卸。7活塞桿填料函(Stuffing Box) 作用：(1)防止contaminant漏入crankcase； (2)防止LO.帶到Scavenge Space定位銷彈簧刮油環(huán)刮油片Lamella for scraper ring活塞桿填料函的確兩種拆卸方法和活塞桿一起拆卸 從曲

18、軸箱內(nèi)拆下 特點(diǎn)2個作用由3部分組成，有2種拆卸方法每一道刮油環(huán)及密封環(huán)都由3段或4段環(huán)組成，外面用彈簧箍緊。3種通道： 氣缸橫隔板 孔A相連的通道引到機(jī)外 孔B流回曲軸箱 8活塞銷：1）工作條件：（1）承受氣體力和往復(fù)慣性力的作用。（2）尺寸小，軸頸比壓很大。（3）工作時相對于活塞銷座和連桿小端襯套的滑動速度小，溫度高，單位承壓面積壓力大及變形，潤滑條件差。 活塞銷同其配合的軸承是柴油機(jī)中工作條件最惡劣的摩擦副之一。2）要求：有足夠的疲勞強(qiáng)度、剛度、表面硬度和抗沖擊韌性。3）材料：低（中）碳鋼，表面滲碳淬火處理，達(dá)到外硬內(nèi)韌；合金鋼，表面氮化處理。4）活塞銷的裝配形式：（1）固定式：銷固定在

19、銷孔的銷座上，活塞銷跟連桿小端襯套作相對滑動，這種裝配形式使工作中沖擊減小，但活塞銷單邊磨損嚴(yán)重。（2）半浮動式：銷與連桿小端固緊，兩端與銷孔是間隙配合，這種裝配形式因潤滑困難，目前很少使用。（3）浮動式：銷既可相對連桿小端襯套轉(zhuǎn)動，又可相對銷孔轉(zhuǎn)動，這種裝配形式使塞銷表面相對速度低，磨損均勻，工作可靠，拆裝方便，因而廣泛應(yīng)用于中、高速柴油機(jī)中。 鋁合金活塞采用浮動式裝配形式，在常溫下，銷與銷孔是過盈配合，理由是鋁合金材料的熱膨脹系數(shù)比銷高，這樣在工作時（熱態(tài)）才會有合適的間隙，裝配時通常把活塞加熱到90-100，然后將銷輕輕地推入銷孔中，切忌硬敲擊以免擦傷銷和銷座。銷在銷孔中必須軸向定位，以

20、防軸向竄動而刮傷氣缸套，一般用卡簧或塞子定位。圖 活塞銷的軸向定位9活塞環(huán)：十字頭-注油潤滑-壓縮環(huán)、承磨環(huán)。筒型活塞-飛濺潤滑-壓縮環(huán)、刮油環(huán)。1）作用：密封、散熱、支承、布油、刮油2）工作條件：受到高溫高壓燃?xì)獾淖饔猛鶑?fù)慣性力作用缸套摩擦力作用3）環(huán)在環(huán)槽中的運(yùn)動分析軸向運(yùn)動徑向運(yùn)動回轉(zhuǎn)運(yùn)動扭曲運(yùn)動4）要求：良好的密封性、耐磨性，足夠的強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及彈性，表面硬度稍高于缸套。5）壓縮環(huán)（1）作用：密封、散熱、支承。（2）密封機(jī)理漏氣的主要途徑密封機(jī)理：第一次密封是依靠環(huán)自身的彈性。第二次密封是依靠作用在環(huán)上表面和漏到環(huán)背內(nèi)圓柱面的氣體力，使環(huán)緊貼在環(huán)槽的下表面和缸套的內(nèi)壁上。 第二次密封

21、比第一次密封更為重要（氣體力比環(huán)彈力大得多），但沒有第一次密封，就無法保證第二次密封。（3）壓縮環(huán)的斷面形狀a.矩形環(huán)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，加工方便缺點(diǎn)：（1）與氣缸壁的單位面積壓力小，密封和刮油效果都較差；（2）運(yùn)行時往往因活塞的熱膨脹和活塞頭的搖擺等原因，使環(huán)與缸壁失去正常的接觸，引起滑油耗量的增加。b、倒角環(huán) 優(yōu)點(diǎn)：上行布油下行刮油縮短初磨合時間 缺點(diǎn)：外圓面上也受到氣體壓力作用，降低了密封作用，錐面角越大超為嚴(yán)重。一般不能作第一道環(huán)，不能裝反c、梯形環(huán) 優(yōu)點(diǎn)：環(huán)的相對運(yùn)動側(cè)面間隙不斷變化，把環(huán)槽中的積碳壓碎并擠壓出去側(cè)隙中的氣體產(chǎn)生徑向分力加強(qiáng)了密封作用單側(cè)楔形環(huán)，有扭曲環(huán)的特點(diǎn)。 缺點(diǎn)：

22、環(huán)的制造比較麻煩，其斷面強(qiáng)度較低。（耐高溫性好，常用于熱負(fù)荷較高柴油機(jī)的第一道耐高溫性好，常用于熱負(fù)荷較高柴油機(jī)的第一道氣環(huán)氣環(huán)）d.扭曲環(huán)：分內(nèi)切槽環(huán)和外切槽環(huán)兩種。安裝扭曲環(huán)時常將內(nèi)切槽環(huán)放在第二、第三道，目的是為下兩道環(huán)切槽處存留滑油，以利潤滑。另外安裝時應(yīng)注意內(nèi)切槽環(huán)的切槽朝上，外切槽環(huán)的切槽朝下，防止滑油刮入燃燒室。優(yōu)點(diǎn)：扭曲兼有錐面環(huán)優(yōu)點(diǎn)，良好的氣密和刮油作用。缺點(diǎn)：不能裝反，增大了環(huán)與環(huán)槽側(cè)面的磨損e、開槽環(huán)(槽面環(huán))優(yōu)點(diǎn)：有利于潤滑和建立油膜 ，提高了表面接觸比壓缺點(diǎn)：容易引起漏氣適用于潤滑條件差、強(qiáng)載度高的柴油機(jī)。適用于潤滑條件差、強(qiáng)載度高的柴油機(jī)。作第一道活塞環(huán)時，槽數(shù)不能

23、太多。作第一道活塞環(huán)時，槽數(shù)不能太多。（4）環(huán)的搭口形式：1）直切口直切口加工方便，但漏氣量大。2）斜切口斜切口常為45或30，漏氣量??；3）重疊搭口密封性最好，但加工不便，工作中易折斷，不適宜用在一、二道環(huán)。安裝時注意：安裝時注意：搭口處應(yīng)倒角，但修正環(huán)（矯正環(huán)）不用倒角，搭口應(yīng)互相錯開120-180，斜搭口方向也互相錯開。同時應(yīng)檢查環(huán)的搭口間隙和側(cè)面（天地）間隙應(yīng)在要求范圍內(nèi)，防止過大時造成漏氣，過小時卡滯或咬死。 二沖程柴油機(jī)搭口要倒角，以防與氣口掛碰，但不宜過大，否則，漏氣。校正環(huán)，使用時不用倒角，冷態(tài)時搭口做成略向內(nèi)彎，熱態(tài)時伸直與缸壁貼合。（5）材料：硬度比氣缸套稍硬硬度比氣缸套稍

24、硬材料使用機(jī)型普通灰鑄鐵強(qiáng)裁度不高的中、小功率柴油機(jī)合金鑄鐵強(qiáng)載度提高后的大、中功率柴油機(jī)球墨鑄鐵可鍛鑄鐵高速高強(qiáng)載柴油機(jī)的活塞環(huán)可采用為提高其壽命、磨合性能和工作可靠性，常采用如下工藝過程，進(jìn)行表面處理：1）多孔性鍍鉻以提高耐磨性；2）內(nèi)表面刻紋以提高彈性；3）環(huán)外表面開設(shè)蓄油槽以利于潤滑；4）環(huán)外表面鍍銅或鑲嵌青銅等材料以促進(jìn)磨合；5）噴鉬或滲硫以防粘著；6）表面氮化處理以提高機(jī)械性能；7）搭口處內(nèi)凹（稱修正環(huán)）以防掛氣口。（6）配合間隙：搭口間隙：天地間隙（平面間隙）：背隙：（7）氣環(huán)的泵油作用：泵油原理：活塞開始下行時，氣環(huán)壓在環(huán)槽上平面上，環(huán)在運(yùn)動中把缸壁上的油刮到環(huán)槽中。當(dāng)活塞上行

25、時，氣環(huán)壓在環(huán)槽下平面上，把環(huán)槽下方的滑油擠到環(huán)的上方（上一道環(huán)槽下方）。如此周而復(fù)始，滑油就逐漸向上竄入燃燒室內(nèi)。泵油的危害：滑油的消耗量增加，燃燒后造成大量積碳，增加缸套磨損。防止泵油的措施：正確安裝刮油環(huán)；適當(dāng)減小天地間隙。氣環(huán)的泵油作用6）刮油環(huán)：結(jié)構(gòu)形式：圖 油環(huán)的結(jié)構(gòu)形式和工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a.環(huán)與壁的接觸面積小，增加接觸壓力，以提高刮油能力 。b.環(huán)與槽的天地間隙小，以降低泵油作用。c.雙刃式開有泄油孔，環(huán)槽下面也開有泄油孔。工作原理：刮油環(huán)上行布油，下行刮油，因此安裝刮油環(huán)時要注意把刮刃尖端朝下，若方向裝反，則會向上刮油，使大量滑油竄入燃燒室。7）承磨環(huán)：十字頭式活塞專設(shè)為活塞

26、氣缸磨合的青銅環(huán)。 為活塞與氣缸的磨合而設(shè)置的； 承磨環(huán)在運(yùn)行中雖已磨平，但不必更換； 缸套、活塞換新時承磨環(huán)應(yīng)換新； 承磨環(huán)的磨損可分析活塞的對中。10活塞組件常見的故障1）活塞：常見的故障有活塞頂裂紋、燒蝕和磨損。活塞頂裂紋：活塞頂燒蝕：高溫時，活塞頂部金屬材料發(fā)生氧化或脫落的現(xiàn)象。主要原因：主要原因：（1）噴油器漏泄或噴孔過度磨損，使油束直噴到頂部或滴到頂板，造成燃燒惡化；（2）活塞冷卻腔結(jié)垢，使冷卻不良，導(dǎo)熱不好，局部過熱，加快燒蝕；（3）噴油正時滯后，造成后燃，引起溫度升高；（4）柴油機(jī)超負(fù)荷引起高溫過熱。部位：噴油器相對的活塞頂面，第一道環(huán)漏氣時在第一道環(huán)槽會發(fā)生燒蝕。措施：堆焊修

27、補(bǔ)，不嚴(yán)重時允許將活塞頭轉(zhuǎn)過90使燒傷部位避開油區(qū)?；钊p：部位：環(huán)槽、裙部和銷座筒狀活塞上部磨損比下部大，左右方向磨損大于前后方向（左右方向承受側(cè)推力）十字頭式活塞主要是由于安裝不正，滑快與導(dǎo)板過度磨損等引起。 2）活塞環(huán)：常見的故障有活塞環(huán)異常磨損、粘環(huán)、斷環(huán)（1）環(huán)的異常磨損正常磨損：外表面光滑無毛刺，無硬化層，呈鼓形，0.30.5mm/kh。環(huán)外圓磨損反映在搭口間隙，環(huán)與環(huán)槽磨損反映在天地間隙上。原因：潤滑不良、燃燒不良、磨合不良、冷卻不良、摩擦表面有硬質(zhì)顆粒等。（2）粘環(huán)：環(huán)在環(huán)槽中不能運(yùn)動。粘著原因：粘著原因：由于活塞或氣缸過熱、注油過多、刮油環(huán)失效、燃燒不良等原因造成環(huán)槽結(jié)炭。

28、防止措施： a.防竄氣，竄氣會使滑油變質(zhì) b.提高刮油環(huán)的刮油能力，防刮油環(huán)裝反。 c.適當(dāng)增加天地間隙 d.控制氣缸注油量e.保持氣缸冷卻水溫度適宜 f.定期更換潤滑油和加入抗氧化添加劑判斷：a.嚴(yán)重漏氣，柴油機(jī)工作無力b.機(jī)油（或冷卻水）溫度升高c.燃油和滑油消耗量增加。粘環(huán)的后果：a.燃燒室漏氣b.活塞環(huán)斷裂c.拉缸e.四沖程柴油機(jī)滑油溫度上升，耗量增大。（3）活塞環(huán)折斷：斷環(huán)原因：）活塞環(huán)折斷：斷環(huán)原因：搭口間隙過小無膨脹余地而在對側(cè)折斷；環(huán)槽積炭過多或不均勻環(huán)在交變彎曲作用下折斷；環(huán)槽磨損過大過不均勻撞擊、扭轉(zhuǎn)、彎曲而折斷；環(huán)的壓入當(dāng)氣體力下降后靠彈力彈出，反復(fù)張合而疲勞裂斷；氣缸套

29、失圓張合疲勞；環(huán)掛氣口或缸套臺肩撞擊斷裂；活塞頭部熱變形使環(huán)槽縮小，造成天地間隙過大或過小。 斷環(huán)的征象：氣缸壓力下降，漏氣加劇機(jī)油消耗量增加柴油機(jī)功率下降排溫升高燃燒惡化冒黑煙。 防止措施：防止粘環(huán)和磨損 保證搭口間隙和天地間隙在要求范圍內(nèi)。3）活塞環(huán)磨損測量：環(huán)與缸套的磨損使環(huán)的搭口間隙變大，環(huán)與環(huán)槽的磨損使天地間隙變大。（1）天地間隙的測量：（2）搭口間隙的測量：部位：缸徑最小部位，二沖程氣口以下部位。4）活塞環(huán)的檢查：（1）質(zhì)量缺陷的外觀檢查：（2）環(huán)上、下端面的撓曲度檢查：檢查方法為將環(huán)平放在平板上，觀察環(huán)端面與平板的接觸情況。 合格要求：環(huán)平面應(yīng)與平板完全接觸，不得有明顯的間隙，但

30、允許有局部間隙，其間隙值為：缸徑200mm者，不大于0.05mm；缸徑200500mm者，不大于0.08mm；缸徑500mm者，不大于0.1mm。（3）漏光檢查 將活塞環(huán)放入標(biāo)準(zhǔn)氣缸套內(nèi)（或圓筒形量規(guī)），用活塞把環(huán)推平。在缸套中活塞環(huán)的下側(cè)放一光源，上側(cè)用比氣缸外套內(nèi)徑小34mm的蓋板將環(huán)蓋住，檢查環(huán)圓面與缸套壁面的漏光情況。 合格要求：每處漏光弧長不得超過30，同一根活塞環(huán)的漏光弧長總和不得超過90，但在活塞環(huán)開口處左右30范圍內(nèi)不允許漏光，并且漏光徑向間隙用0.020.03mm塞尺不得通過。（4）活塞環(huán)彈性定性檢驗(yàn)（自由開口法、永久變形量法）自由開口法 活塞環(huán)自活塞上取下后，測量自由狀態(tài)下

31、的開口大小。通常新環(huán)在自由狀態(tài)下開口尺寸為（0.100.13）D，D為缸徑。若所測自由開口小于新環(huán)自由開口值，說明環(huán)的彈性下降。永久變形量法 活塞環(huán)取下清潔后，人為將自由開口閉合或?qū)⑵鋽U(kuò)大一倍再松開，若其永久變形量大于自由開口值的10，則表明環(huán)的彈性下降。（5）搭口間隙和天地間隙的檢查：5）活塞環(huán)失效對柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響（1）發(fā)生漏氣，使PC、PZ、Tr、Ne下降（2）環(huán)的散熱作用下降，使活塞頭過熱。（3）刮油環(huán)的刮油作用下降，使缸壁表面積集大量氣缸油或竄入燃燒室，引起積碳。（4）缸壁油膜被破壞，加速環(huán)與缸套磨損。（5）十字頭式柴油機(jī)，漏氣嚴(yán)重，會引起掃氣箱著火。（6）箱式柴油機(jī)，污染曲柄箱內(nèi)滑油，加速氧化變質(zhì)，甚至?xí)骨鋬?nèi)滑油產(chǎn)生油霧引起爆炸。五、燃燒室部件的管理要點(diǎn)1 1）磨合：）磨合：柴油機(jī)制造完工或更換缸套/活塞后，為獲得良好的配合間隙，需經(jīng)過負(fù)荷漸加過程，以磨損達(dá)到目的。原則：以時間短，磨合快，不拉缸為依據(jù)。要有合理的轉(zhuǎn)速、合理的負(fù)荷磨合程序，合理的時間間隔。（先轉(zhuǎn)速后負(fù)荷，先低速后高速，先低負(fù)荷后高負(fù)荷）時間間隔分段停車檢查。在磨合中應(yīng)遵循以下管理要點(diǎn)：（1）