柴油發(fā)電機維修培訓之柴油機篇-p25-p28 柴油發(fā)電機曲柄連桿機構

  第二節(jié)  柴油發(fā)電機曲柄連桿機構

  柴油發(fā)電機曲柄連桿機構由活塞連桿組件和曲軸飛輪組件等組成，它是保證柴油機正常地進行工作循環(huán)和完成能量轉(zhuǎn)換的機構。在這個機構中，柴油燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，從而輸出動力。曲柄連桿機構的工作條件最惡劣，零部件之間的配合間隙要求較高，維修人員必須按技術要求進行拆卸和裝配，以減少該機構的故障率。

  一、活塞連桿組件

  活塞連桿組件是構成柴油機燃燒室的重要組成部件，它主要由活塞環(huán)、活塞銷、活塞本位、連桿軸襯（圖中無法標出）、連桿瓦和連桿螺釘?shù)冉M成。

  活塞連桿組件的外形如圖2—22所示。

  1.活塞易產(chǎn)生的故障及檢修方法

  活塞一般采用鋁合金鑄造而成，其構造可分為頂部、圖2—23所示。活塞的項部與汽缸蓋、汽缸套組成燃燒室，設計的。

  環(huán)槽部和裙部三部分，如圖2-23所示環(huán)槽部是為安裝活塞環(huán)而設計的。

  在使用過程中，活塞易磨損的部位是環(huán)槽，其次是裙部和銷孔。活塞環(huán)稻磨損的主要原因是受到燃燒室高溫高壓的作用。活塞一般有幾道環(huán)槽，但最易受到磨損的是靠近燃燒室的環(huán)棺。當活塞環(huán)槽出現(xiàn)較大磨損時，會有較多的高溫高壓氣體進入曲軸箱，同時又會有較多的機油進入燃燒室。

  活塞損壞后可采用觀察法和判斷法進行檢查。當柴油機排氣管冒藍煙或功率下降時，故障多數(shù)出現(xiàn)在環(huán)槽部位或活塞環(huán)；柴油機在怠速時，可聽到曲軸箱內(nèi)的漏氣聲。活塞的修理較困難，當活塞磨損效嚴重時，一般更換同一型號的新活塞。

  2.活塞環(huán)易產(chǎn)生的故陣及檢修方法

  活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)，如圖2—24所示。氣環(huán)的作用是阻止燃燒室內(nèi)的高溫高壓氣體進入曲軸箔。油環(huán)的作用是保證汽缸套內(nèi)壁的機油分布均勻并阻止機油進入燃燒室。

  柴油發(fā)電機活塞環(huán)在長期使用過程中易出現(xiàn)嚴重磨損、彈力減弱、內(nèi)部結膠和折斷等故障。活塞環(huán)在長期使用過程中，會受到高溫、高壓和往復運動的影響，導致磨損加劇。當磨損達到一定限度時，活塞環(huán)的彈力開始減退，端隙、側(cè)隙和背隙也會逐漸增大，從而使其對燃燒空的密封作用減弱。當密封作用減弱后，柴油噴入燃燒室后就會出現(xiàn)燃燒不完全的現(xiàn)象，燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫高壓氣體也會通過活塞環(huán)進入曲軸箱，使活塞環(huán)內(nèi)積碳增多，密封作用減弱，還會造成機油上竄。

  使用的時間越長，活塞環(huán)內(nèi)部結膠就越多。活塞環(huán)折斷一般是由于裝配方法不正確或活塞環(huán)被積碳卡死所造成的。

  活塞環(huán)損壞后可采用觀察法和判斷法進行檢查。當柴油機排氣管冒黑煙、機油內(nèi)進入柴油且功率急速下降時，一般可認為活塞環(huán)出現(xiàn)故障。活塞環(huán)屬于易損件，價格也較便宜，損壞后一般更換與汽缸、活塞同級的活塞環(huán)即可。

  3.連桿易產(chǎn)生的故障及檢修方法

  柴油發(fā)電機連桿的主要作用是連接活塞和曲軸，并將活塞受到的燃氣作用力傳遞給曲軸，使曲軸輸出動力。為使連桿在強大的交變載荷下不發(fā)生變形，連桿一般用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合i鋼制造。連桿由小頭、桿身和大頭三部分組成如圖2—25所示。

  連桿在長期使用過程中易發(fā)生彎曲、扭曲、

  雙重彎曲、斷裂以及大、小頭磨損等故障。連

  桿損壞的主要原因有：一是超負荷使用：二是沒有按技術說明書規(guī)定的力矩和配合間隙進行裝配，例如連桿螺栓的扭緊力矩過小或過大，軸瓦裝配不正確等均會造成連桿損壞；三是連帶故障，例如氣門掉入汽缸內(nèi)、柴油機發(fā)生抱缸事故等均會使連桿發(fā)生彎曲或斷裂。

  建議沒有條件的修理廠，在遇到連桿彎曲、扭曲、雙重彎曲或斷裂時，應更換同一型號的新連桿。實踐經(jīng)驗豐富且有專用工具的修理廠，可對連桿進行校正后繼續(xù)使用。

  4.連桿村套易產(chǎn)生的故障及檢修方法

  柴油發(fā)電機組連桿襯套的作用是減輕活塞銷的轉(zhuǎn)動磨損。為了減輕連桿小頭孔內(nèi)的磨損，在小頭孔內(nèi)一般都壓裝有襯套，襯套大多采用青銅或鋁合金制造。為了保證青銅或鋁合金襯套內(nèi)部得到充分的潤滑，連桿小頭頂部或扦縣內(nèi)部一般都鉆有油孔，利用飛濺或壓力對襯套內(nèi)壁進行潤滑。連桿襯套的外形如圖2—26所示。

  連桿襯套最易出現(xiàn)的故障是過度磨損*當連桿襯套出現(xiàn)過度磨損后，襯會與活塞銷之間的間隙會增人，從而使柴油機發(fā)出不正常的響聲。連桿襯套出現(xiàn)故障的原因有：一是正常磨損；二是柴油機超負荷運轉(zhuǎn)，使襯套承載過大；三是襯套潤滑油道有堵塞現(xiàn)象。

  連桿襯套出現(xiàn)故障后的檢驗方法如圖2。27所示。柴油機起動后，如果發(fā)現(xiàn)某自的高壓油管斷開后活塞銷的響聲明顯減弱或消失，而把高壓油管接通后響聲又出現(xiàn)一般就可斷定該缸的連桿襯套嚴重磨損。

  連桿襯會屬于易損件，損壞后qJ更換同一型號的新品。

  5.連桿大頭內(nèi)部易產(chǎn)生的故障及檢修方法

  連桿大頭的實物外形如圖2—25所示。連桿大頭中能夠被拆卸的部分稱為大頭軸承蓋。在通過連樸螺栓裝配時，軸承蓋和連桿大頭內(nèi)壁裝有連桿瓦（或軸瓦），用來減輕曲軸頸與連桿大頭內(nèi)壁的磨損。

  在長期的使用過程中，連桿大頭易損壞的部位是連桿瓦，如圖2—28所示。連桿瓦易出現(xiàn)的故障有劃傷、擦傷、偏磨、合金層裂紋與剝落、嚴重磨損以及燒瓦等。

  連桿大頭內(nèi)部易產(chǎn)生故障的主要原因有：一是使用保養(yǎng)不當，例如機油內(nèi)雜質(zhì)較多，柴油機超負荷工作，機油量過少，柴油機沒有預熱而瞬時將轉(zhuǎn)速提得過高，機油壓力較低等；—：是裝配不當或存在制造缺陷等。

  連桿大頭損壞后的檢驗方法有：

  ①修理人員將柴油機起動并預熱后，突然加速，如果突然到機體側(cè)蓋處有明顯的“當、當”的響聲，然后再突然從高速降至怠速，上述響聲減弱或消失，則可斷定連桿大頭內(nèi)部有故障。

  ②采用逐缸斷泊法進行試驗，若發(fā)現(xiàn)某缸斷油后“當、當”的響聲減弱或消失，再把高壓油管接通時上述響聲又出現(xiàn)，則說明該缸連桿軸瓦或連扦螺栓有故障。

  柴油發(fā)電機組連桿軸瓦屬于易損件，一般更換新件即可。對于少數(shù)有修復價值的軸瓦，可采用手工刮削、搪削等方法進行修復。

  曲軸飛輪組件是柴油機14F常重要的部件，它受活塞連桿組件的推力作用而做旋轉(zhuǎn)運動，并經(jīng)飛輪輸出動力，同時驅(qū)動配氣機構及其他輔助裝置。

  曲軸由耐磨鑄鐵制成，它的結構分為整體式和組合式兩種。整體式曲軸內(nèi)一塊整體鋼材模鍛而成，如190系列柴油機、單缸柴油機及少數(shù)中型柴油機部屬于這種類型。組合式曲軸是把曲軸的各個部件分開制造，然后通過連接螺釘組合而成，如135系列柴油機、各種大型柴油機等都屬于這種類型。

  曲軸主要由皮帶盤、前軸、曲拐、滾柱軸承和輸出法蘭等部件組成，如圖2—29所示。曲軸是柴油機中最重要的旋轉(zhuǎn)部件，它將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動。