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V型連桿
v型內(nèi)燃機(jī)左右兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)汽缸的連桿,通常都裝在同一個(gè)曲柄銷上。按照兩個(gè)連桿連接方式的不同,可分為下列三種形式。
①并列連桿相對(duì)應(yīng)的左右兩缸的連桿,一后地裝在同一曲柄銷上。由于連桿的結(jié)構(gòu)形式相同,因此可以通用,而且兩側(cè)汽缸的活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。其缺點(diǎn)是兩側(cè)汽缸的中心線沿曲軸軸向要錯(cuò)開一段距離,因而曲軸的長(zhǎng)度增加,使曲軸剛度降低。
②主副連桿主副連桿又稱關(guān)節(jié)式連桿,一列汽缸的連桿裝在連桿軸頸上,稱為主連桿;另一列汽缸的連桿,通過一圓柱銷與主連桿的耳銷孔相連接,稱為副連桿。左右兩列對(duì)應(yīng)汽缸的主副連桿及其中心線位于同一平面內(nèi)。
這種形式的優(yōu)點(diǎn)是曲軸的長(zhǎng)度不需加長(zhǎng),使曲軸剛度加強(qiáng)。缺點(diǎn)是連桿不能互換。副連桿對(duì)主連桿產(chǎn)生附加彎矩,以及左右兩列汽缸的活塞連桿組運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。
③叉片式連桿左右兩列汽缸相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)連桿中,一個(gè)連桿的大頭做成叉形,另一個(gè)連桿的大頭插在叉形連桿的開擋內(nèi),稱為叉片式連桿。
叉形連桿桿身的工字?jǐn)嗝娴拈L(zhǎng)軸位于垂直于擺動(dòng)平面的平面內(nèi)。其翼板伸到大頭的部分就成為叉形,這使片式連桿擺動(dòng)時(shí),在叉形連桿桿身上開槽的高度可以減小,因而強(qiáng)度有所提高叉形連桿的優(yōu)點(diǎn)是兩列汽缸中活塞連桿組的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同,曲軸的長(zhǎng)度不需加長(zhǎng)。若軸頸上有毛糙、可將00#砂布剪成與軸頸同寬并蘸上少許機(jī)油把毛糙打磨光。缺點(diǎn)是叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)和制造工藝比較復(fù)雜,大頭的剛度也不夠高。
在缸徑較大,缸數(shù)較多的v型內(nèi)燃機(jī)上,多采用主副連桿和叉片式連桿,而一般v型內(nèi)燃機(jī)則多采用并列式連桿。
內(nèi)燃機(jī)中的軸承以滑動(dòng)軸承(又稱軸瓦)為多,其中受力較大且具有重要作用軸承和曲軸主軸承。它們的工作情況對(duì)內(nèi)燃機(jī)的可靠性、使用壽命等有很大影響。它們的工作情況和材料要求大致相同,因此在此一并介紹。
軸瓦是用厚1~3mm的鋼帶作瓦背,其上澆有厚0.3~1.0mm的減摩合金(白合金、銅鉛合金或鋁基合金)的薄壁零件。由于連桿軸承在工作時(shí)受到氣體壓力和活塞連桿組往復(fù)慣性力的沖擊作用,而且軸承工作表面和軸之間有很高的相對(duì)滑動(dòng)速度,由于高負(fù)荷、高速度的作用,所以軸承很容易發(fā)熱和磨損。這就要求減摩合金的機(jī)械強(qiáng)度要高,耐腐蝕,耐熱性和減摩性要好。由于柴油機(jī)的軸承負(fù)荷大,所以柴油機(jī)通常采用銅鉛合金或鋁基合金軸瓦。它們的強(qiáng)度高,承載能力大,耐磨性也好,但其減摩性較差。然后在這附近容易產(chǎn)生裂紋的部位,用眼看或用放大鏡仔細(xì)觀察,如發(fā)現(xiàn)油漬冒出或成一黑線的地方,就是裂紋之所在。為了改善減摩合金的表面性能,通常在減摩合金上再鍍一層極薄的合金(多為鉛錫合金),構(gòu)成“鋼背一減摩合金一表層"的三層金屬軸瓦。我國(guó)在中小型內(nèi)燃機(jī)上廣泛采用了鋁基合金軸瓦,其疲勞強(qiáng)度高,減摩性也不差,耐腐蝕性好,制造成本低。
為了使軸瓦在工作中不致轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向移動(dòng),在軸瓦上沖出高出背面的定位凸鍵,在軸瓦裝入大頭孔中時(shí),兩個(gè)凸鍵應(yīng)分別嵌入連桿桿身和連桿蓋的相應(yīng)凹槽中。有些軸瓦在內(nèi)表面有淺槽,用以儲(chǔ)油以利潤(rùn)滑。來自燃油箱的燃油經(jīng)進(jìn)油口2進(jìn)人油水分離器,并從出油口流出至輸油泵。但實(shí)踐證明,開油槽的軸瓦承載能力顯著降低,因此受力大的軸瓦,如主軸承的下軸瓦不開槽。
軸瓦的內(nèi)外表面都經(jīng)過精密加工,因此,不允許以任何不適當(dāng)?shù)氖止し绞郊庸ぃㄈ玟S連桿蓋、焊補(bǔ)合金等)。
裝配時(shí),連桿軸瓦與曲柄銷間應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠湍らg隙。安裝軸瓦時(shí),必須保持干凈,如有任何雜物落入,將會(huì)破壞其緊密性,引起軸瓦變形、過熱甚至燒壞合金。
凸輪軸軸向間隙的檢查
凸輪軸軸向間隙,一般是以止推突緣與隔圈的厚度差來決定。
凸輪軸的軸向間隙:油機(jī)一般為0.05~0.20mm,不得超過0.25mm;柴油機(jī)一般為0.10~0.40mm,不得超過0.50mm。
凸輪軸軸頸長(zhǎng)期工作后,因磨損會(huì)使其間隙增大,造成凸輪軸的軸向移動(dòng),這不僅影響配氣機(jī)構(gòu)的正常工作,同時(shí)還會(huì)影響凸輪軸帶動(dòng)機(jī)件的正常工作。所以,在維修機(jī)器中,不能忽視這一間隙的檢查與調(diào)整。
檢查方法:用厚薄規(guī)進(jìn)行測(cè)量,若間隙超過規(guī)定值,應(yīng)更換止推突緣,或在止推突緣端面重新澆鑄一層錫基軸承合金,以達(dá)到正常間隙。
調(diào)速器的功用
調(diào)速器的功用是在柴油機(jī)所要求的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),能隨著柴油機(jī)外界負(fù)荷的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量,以保持柴油機(jī)轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
對(duì)于柴油機(jī)而言,改變供油量只需轉(zhuǎn)動(dòng)噴油泵的柱塞即可。隨著供油量加大,柴油機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩都相應(yīng)增大,反之則減少。
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)其他工作機(jī)械(如發(fā)電機(jī)、水泵等)時(shí),如其輸出轉(zhuǎn)矩與工作機(jī)械克服工作阻力所需的轉(zhuǎn)矩(阻力矩)相等,則工作處于穩(wěn)定狀態(tài)(轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定)。如阻力矩超過輸出轉(zhuǎn)矩,則柴油機(jī)轉(zhuǎn)速將下降,如不能達(dá)到新的穩(wěn)定工況,則柴油機(jī)將停止工作。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩大于阻力矩時(shí),則轉(zhuǎn)速將升高,如不能達(dá)到新的平衡,則轉(zhuǎn)速將不斷上升,會(huì)發(fā)生“飛車”事故。為了保證密封,每個(gè)氣門和氣門座都要配對(duì)研磨,研磨后氣門不能互換。由于工作機(jī)械的阻力矩會(huì)隨著工作情況的變化而頻繁變化,操作入員是不可能及時(shí)靈敏地調(diào)節(jié)供油量,使柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與外界阻力相適應(yīng)的,這樣,柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)出現(xiàn)劇烈的波動(dòng),從而影響工作機(jī)械的正常工作。因此,工程機(jī)械(如發(fā)電)用柴油機(jī)必須設(shè)置調(diào)速器。此外,由于柴油機(jī)噴油泵本身的性能特點(diǎn),在怠速工作時(shí)不容易保持穩(wěn)定,而在高速時(shí)又容易運(yùn)轉(zhuǎn)甚至“飛車”,所以在柴油機(jī)上必須安裝調(diào)速器,以保持其怠速穩(wěn)定和防止高速時(shí)出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。