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（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。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。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。①磁力探伤法用磁力探伤器进行检查，先把曲轴用磁力探伤器磁化，再用铁粉末撒在需要检查的部位，同时用小手锤轻轻敲击曲轴。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。配气机构与进排气系统的功用是按内燃机（柴油机或油机）的工作循环和着火（或点火）顺序，定时地开启和关闭各缸的进排气门，以保证新鲜空气（或可燃混合气）适时充入汽缸，并将燃烧后的废气即时排出。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。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。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。出油阀副也是成对进行选配并精细研磨而成的偶件，在使用时不能随意更换。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。在修刮时，必须根据接触情况，以左手托连杆或瓦盖，右手将持平，以手腕运动，使由外向内修刮，起刀和落刀要稳，要始终保持的锋利。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，柴油机应具有更多的密封环和刮油环。

曲轴的工作条件及常见故障

①曲轴的工作条件

a.承受燃烧气体的压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和旋转质量的离心力；

b.燃烧气体的压力、活塞连杆组往复运动的惯性力和旋转质量的离心力产生的力矩；

c.油膜脉动的挤压应力；

d.旋转运动速度高；

e.巳润滑条件较好，但受到较多杂质的冲刷作用。

②曲轴的常见故障

a.曲轴弯、扭；

b.轴颈磨损；

c.裂纹、折断。

（2）曲轴弯扭的原因、检验与校正

1)曲轴弯、扭的原因

①内燃机工作不平稳，各轴颈受力不均衡；

②内燃机突然超负荷工作，使曲轴过分受振；

③内燃机经常发生“突爆”燃烧；

④曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，工作时受到冲击；

⑤曲轴轴承松紧不一，中心线不在一直线上；

⑥各缸活塞重量不一致；

⑦曲轴端隙过大，运转时前后移动。

当曲轴弯、扭超过一定值后，将加速曲轴和轴承的磨损，严重时会使曲轴出现裂纹甚至折断，同时还会加速活塞连杆组和汽缸的磨损。

气门间隙

发动机工作时，气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。如果在室温下装配时，气门和各传动零件（摇臂、推杆、挺柱）及凸轮轴之间紧密接触，则在热态下，气门势必关闭不严，造成汽缸漏气。增压方法按照驱动增压器所用能量来源的不同，基本的增压方法可分为三类：机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。为保证气门的密封性，必须在气门与传动件之间留适当的间隙，习惯称之为“气门间隙”，并有“冷间隙"与“热间隙”之分。

气门传动组（气门与挺柱或气门与摇臂之间）在常温下装配时必须留有适当的间隙，以补偿气门及各传动零件的热膨胀，此间隙称为气门的冷间隙；在发动机正常运转时（热状态下），也需要一定的气门间隙，保证凸轮不作用于气门时，气门能完全密闭。发动机在热态下的气门间隙称为气门的热间隙。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。

在内燃机使用过程中，由于零件的磨损与变形，气门间隙会逐渐增大，促使进、排气门迟开、早关，导致进、排气的时间变短，进气不足，排气不净，致使内燃机的动力性与经济性下降，同时使各零件之间的撞击与磨损加剧，噪声增大；若气门间隙过小，则会引起气门密封不严而漏气，导致内燃机功率下降，油耗增加，甚至烧坏气门零件。配气相位原理上内燃机的进气、压缩、做功和排气等过程都是在活塞到达上止点和到达下止点时开始或完成。

因此，在使用过程中，应定期检查和调整气门间隙。内燃机的气门间隙一般由制造厂给出，各机型都有具体规定。在常温下（冷间隙），一般进气门间隙在0.20~0.35mm之间，排气门间隙在0.30~0.40mm范围内。②凸轮的检验凸轮的检验，可用标准样板或外径千分尺测量，凸轮顶部的磨损超过1mm时，应予以堆焊修复。有的发动机只规定了冷间隙，此时的冷间隙数值能保证发动机在热机状态下仍有一定的气门间隙。有的发动机则分别规定了冷间隙和热间隙。装配时应将气门间隙调整到规定数值。

调整发动机气门间隙在冷机状态下，气门完全关闭时进行。因为在热机状态下，由于内燃机工作时间的长短不同，其机温也有所差别，气门间隙的大小不好把握。由于新鲜气体（或可燃混合气）和废气流动惯性都很大，虽然进、排气门同时开启，但气流并不互相错位与混合。调整时，首先转动曲轴使要调整缸的活塞恰好处于压缩冲程上止点位置，此时，进、排气门处于完全关闭状态，然后用螺钉旋具和厚薄规调整该缸的进、排气门间隙，调整完毕后按同样方法依次调整其他缸。调整气门间隙的方法是：先松开调整螺钉的锁紧螺母，再旋转调整螺钉，用规定数值的厚薄规插入气门杆与摇臂之间进行测量，使气门间隙符合规定，调整好后再将锁紧螺母拧紧，复查一次，直至气门间隙在规定的范围内。

供油量的调节

喷油泵向喷油器供给的柴油量主要取决于柱塞的有效行程和柱塞的直径，其数值等于柱塞开始压油时，回油孔处斜槽的下边缘至回油孔下边缘的距离。此距离愈长，有效行程愈长，则供油量愈大，而这一距离的长短则可通过转动柱塞加以改变。经验证明：有些齿轮更换后，虽配合间隙符合要求，但由于啮合不好，往往噪声很大，必须走合一段时间才能消除。油量控制机构就是根据柴油机负荷的大小，转动柱塞来调节供油量，使其与负荷相适应。

油量控制机构有两种形式：齿杆式和拨叉式。

①齿杆式油量控制机构目前应用广泛。柱塞下端有条状凸块伸入套筒的缺口内，套筒则松套在柱塞套筒的外面。套筒的上部用固紧螺钉锁紧一个可调齿圈，可调齿圈与齿杆相啮合。05mm的薄铜皮2~3片（注意不要将它垫在轴瓦两端的接合处），这样可以减少轴瓦的修刮量，缩短其修刮时间。移动齿杆即可改变供油量。当需要调整某缸供油量时，先松开可调齿圈的固紧螺钉，然后转动套筒，带动柱塞相对于齿圈转动一定角度，再将齿圈固定即可。这种油量控制机构传动平稳、工作可靠，但结构较复杂。

②拨叉式油量控制机构主要由供油拉5、调节叉和调节臂等组成。当供油拉杆移动时，固定在拉杆上的调节叉随即拨动调节臂，使柱塞随之一起转动，从而改变供油量。⑥用尖头钳取出压气机端轴承孔中弹簧卡环，再从轴承孔中取出推力环及浮动轴承，然后仍在压气机端方向用尖头钳从轴承孔中取出该浮动轴承另一端的弹簧卡环。柱塞仅转动很小角度就能使供油量改变很大，因此拨叉式油量控制机构对供油量的调节十分灵敏。其结构简单、制造容易，适用于中小型柴油机。

在柱塞直径一定时，有效行程愈长，供油量愈大，喷油延续时间愈长。喷油延续时间过长，则会由于后期喷入的燃料不能充分燃烧而使柴油机性能恶化。因此，供油量较大的柴油机，必须选用较大的柱塞直径。

对于多缸喷油泵，如各缸的供油量不一致时，必须进行调整。调整的方法因结构不同而异。如采用拨叉式油量控制机构，则可通过改变调节叉在拉杆上的位置来调整供油量。