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曲轴的工作条件及常见故障

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。

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

内燃机工作不平稳，各轴颈受力不均衡；

内燃机突然超负荷工作，使曲轴过分受振；

内燃机经常发生“突爆”燃烧；

曲轴轴承和连杆轴承间隙过大，工作时受到冲击；

曲轴轴承松紧不一，中心线不在一直线上；

各缸活塞重量不一致；

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，---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。

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。1机械增压系统增压器压气机由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。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---内燃机喷讪或点火准时---，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---的接触应力，其相对滑动速度也---，而润滑条件则较差。惯性式离心式：利用灰尘和杂质在空气成分中密度大的特点，通过引导气流急剧旋转或拐弯，从而在离心力的作用下，将灰尘和杂质从空气中分离出来。因此凸轮工作表面磨损较---，还可能出现擦伤、麻点等不正常磨损情况。凸轮轴一般用钢模锻而成。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。---，将曲轴装在的焊架上，或装在汽缸体上，并在曲轴与焊架或汽缸体之间垫以铁质衬瓦。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---，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定位。

常见的凸轮轴轴向定位的方法有以下两种。

止推片轴向定位，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。

推力轴承轴向定位 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定位装置。

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。分别松开压气机壳、无叶涡壳与中间壳上的固紧件，取下两只壳体。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---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。

调速器的功用

调速器的功用是在柴油机所要求的转速范围内，能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油量，以保持柴油机转速基本稳定。

对于柴油机而言，改变供油量只需转动喷油泵的柱塞即可。随着供油量加大，柴油机的功率和转矩都相应增大，反之则减少。

柴油机驱动其他工作机械如发电机、水泵等时，如其输出转矩与工作机械克服工作阻力所需的转矩阻力矩相等，则工作处于稳定状态转速基本稳定。如阻力矩超过输出转矩，则柴油机转速将下降，如不能达到新的稳定工况，则柴油机将停止工作。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。当输出转矩大于阻力矩时，则转速将升高，如不能达到新的平衡，则转速将不断上升，会发生“飞车”事故。由于工作机械的阻力矩会随着工作情况的变化而频繁变化，操作入员是不可能及时灵敏地调节供油量，使柴油机输出转矩与外界阻力相适应的，这样，柴油机的转速就会出现剧烈的波动，从而影响工作机械的正常工作。因此，工程机械如发电用柴油机必须设置调速器。此外，由于柴油机喷油泵本身的性能特点，在怠速工作时不容易保持稳定，而在高速时又容易运转甚至“飞车”，所以在柴油机上必须安装调速器，以保持其怠速稳定和防止高速时出现“飞车”现象。

输油泵

输油泵的功用是---低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管道中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够的柴油。

柴油机所采用的输油泵有活塞式、内外转子式、滑片式和膜片式等多种。如发出“波、波”不连贯，短促的哑金属声，则表示曲轴有裂纹。在中小功率柴油机中常用活塞式输油泵，活塞式输油泵又称柱塞式输油泵。活塞式输油泵主要由活塞、推杆、出油阀和手油泵等组成。用于推动活塞运动的偏心轮通常设在喷油泵的凸轮轴上，因此输油泵常和喷油泵组装在一起。

柴油机工作时，喷油泵凸轮轴由曲轴驱动旋转，偏心轮即随之转动。装在壳体下部的浮子随着积聚在油水分离器壳体内的冷凝水的增多而逐渐上升。当偏心轮凸起部分高点向推杆位置转动时，推杆被推动并使活塞移动压油，同时压缩活塞弹簧。由于活塞前端油腔中的柴油压力提高，进油阀在压力作用下关闭，出油阀被推开，该油腔中的柴油经出油阀和上出油道流入活塞靠推杆一端的油腔内。

当偏心轮继续转动，使凸起部分高点逐渐远离推杆时，柱塞弹簧推动活塞和推杆回行，这时活塞后端油腔的油压升高而前端油压下降，出油阀关闭，活塞后端油腔中的柴油经上出油道流向喷油泵。同时，滚轮则迫使从动盘沿箭头方向转动一个角度，直到弹簧的弹力与飞块的离心力相平衡时为止。进油阀6被推开，由柴油箱或者柴油滤清器来的柴油，经进油道流入活塞前端油腔，使油腔充满柴油，至此，活塞式输油泵就完成了一次压油与进油的过程。

由于柴油由输油泵流向喷油泵是依靠弹簧推动活塞而压出的，因此输油压力由弹簧弹力所决定而保持在一定的范围内。活塞往复运动时，当活塞运动到前端，也即弹簧受到大压缩时的变形量，取决于偏心轮的偏心距工作中是不可改变的。废气涡轮增压器的拆卸在拆卸前可将压气机壳、中间壳及无叶涡壳三者的相互位置做好标记，以便在装屺时安装到原始位置。活塞退回到后端的位置，则为弹簧弹力与活塞后端油腔中油压相等时的位置。当喷油泵需要的柴油量大时，由输油泵后端油腔中流出较快，活塞冲程较长。当柴油机负荷减小，需要的油量减少，活塞后端油腔中柴油流出较少，油压相对升高，活塞后退的冲程就短。因此这种输油泵可保持输油压力一定，而输油量则可根据需要而改变。

输油泵上还装有手油泵，其作用是在柴油机尚未工作时，由人工用它来向供油系统内压油，以排除油道中的空气。也就是说，柴油发动机的喷油提前角供油时间是通过调整喷油泵的供油提前角来实现的。使用时，先提起手油泵活塞，进油阀开启，柴油即流入手油泵油腔内。然后将活塞压下，使进油阀关闭而出油阀开启，柴油经过出油阀流向喷油泵和各油道中去。使用完毕，应将手柄上的螺塞旋紧，以免柴油机工作时，空气进入供油系统中。