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内燃机的支承

内燃机的支承随其用途不同而各异，固定式内燃机如发电机组用内燃机、工程机械用内燃机等，多用机体上的四个支承点刚性地固定在机座或其他重量较重的基础上，以降低由于内燃机固有的不平衡性引起的振动。

3.1.2汽缸体与汽缸盖检修技能

汽缸体和汽缸盖的常见失效形式有：不同位置的裂纹、平面变形、水道口腐蚀和螺孔损坏等。本节将分别讨论这几种失效形式产生的原因、检验及修理方法。

3.1.2.1裂纹的检验与修理

汽缸体和汽缸盖裂纹会导致冷却液或机油泄漏，影响内燃机的工作，甚至造成汽缸体或汽缸盖报废。

1裂纹产生的原因

汽缸体与汽缸盖产生裂纹的部位往往与它们的结构有关，不同形式的发动机出现裂纹的部位有它一定的规律性。总体说来，裂纹产生的原因不外乎以下三个方面。

设计和制造方面的缺陷

a.一些改进型发动机是强化机型，其转速和功率较原发动机-提高，在高转速下，发动机受到的惯性力和应力也增大，易出现裂纹。

b.汽缸体结构复杂，各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位，刚度低，易出现裂纹。

c.加工部位与未加工部位，壁厚不同部位过渡处都将产生应力集中，当这些应力与铸造时的残余应力叠-，也易产生裂纹。

使用不当

a.在寒冷冬季，没使用防冻液或停机后没按照规定时间冷却水冷却至常温放出冷却水，致使水套内的冷却水结冰而发生冻裂，或在严寒冬季，骤加高温热水而炸裂。

b.在内燃机处于高温工作状况下突然加入冷水，造成汽缸体和汽缸盖热应力过大，致使汽缸体和汽缸盖产生裂纹。

c.在拆装或搬运中不慎，使汽缸体或汽缸盖-受振或碰撞而产生裂纹。对空气滤清器的要求是：滤清-、阻力小、应用周期长且保养方便。内燃机在运转过程中，材料受到过高的热应力。比如，长时间超负荷工作，造成汽缸体内应力增大；水套中的水垢过厚，减少了冷却水的通过面积，而且水垢的传热性差，降低了发动机的散热性能，-是汽缸之间、气门座之间以及进、排气孔附近的水道被阻塞后，将-影响散抹使局部工作温度升高，热应力过大，以致产生裂纹。

d.在没有充分暖机的情况下，迅速增加负荷，致使汽缸体和汽缸盖冷热变化剧烈且不均匀，以致产生裂纹。

修理不高在维修过程中，未能严格执行工艺要求，如汽缸盖螺母未能按规定顾序和力矩拧紧、拧紧力不均匀，用不符合规定的汽缸盖螺母等；在镶配气门座圈时，没有根据气门座的材料及加工精度等选用适当的压入过盈量等，也会使其产生裂纹。

拧紧汽缸盖螺母要用读数准确的扭力扳手，按先中间后两边，分2~3次如135系列柴油机汽缸盖螺母的规定力矩为245~265n·m，一次可拧到100n·m；第二次可拧到200n·m；第三次可拧到规定力矩对称地拧紧到规定的力矩。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。对重装汽缸盖的发动机在一次走热，冷却至常温后，还需按上述要求再拧一次汽缸盖螺母以达到规定力矩，并应重新调整一次气门间隙。

拆卸汽缸盖螺母的顺序与上述顺序刚好相反，按先两边后中间的顺序，分2~3次对称地拧松。千万不要为了方便，-地把所有螺母卸掉。

活塞与连杆的装配与检验

将活塞上所标记的装配方向认定准确

a.有膨胀槽的活塞，应朝向连杆喷油孔的相对面。

b.活塞顶上的箭头：指向排气管。

c.活塞顶上的凹槽：按相关位置装配。

d.活塞平顶无记号：任意装配但不能装错缸。

活塞、活塞销及连杆小头的装配将铝制活塞全浮式活塞，放入水中加热到75~85℃，取出活塞后迅速擦净销孔，将活塞销推入孔的一端，立即在衬套内涂以少许机油，把连杆伸入活塞内与活塞销对正注意方向：一般大头上有油匙的一边应朝向工作时的转动方向。继续用手的腕力将活塞销推入另一销孔或用木锤敲进。将涡轮转子轴和叶轮出口处六角凸台夹在台虎钳上，识别或做好自锁螺母、涡轮转子轴及压气机叶轮相互位置的动平衡标记。尤其用木锤往里敲时，活塞销一定要装正，否则对销孔内表面有损伤。装好后继续放入水中加温，当温度达到90℃左右时，再从水中取出，当活塞销处于垂直地面位置时，活塞销在孔中应不能自动下移，如果下移就证明配合松；另外应摇动连杆，看活塞销是否在孔中转动，如能转动，证明配合正常。如活塞销在孔中不转动，则证明配合过紧，此时应把销子打出来，适当修刮。

活塞销与连杆衬套装配检验在常温下，检查活塞销与衬套的配合情况时，可以手扶住活塞，另一手持连杆大头部分摆动，如果活塞销和衬套配合正常，摆动时应有一定的阻力；或用手握住活塞，使连杆大头部分稍向上，虚线位置，若衬套与活塞销配合正常，则连杆能借本身的重量徐徐下降。若配合松时，则下降很快；若配合紧了，则连杆不下降。有的发动机只规定了冷间隙，此时的冷间隙数值能-发动机在热机状态下仍有一定的气门间隙。若配合稍松，可用合适的工具在衬套两边轻轻敲击数下，这样可以使衬套内径稍变小，若紧得不多，则不-修刮，可将活塞销装进衬套，然后将活塞销夹在虎钳上，来回搬动连杆，使衬套内表面磨得光滑些即可。

活塞连杆装好后，在活塞销两端装入卡环一定要把卡环装在槽内，并使开口朝向活塞的上边活塞顶端方向，这是因为活塞销端部受热膨胀的系数大，卡环长期受高温而失去弹力，开口朝上时，卡环端部回缩，不易跑出槽外，同时，开口朝上，还可以保存润卡环有两种钢丝和钢片。如卡环为钢片时，其卡环槽-为0.6~0.7mm；卡环为钢丝时，槽的-为钢丝直径的1/2、2/3，卡环装入槽内与槽的四周应接触严密。曲轴轴向间隙的检查曲轴轴向间隙也称曲轴的端隙，是指轴承承推端面与轴颈定位轴肩之间的轴向间隙。卡环与活塞销两端的间隙均应不小于0.10mm。保留此间隙的目的在于使活塞销受热后有膨胀的余地。若没有此间隙，活塞销膨胀会使活塞的变形加大，甚至顶出卡环，易造成“拉缸”事故。间隙过小或没有时，可将活塞销磨短少许即可。

检查活塞连杆组的弯扭在连杆校验器上检查整套活塞连杆组是否有弯扭现象检查时不装活塞环，检查方法：按要求将活塞连杆组装在连杆校验器上，使活塞的底部与槽块的顶部接触，通过左右间隙的测量来确定活塞连杆组的扭曲，不得超过0.10mm；通过测量活塞裙部上下与平块之间的间隙来确定活塞连杆组的弯曲，不得超过0.10mm，若超过规定就要重新对轴承、活塞销孔、连杆衬套、连杆的弯曲与扭曲进行校验。对于多缸柴油机的喷油泵，还要求各缸的供油次序应符合选定的发动机发火次序，各缸的供油时刻、供油量和供油压力等参数尽量相同，以-各缸工作的均匀性。

活塞连杆组的重量规定内燃机的型号不同，要求也不一样，各内燃机说明书均有具体规定，例如，135系列柴油机，新机时，在同一台柴油机中各活塞差不得大于5g，在同一台柴油机中各连杆组包括连杆体、连杆盖、大小头轴承、连杆螦钉差不得大于30g。用平口螺钉旋具压平推力轴承上锁片的翻边，先拧下4只六角螺栓，然后取出推力轴承及另一片推力片。一般修理时要求略低一些，例如铸铁活塞直径在150mm左右的，各缸差不能超过15g，连杆不能超过30、40g，活塞连杆组不超过60~80g，汽缸直径在100mm左右的铝活塞各缸差不超过10g，连杆不能超过25~30g，活塞连杆组不能超过40~50g。

曲轴的构造

曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈曲柄销、曲柄臂、平衡重并非所有曲轴都有、前端自由端和后端功率输出端等组成。

主轴颈与连杆轴颈内燃机的主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体，它们以较大的圆弧半径与曲柄臂相连接。主轴颈是用来支承曲轴的，曲轴绕主轴颈中心高速旋转。因此，在这种柴油机-是直接喷射式柴油机的喷油泵上，往往装有离心式供油提前角自动调节器。主轴颈多为实心的，而球墨铸铁的曲轴主轴颈与连杆轴颈大多是空心的，其优点是可以减少旋转，从而减少其离心力；同时可作为润滑油离心滤清的空腔。主轴颈与连杆轴颈采用压力润滑，润滑油通过曲柄臂中的斜油道被压送至连杆轴颈空腔内，在旋转离心力的作用下，将机油中密度大的金属磨屑及其他杂质甩向空腔的外壁，内侧干净的机油通过油管流到连杆轴颈及轴承摩擦表面。

曲柄臂简称曲柄曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈，通常制成椭圆形或圆形，其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。

平衡重平衡重通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲柄臂上，其形状多为扇形。平衡重的作用是平衡连杆轴颈及曲柄臂的重量、离心力及其力矩，以减轻主轴承的载荷，增加运转的平稳性。

曲轴的前端曲轴的前端制成有台肩的圆柱形。其-别装有正时齿轮、挡油圈、油封、带轮和止推片等零件。有些中小功率内燃机曲轴前端设有启动爪，另有一些高速内燃机曲轴前端装有扭转减振器，还有些工程机械用内燃机的曲轴前端设有动力输出装置。

曲轴的后端一般曲轴的后端设有油封、回油螺槽、后凸缘等结构。曲轴后端的尾部伸出机体外，以便将内燃机的功率输送给配套机具的传动装置。后端多装有飞轮，通过花键或凸缘与其相配，然后用螺栓固紧。山于飞轮尺寸大而重，因此对螺栓的紧固有一定的要求。

4曲轴的形状和发动机的发火次序

曲轴的形状及曲柄销间的相互位置即曲拐的布置与冲程数、汽缸数、汽缸排列方式和各汽缸做功行程发生的顺序称为发火次序或工作顺序有关。曲轴的形状要同时满足惯性力的平衡和发动机工作平稳性的要求。

就四冲程发动机而言，曲轴每转两圈即一个工作循环，每缸都应发火做功一次。当柴油机工作时，输油泵从柴油箱吸出柴油，经油水分离器除去柴油中的水分，再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质，然后送入喷油泵，在喷油泵内柴油经过增压和计量之后，经高压油管输往喷油器，-通过喷油器将柴油喷入燃烧室。各缸的发火间隔时间以°ca表示应力求均匀。设发动机有个汽缸，则发火间隔应为720°/i°ca，即曲轴每转720°/i时，就应有一个缸做功，这样才能使发动机工作平稳。现就常用的4缸、6缸和v型8缸发动机说明如下。

四冲程直列4缸发动机因缸数i=4，所以发火间隔应为720°/4一180°ca。其曲柄销布置4个曲柄销布置在同一平面内，1、4缸的曲柄销朝上时，2、3缸的朝下，1、4缸与2、3缸相隔180°。

曲枘销的另种布置形式是将述一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的着火次序是，只有少数进内燃机采用这种着火次序。

按发火次序看，前后两个汽缸的做功行程有60°是重叠的，这种现象是容易理解的。其方法是：在轴瓦上涂一薄层机油，然后装在轴颈上，按规定力矩拧紧连杆螺栓，用手使劲甩动连杆，如轴瓦合金为巴氏合金即镍基合金，可依靠连杆本身的惯性转动1/2、1圈。因为各汽缸间做功行程的间隔是120°，而每个汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后两个汽缸的做功行程有60°的重叠角。在这个60°中，两个汽缸都在做功，个汽缸做功未完，后一个汽缸做功已经开始。这种做功行程重叠的现象对发动机工作的平稳性是非常有利的。

四冲程v型8缸机大多将汽缸排列成双列v形两列汽缸的中心线夹角常取90°。因其汽缸数i=8，所以，各缸发火间隔应为720°/8=90°ca。用圆头钳取下中间壳内压气机端的孔用弹性挡圈，并用两把螺钉旋具取下压气机端气封板，并从中间壳上取出挡油板、压气机端推力片和隔圈，再从压气机端气封板中压出轴封，然后在手指上套上两个用细铁丝做成的圆环，取出轴封上的两个弹力密封环。通常，这种发动机左右两列汽缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上，所以v型8缸机只有4个曲柄销。一般情况下，将4个曲柄销布置在两个互成90°的平面内。v型8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。

连杆瓦的修配

修配方法

a.将曲轴抬上架，或立于飞轮上。

b.擦净连杆轴颈和轴瓦。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。

c.将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上，扭紧螺钉到转动有阻力为止，然后往复转动3~4圈，再拆下连杆轴瓦，查看与轴颈的接触情况并进行修刮。

开始修刮时，轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端，经几次修刮后应注意：当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时，应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0.05mm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；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；开始修刮时，要求重者多刮，轻者少刮或不刮，以便迅速刮出均匀的接触面。接合面附近，开始适当重刮，刮到中途少刮或者不刮；当修刮到轴瓦接触面接近时，应以调整为主，刮重留轻，刮大留小，直至扭力上够，松紧度合适，接触面达到75％以上为止；在修刮过程中，如松紧度合适，但接触面未达到要求，可适当减少垫片后继续修刮；在一般情况下，轴瓦刮好后要保留1~2个垫片以便内燃机工作一段时间后对轴瓦的松紧度进行调整；在特殊情况下，如轴瓦的修刮量太小，可以在轴瓦的背面加上适当厚度的铜垫片，但这种方法只能在中、小修时使用，在大修时一律不得使用。但一般说来，由于凸轮轴的受力不大，它的磨损速度是缓慢的，通常在内燃机两三个大修周期甚至更长时间才达到允许使用-。

对轴瓦孔失圆度、锥形度的检查其测量方法是：按规定力矩拧紧瓦盖螺栓，然后用量缸表测量其失圆度与锥形度。在同一横截面两互相垂直的直径之差即为失圆度；在同一纵截面大与小直径之差即为锥形度。其失圆度与锥形度均应在0.02~0.04mm以内。

松紧度轴瓦与轴颈的径向间隙的检查

a.测量法。将装、刮配好轴瓦的连杆夹稳在虎钳上，且按规定力矩上好连杆螺栓，用量缸表配合外径千分尺测量出瓦孔直径。瓦孔直径一轴颈直径一径向间隙。其中要考虑失圆度在内，而各机型轴瓦与轴颈的径向间隙均有具体规定。

b.铅丝、铜皮法。铅丝法是在轴承与轴颈间放一直径为轴承标准间隙约2倍的铅丝，按规定力矩旋紧轴承盖后，再取出铅丝，用千分尺测量其厚度即为轴瓦与轴颈的径向间隙。然后在这附近容易产生裂纹的部位，用眼看或用放大镜仔细观察，如发现油渍冒出或成一黑线的地方，就是裂纹之所在。铜皮法：用长约30mm，宽约10mm，厚度与标准间隙相同取小值的铜皮四周角应做成圆口，使用时应涂上一薄层机油放于轴承和轴颈间，按照规定扭力旋紧轴承盖螺栓用手扳动曲轴或飞轮，若扳不动，表示轴瓦与轴颈的径向间隙过小；若感觉有阻力不能轻易扳动，但取出铜片后又能以轻微力量即可转动，即表示合适；若无阻力或转动过松，即表示轴瓦与轴颈的径向间隙过大。如果间隙过大或过小，可以用增减垫片的方法加以调整。

c.经验检查法。光磨轴颈时，没有使轴颈与曲轴臂曲柄连接处保持一定的内圆角一般要求轴颈的内圆角为1~3mm之间引起应力集中而使曲轴断裂。其方法是：在轴瓦上涂一薄层机油，然后装在轴颈上，按规定力矩拧紧连杆螺栓，用手使劲甩动连杆，如轴瓦合金为巴氏合金即镍基合金，可依靠连杆本身的惯性转动1/2、1圈；若轴瓦合金为铜铅合金俗称铜瓦，能转动1、2圈；若轴瓦合金为铝基合金俗称铝瓦，能转动2、3圈，同时再握住连杆小端，沿曲轴轴线方向拨动，应没有松旷感觉即为合适。

连杆大端端隙的检查当连杆轴瓦全部刮配好以后，还要对连杆大端的端隙进行检查，连杆大端的侧面与曲轴臂之间的间隙不能过大，一般为0.1、0.35mm。如果超过0.5mm时，应在连杆大端的侧面堆焊铜或挂一层轴瓦合金予以修复。