柴油發電機維修培訓之柴油機篇-p25-p28 柴油發電機曲柄連桿機構

  第二節  柴油發電機曲柄連桿機構

  柴油發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和完成能量轉換的機構。在這個機構中，柴油燃燒所產生的熱能轉變為機械能，活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動，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、活塞銷、活塞本位、連桿軸襯（圖中無法標出）、連桿瓦和連桿螺釘等組成。

  活塞連桿組件的外形如圖2—22所示。

  1.活塞易產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。

  環槽部和裙部三部分，如圖2-23所示環槽部是為安裝活塞環而設計的。

  在使用過程中，活塞易磨損的部位是環槽，其次是裙部和銷孔。活塞環稻磨損的主要原因是受到燃燒室高溫高壓的作用。活塞一般有幾道環槽，但最易受到磨損的是靠近燃燒室的環棺。當活塞環槽出現較大磨損時，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，故障多數出現在環槽部位或活塞環；柴油機在怠速時，可聽到曲軸箱內的漏氣聲。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.活塞環易產生的故陣及檢修方法

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

  柴油發電機活塞環在長期使用過程中易出現嚴重磨損、彈力減弱、內部結膠和折斷等故障。活塞環在長期使用過程中，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，活塞環的彈力開始減退，端隙、側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燃燒不完全的現象，燃燒室內產生的高溫高壓氣體也會通過活塞環進入曲軸箱，使活塞環內積碳增多，密封作用減弱，還會造成機油上竄。

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

  活塞環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、機油內進入柴油且功率急速下降時，一般可認為活塞環出現故障。活塞環屬于易損件，價格也較便宜，損壞后一般更換與汽缸、活塞同級的活塞環即可。

  3.連桿易產生的故障及檢修方法

  柴油發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生變形，連桿一般用優質碳素鋼或合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、柴油機發生抱缸事故等均會使連桿發生彎曲或斷裂。

  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。實踐經驗豐富且有專用工具的修理廠，可對連桿進行校正后繼續使用。

  4.連桿村套易產生的故障及檢修方法

  柴油發電機組連桿襯套的作用是減輕活塞銷的轉動磨損。為了減輕連桿小頭孔內的磨損，在小頭孔內一般都壓裝有襯套，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部得到充分的潤滑，連桿小頭頂部或扦縣內部一般都鉆有油孔，利用飛濺或壓力對襯套內壁進行潤滑。連桿襯套的外形如圖2—26所示。

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

  連桿襯套出現故障后的檢驗方法如圖2。27所示。柴油機起動后，如果發現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.連桿大頭內部易產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壁裝有連桿瓦（或軸瓦），用來減輕曲軸頸與連桿大頭內壁的磨損。

  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。

  連桿大頭內部易產生故障的主要原因有：一是使用保養不當，例如機油內雜質較多，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部有故障。

  ②采用逐缸斷泊法進行試驗，若發現某缸斷油后“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，則說明該缸連桿軸瓦或連扦螺栓有故障。

  柴油發電機組連桿軸瓦屬于易損件，一般更換新件即可。對于少數有修復價值的軸瓦，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運動，并經飛輪輸出動力，同時驅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部件，它將活塞的往復運動轉變成旋轉運動。