内燃机车柴油机机体及气缸盖组件

1、内燃机车柴油机机体内燃机车柴油机机体与气缸盖组件与气缸盖组件 1 柴油机基本知识柴油机基本知识2 机体功结构用与检修机体功结构用与检修3 轴瓦的结构功用和故障处理轴瓦的结构功用和故障处理4 气缸套的结构功用和故障处理气缸套的结构功用和故障处理5 气缸盖的结构与检修气缸盖的结构与检修1.1柴油机术语1止点 活塞在气缸内运动的极限位置，也称死点，距离曲轴中心最远为上止点，最近为下止点2 活塞行程 活塞上下止点的距离，用符号S表示，S=2r，r为曲轴半径3 气缸容积 Vc（最小气缸容积）：活塞位于上止点时，活塞顶面以上的容积 Va（最大气缸容积）：活塞位于下止点时，活塞顶面以上的容积 Vh（气缸工作

2、容积）：活塞从上止点运动到下止点时所扫过的气缸容积 Va= Vc+ Vh VH=iVh 26h=10 ( )4DVSl4 压缩比 气缸最大容积与最小容积之比，表示工质在气缸内被压缩的程度1achhcccVVVVVVV 5 气缸编号 由功率输出端朝自由端看，以垂直于输出轴中心线的水平线为基准，从该水平线右侧逆时针方向依次决定气缸列数工、等等。气缸的编号均从工列自由端开始，由前向后依次编号。整台柴油机的气缸号码应连续1.2柴油机基本组成1 固定件固定件是柴油机安装和支承各种机件的基础，它主要由机体、主轴承、气缸、气缸盖、油底壳及安装支承座等组成2 运动件运动件主要是指柴油机中作功、传递和输出功率的

3、曲柄连杆机构，即由活塞组、连杆组和曲轴组等部件组成3 配气机构配气机构主要包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门及气门弹簧等机件4 进、排气系统进气系统一般由空气滤清器、压气机、中冷器、贮气室或稳压箱及进气管道等组成。排气系统一般由排气支管、排气总管、涡轮机及排气消声器等组成1.2柴油机基本组成5 燃油系统燃油系统一般由燃油箱、燃油输送泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器及有关管路等组成6调控系统通过调控系统对柴油机进行调速及控制输出功率，并能自动防止柴油机发生过载及飞车等意外情况。调控系统主要有调速器或调节器、杠杆系统、超速保护装置及紧急停车装置7 机油系统机油系统主要有启动机油泵、主机油泵、热交换器

4、、机油滤清器及机油管道等部分。8冷却水系统冷却水系统一般由膨胀水箱，高、低温水泵，中冷器，机车散热器及管路部分组成1.3柴油机工作原理进气压缩作作工工排气2.1 机体的功用机体的功用 柴油机机体是由气缸体和曲轴箱两部分构成的一个整体式刚性构架(1)承受运动部件的各种作用力（如气体力、惯性力等）(2)支承柴油机所有运动件，工作过程中保持其相互准确的位置(3)设置柴油机内部的冷却与润滑通道，保证所有零部件正常工作所必需的冷却与润滑(4)安装柴油机各辅助系统部件(5)支承柴油机整个重量，作为安装支承2.2 机体外观图机体外观图图为图为12V240ZJD型柴油机机体示例，型柴油机机体示例，机体为铸焊结

5、构。横截面为六边形，曲轴孔位于机体中部，主轴承盖与机体采用平面结合2.3 机体的检修机体的检修1 探伤和水压试验 针对机体裂纹，着重检查查各焊缝及主轴承座孔、主轴承台面、主轴承螺栓、主轴承座垂直面与水平面过渡圆（R20）处等部位。 细小裂纹可以在裂纹两端钻上直径为1.52 mm的止裂孔，以防裂纹继续扩展，或铲除裂纹后进行焊修。对于主轴承座等重要部位有裂纹或其他部位裂纹较大较深时，原则上应作报废处理。2.3机体的检修机体的检修2.形位公差检查 机体形位公差等的检测最好用光学仪器测量，如准直仪等。在检修工作中应重点检查机体关键部位是否有裂纹、各轴承孔的孔径、各孔的同轴度3.主轴承盖和止推轴承盖的检

6、查主轴承盖和止推轴承盖的检查主要是主轴承孔的尺寸和同轴度的测量及修复4.螺栓、螺母等的检查 一般用磁粉探伤法进行检查，最后需经过消磁处理3.1 轴承轴承 柴油机轴承主要是指曲轴的轴承，包括主轴承和连杆轴承。一般都采用滑动轴承，由轴瓦、轴承座、轴承盖、连接螺栓和润滑油路等组成。柴油机轴承在工作中受到冲击性的气体力和活塞连杆组惯性力的动负荷作用 曲轴（连杆）轴承一般都采用轴瓦结构型式，即由两个分开的半圆形瓦片，组合而成一个完整的轴承3.2 轴瓦的结构轴瓦的结构 曲轴（连杆）轴承一般都采用轴瓦结构型式，即由两个分开的半圆形瓦片，组合而成一个完整的轴承 柴油机轴瓦的材质一般都由多层金属或合金构成。瓦的

7、外层为钢层，以保持其具有较高的机械性能，通常采用10号钢。轴瓦合金层为具有良好表面摩擦性能的软合金材料。目前轴承合金常用有巴氏合金（又称白合金）、铜基轴承合金、铝基轴承合金3.2 轴瓦结构轴瓦结构3.3 轴瓦定位两种方式3.4 轴瓦的选配轴瓦的选配 柴油机在更换主轴瓦时（如中修或临修），就会遇到主轴瓦的选配实质是选择主轴瓦的厚度，厚度符合技术规定。厚度符合技术规定。 润滑间隙过大，会造成轴承两端机油大量泄漏，主机油道油压降低，油膜变薄，不利于高负荷下的工作；同时进入连杆小头和活塞的机油减少，造成活塞冷却不良。 润滑间隙过小，使机油流动阻力增大，流量减少，引起轴承散热不良，轴瓦表面温度升高，甚至

8、导致烧瓦或咬轴。另外，过小的润滑间隙补偿不了主轴承由于加工和安装误差产生的圆度、圆柱度和各孔的同轴度的影响，使曲轴和主轴承受到很大的附加载荷。3.5轴瓦检修要求轴瓦检修要求1轴瓦须有胀量，不许有剥离、龟裂、脱壳、烧损、严重腐蚀和拉伤。2根据等级轴颈使用相应的等级轴瓦。选配轴瓦时符合相关技术要求。3轴瓦组装时要求相关柴油机的技术要求4. 日常检修时要求：盘车检查主轴承盖、主轴瓦、螺栓和挡圈状态。主轴承盖可见部分无裂纹，主轴瓦外观无异状，否则应拆瓦检查。螺栓无松动，挡圈状态良好；检查连杆瓦盖和轴瓦可见部分无异状。3.5 轴瓦故障处理轴瓦故障处理1.1.磨损与拉伤的处理磨损与拉伤的处理 当轴瓦工作表

9、面磨损到不能保证曲轴颈的油隙时，就应予以更换。 轻微拉伤的轴瓦，可用刮刀刮修一下拉伤部分，可继续使用。严重拉伤者更换。 更换轴瓦时须注意到与其它各位主轴瓦的阶梯度问题，在工艺技术要求的范围内。 为了避免曲轴轴颈中间细、两头粗的实际状况，在装用轴瓦时，可将轴瓦的两边缘先用刮刀刮修一下。3.5轴瓦故障处理轴瓦故障处理2.2.穴蚀与剥离处理穴蚀与剥离处理 小面积穴蚀的轴瓦，视具体情况，可以不经任何处理继续使用，或用刮刀修削一下后继续使用 对穴蚀情况较严重的或出现剥离的轴瓦应予以更换 在轴瓦使用前，应加强合金层与钢背结合强度的检查，对工作表面有较多气孔的轴瓦应不予装用 对轴瓦瓦背与座孔贴合差的轴瓦不予

10、装用。4.1 气缸套气缸套 气缸套是柴油机的主要易损零件之一，它与气缸盖、活塞等一起构成燃烧室。气缸套对活塞的运动起导向作用，同时还向周围的冷却介质传递一部分热量。 气缸由气缸套、水套和橡胶封水圈等组成,内表面为圆筒形，缸径为240 mm,水套用20号钢制造。水套与气缸套及机体共同形成水腔12V240ZJD型柴油机的缸套构造型柴油机的缸套构造4.2气缸套的检查气缸套的检查 目测检查缸套内表面，对于轻微拉伤，可用油石或砂布去除伤痕，允许存在不贯通的轻微拉痕线，可用手感去帮助判断，能目测到但手指接触无深度感觉，则属允许范围。如果存在严重拉伤，应进行磨修。 检查缸套穴蚀情况，穴蚀的检查主要测量其深度

11、，可用适当直径的钢针等物插入穴蚀孔找出较深部位后，用钢尺量度钢针插入的长度。穴蚀深度超限时应作报废处理，不超过一定深度时，有的机型允许调方向继续使用。4.3 气缸套故障处理气缸套故障处理1.气缸套磨损气缸套磨损a、气体压力及惯性力使活塞对缸套产生侧压力，活塞沿气缸壁运动而产生摩擦作用；b、柴油、机油燃烧后所产生的固体微粒，金属件表面摩擦而擦落下的金属粉末以及随空气带入气缸内的灰尘等，都促使气缸套磨损；c、柴油和机油中含有腐蚀性物质，如硫化物等，对气缸套产生化学腐蚀作用，特别是柴油机长期在低温下（指水温低于7080）工作时，废气中的二氧化碳和水汽容易凝结成碳酸。减少气缸套磨损的措施a a、运行中

12、，应尽量使柴油机保持在正常温度范围内工作（一般水温应为6575）。b b、按规定选用机油，注意保持存放机油的清洁。经常检查油位及油质，及时清洗滤清器。c c、定期保养清洗空气滤清器。d d、不要一开始就进入高转速、大负荷工况。4.3气缸套故障处理气缸套故障处理2气缸套穴蚀气缸套穴蚀 活塞运动时侧压力不断改变引起的敲击，使缸套产生高频振动，缸套外壁上的冷却水层产生局部的高压和高真空度 高真空情况下，冷却水蒸发为气泡，有的气泡直接发生在缸套外壁微小的针孔内，或受振动而挤入针孔内。当它们受高压冲击而破裂时就在破裂区产生瞬时高温和压力冲击波，其压力可达数十个大气压，它以极短促的时间冲击气缸外壁，对气缸

13、壁产生强烈的破坏力。 这样反复不断的作用，使金属表面出现急速的疲劳破坏，而产生穴蚀现象。 减轻穴蚀的措施a 采用厚壁缸套，使缸套刚度加大，振动加速度和振幅减小；b 减小缸套与活塞的配合间隙；c 减轻活塞重量；d 在缸套外壁镀铬、渗氮、涂陶瓷材料；e 控制油、水温度，不使油、水工作温度过低，以保证活塞与缸套有合适的配合间隙；f 严格控制冷却液的质量标准，使用硅系复合添加剂冷却液；g 提高材料的性质，改变金相结构5.1 气缸盖 气缸盖是柴油机主要固定件之一，它安装在气缸套上端，并通过气缸盖螺栓与气缸体固定在一起。 气缸盖的主要功用是：1.密封气缸上端面，与活塞、气缸构成燃烧室空间。2.布置进、排气

14、道，保证柴油机进、排气过程的顺利进行3.安置柴油机的部分零部件如进、排气门、气门摇臂、喷油器等5.2气缸盖基本结构气缸盖的基本构造如图所示。其底面为气缸套密封面，两者之间；装有气缸盖垫片；底面上有气门座孔，分别与气缸盖内部的进、排气道8连通；进、排气口上端气门导管孔7内，装有气门导管，气门杆部穿过导管孔通向气缸盖顶面，喷油器座孔内装有喷油器护套，用于安装喷油器。5.3气缸盖结构型式气缸盖结构型式 按柴油机的用途、工作性能及缸径不同，气缸盖有多种多样的结构型式1.按气缸数目分类，可分为：单体式气缸盖、块状式气缸盖、整体式气缸盖。2.按气门数目分类，可分为：二气门气缸盖、四气门气缸盖。3.按气缸盖

15、所用材料分类，可分为：铸铁气缸盖、铝合金气缸盖5.4气缸盖的检修气缸盖的检修1气门座的检查与校正气门座的检查与校正A 气门座的磨损量检查将气门装在气门座上，测量气门底面凹入气缸盖底平面高度c值,以判断气门座的磨损量。当磨损量超过限度时，则应换新件。B 气门座接触宽度检查将气缸盖倒置放平，使气门座朝上。在气门座密封锥面上薄薄地涂上一层色油，然后轻轻地装入气门，用手压住气门底面，转过1/8 1/4周，迅速提起，观察气门密封锥面上着油情况。正确地配合，应在配合锥面的中部出现均匀连续的接触带。接触带较宽时，接触面不易磨损，但也不易密封；接触带过窄时，容易密封，但也容易磨损。2 气门与气门导管的检查气门与气门导管的检查 气门导管外观检查不得有裂纹、弯曲、严重拉伤及松动，按要求测量并确其与气门杆之间的配合间隙,图(a)所示为12V240ZJD型柴油机气门导管的测量部位。配合间隙超限时应更换气门导管。用荧光探伤或电磁探伤检查气门裂纹，一旦发现有裂纹，应作报废处理。按规定测量气门导杆的直径，图(b)所示为240型柴油机气门导杆的测量部位3 气缸盖裂纹和损伤的检查气缸盖裂纹和损伤的检查 仔细地清理掉气缸盖底面上的积炭，注意不要划伤气缸盖表面。然后目视检查表面状况，必要时可采用红液渗透探伤法，检查整个气缸盖是