（1)活塞

活塞的功用是承受燃?xì)獾膲毫Γ⒔?jīng)過連桿將力傳給曲軸。

活塞的工作條件十分惡劣，它是在高溫、高壓的燃?xì)庾饔孟?，不斷地作高速往?fù)直線運(yùn)動。在內(nèi)燃機(jī)使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會逐漸增大，促使進(jìn)、排氣門遲開、早關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)、排氣的時間變短，進(jìn)氣不足，排氣不凈，致使內(nèi)燃機(jī)的動力性與經(jīng)濟(jì)性下降，同時使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大。由于受到周期性變化的燃?xì)鈮毫屯鶑?fù)慣性力的作用，活塞承受很大的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，加之溫度分布不均勻，就會引起熱應(yīng)力。因此，要求活塞必須有較輕的重量以及足夠的強(qiáng)度與剛度。活塞在高溫、高壓、高速條件下工作，其潤滑條件較差，活塞與汽缸壁摩擦嚴(yán)重。為減小磨損，活塞表面必須耐磨。

高速內(nèi)燃機(jī)的活塞通常采用鑄鋁合金。②凸輪的檢驗(yàn)凸輪的檢驗(yàn)，可用標(biāo)準(zhǔn)樣板或外徑千分尺測量，凸輪頂部的磨損超過1mm時，應(yīng)予以堆焊修復(fù)。隨著內(nèi)燃機(jī)的不斷強(qiáng)化，采用鍛鋁合金或共晶鋁硅合金的活塞日益增多，而高增壓內(nèi)燃機(jī)較多采用鑄鐵活塞，其目的在于提高其強(qiáng)度，減小熱膨脹系數(shù)?；钊幕緲?gòu)造可分為頂部、環(huán)槽部（防漏部或頭部）、活塞銷座和裙部四部分。

①頂部頂部是構(gòu)成燃燒室的一部分，其結(jié)構(gòu)形狀與發(fā)動機(jī)及燃燒室的型式有關(guān)。如果此間隙過大'前后竄動，則給活塞連桿組的機(jī)件帶來不正常的磨損，止推墊圈表面逐漸磨損，使間隙改變，形成軸向位移?；钊敳康膸追N不同結(jié)構(gòu)形狀。小型內(nèi)燃機(jī)大多采用平頂活塞，優(yōu)點(diǎn)是制造簡單，受熱面積小。大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)的活塞頂部由于要形成特殊形狀的燃燒室，其形狀比較復(fù)雜，一般都制有各種各樣的凹坑。凹坑是為了改善發(fā)動機(jī)的燃燒狀況而設(shè)置的，使可燃混合氣的形成更有利，燃燒過程更完善。有的內(nèi)燃機(jī)為避免氣門與活塞頂相碰撞，在頂部還制有淺的氣門避碰凹坑。

內(nèi)燃機(jī)活塞所受的熱負(fù)荷大（尤其是直接噴射式內(nèi)燃機(jī)），往往會使活塞引起熱疲勞，產(chǎn)生裂紋。經(jīng)驗(yàn)法：在軸瓦表面加入一薄層機(jī)油，并將瓦蓋按規(guī)定力矩?cái)Q緊（擰緊順序同上），用雙手的腕力扳動曲軸臂，能使曲軸轉(zhuǎn)動一圈左右為合適。因此，有的內(nèi)燃機(jī)可從連桿小頭上的噴油孔噴射機(jī)油，以冷卻活塞頂內(nèi)壁。也有的內(nèi)燃機(jī)在機(jī)體里設(shè)有專門的噴油機(jī)構(gòu)，也可起到同樣的作用?；钊敳恳虺惺苋?xì)鈮毫Γ砸话惚容^厚；有的活塞頂內(nèi)部還制有加強(qiáng)筋。

②環(huán)槽部環(huán)槽部主要用于安裝活塞環(huán)以防止燃油或燃?xì)饴┤肭S箱，并將活塞吸收的熱量經(jīng)活塞環(huán)傳給汽缸壁，與此同時阻止?jié)櫥透Z入燃燒室。如減壓環(huán)帶磨損或間隙過大，使密封不良，就會導(dǎo)致柴油機(jī)工作性能惡化?；钊^部加工有數(shù)道安裝活塞環(huán)的環(huán)槽，上面2一3道用于安裝氣環(huán)，下面1、2道是油環(huán)槽。油環(huán)槽的底部鉆有許多徑向小孔，以便油環(huán)從汽缸壁上刮下多余的潤滑油從小孔流回曲軸箱。

有的內(nèi)燃機(jī)在活塞頂?shù)揭画h(huán)槽之間，或者一直到以下幾道環(huán)槽處，都開有細(xì)小的隔熱溝槽。溝槽在活塞工作時，可形成一定的退讓性，可以防止活塞與汽缸壁的咬合，故這種活塞可適當(dāng)減小活塞與汽缸間的間隙。

二道環(huán)槽的耐磨性，有的內(nèi)燃機(jī)在環(huán)槽部位上隨著內(nèi)燃機(jī)的不斷強(qiáng)化，為了提高一鑲鑄耐熱和耐磨的奧氏體鑄鐵護(hù)槽圈。

③活塞銷座銷座用以安裝活塞銷，主要起傳遞氣壓力的作用。活塞銷座與頂部之間往往還有加強(qiáng)筋，以增加剛度。銷座孔內(nèi)設(shè)有安裝彈性卡環(huán)的環(huán)槽，活塞銷卡環(huán)是用來防止活塞銷在工作中發(fā)生軸向竄動，竄出活塞銷座孔而打壞汽缸體。

④裙部活塞頭部低一道油環(huán)槽以下的部分稱為裙部。其作用主要是對活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)動加以導(dǎo)向，此外它還承受側(cè)壓力。柴油機(jī)由于燃?xì)鈮毫Ω撸瑐?cè)壓力大，所以裙部也比較長，以減小單位面積上的壓力和磨損。

由于柴油機(jī)汽缸壓力很大，要求裙部具有足夠大的承壓面積，又要在任何情況下保持它與汽缸壁有佳的配合間隙（既不因間隙過大而使密封性變差和產(chǎn)生敲缸現(xiàn)象，又不因間隙過小而刮傷汽缸壁，甚至發(fā)生咬缸現(xiàn)象）。在有些小型柴油機(jī)上，往往不裝輸油泵，而依靠重力供油（柴油箱的位置比噴油泵的位置高）柴油機(jī)的燃料是在壓縮過程接近終了時噴入汽缸內(nèi)的。故其活塞裙部通常不開切槽，只是將活塞軸向制成上小下大的圓錐形，并將裙部徑向做成橢圓形。因此，柴油機(jī)活塞與汽缸壁的裝配間隙要比油機(jī)的大。為了保證柴油機(jī)壓縮終了有足夠的壓力和溫度，則要求其有更好的密封性，因此，柴油機(jī)應(yīng)具有更多的密封環(huán)和刮油環(huán)。

曲軸的構(gòu)造

曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（曲柄銷）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲軸都有）、前端（自由端）和后端（功率輸出端）等組成。

①主軸頸與連桿軸頸內(nèi)燃機(jī)的主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高和粗糙度較低的圓柱體，它們以較大的圓弧半徑與曲柄臂相連接。③粉漬法將曲軸用煤油或柴油洗凈抹干后，在曲軸表面均勻涂上一層滑石粉，然后用小手錘輕敲曲軸臂，如果曲軸存在裂紋，油漬就會由裂紋內(nèi)部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發(fā)現(xiàn)裂紋之所在。主軸頸是用來支承曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速旋轉(zhuǎn)。主軸頸多為實(shí)心的，而球墨鑄鐵的曲軸主軸頸與連桿軸頸大多是空心的，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，從而減少其離心力；同時可作為潤滑油離心濾清的空腔。主軸頸與連桿軸頸采用壓力潤滑，潤滑油通過曲柄臂中的斜油道被壓送至連桿軸頸空腔內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，將機(jī)油中密度大的金屬磨屑及其他雜質(zhì)甩向空腔的外壁，內(nèi)側(cè)干凈的機(jī)油通過油管流到連桿軸頸及軸承摩擦表面。

②曲柄臂（簡稱曲柄）曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應(yīng)使曲軸有足夠的剛度和強(qiáng)度。

③平衡重平衡重通常設(shè)在與連桿軸頸相對的一側(cè)曲柄臂上，其形狀多為扇形。平衡重的作用是平衡連桿軸頸及曲柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的載荷，增加運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

④曲軸的前端曲軸的前端制成有臺肩的圓柱形。其上分別裝有正時齒輪、擋油圈、油封、帶輪和止推片等零件。有些中小功率內(nèi)燃機(jī)曲軸前端設(shè)有啟動爪，另有一些高速內(nèi)燃機(jī)曲軸前端裝有扭轉(zhuǎn)減振器，還有些工程機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)的曲軸前端設(shè)有動力輸出裝置。

⑤曲軸的后端一般曲軸的后端設(shè)有油封、回油螺槽、后凸緣等結(jié)構(gòu)。曲軸后端的尾部伸出機(jī)體外，以便將內(nèi)燃機(jī)的功率輸送給配套機(jī)具的傳動裝置。后端多裝有飛輪，通過花鍵或凸緣與其相配，然后用螺栓固緊。山于飛輪尺寸大而重，因此對螺栓的緊固有一定的要求。

（4）曲軸的形狀和發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序

曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置（即曲拐的布置）與沖程數(shù)、汽缸數(shù)、汽缸排列方式和各汽缸做功行程發(fā)生的順序（稱為發(fā)火次序或工作順序）有關(guān)。曲軸的形狀要同時滿足慣性力的平衡和發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。

就四沖程發(fā)動機(jī)而言，曲軸每轉(zhuǎn)兩圈（即一個工作循環(huán)），每缸都應(yīng)發(fā)火做功一次。將裝、刮配好軸瓦的連桿夾穩(wěn)在虎鉗上，且按規(guī)定力矩上好連桿螺栓，用量缸表配合外徑千分尺測量出瓦孔直徑。各缸的發(fā)火間隔時間（以°CA表示）應(yīng)力求均勻。設(shè)發(fā)動機(jī)有個汽缸，則發(fā)火間隔應(yīng)為720°/i°CA，即曲軸每轉(zhuǎn)720°/i時，就應(yīng)有一個缸做功，這樣才能使發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)。現(xiàn)就常用的4缸、6缸和V型8缸發(fā)動機(jī)說明如下。

①四沖程直列4缸發(fā)動機(jī)因缸數(shù)i=4，所以發(fā)火間隔應(yīng)為720°/4一180°CA。其曲柄銷布置4個曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷朝上時，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔180°。

曲枘銷的另種布置形式是將述一種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的著火次序是，只有少數(shù)進(jìn)內(nèi)燃機(jī)采用這種著火次序。

按發(fā)火次序看，前后兩個汽缸的做功行程有60°是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。根據(jù)各凸輪的相對位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向，即可判斷發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序。因?yàn)楦髌组g做功行程的間隔是120°，而每個汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后兩個汽缸的做功行程有60°的重疊角。在這個60°中，兩個汽缸都在做功，個汽缸做功未完，后一個汽缸做功已經(jīng)開始。這種做功行程重疊的現(xiàn)象對發(fā)動機(jī)工作的平穩(wěn)性是非常有利的。

③四沖程v型8缸機(jī)大多將汽缸排列成雙列v形（兩列汽缸的中心線夾角常取90°）。廢氣渦輪增壓是利用柴油機(jī)排出的廢氣能量來驅(qū)動增壓器，將空氣壓縮后再送入汽缸的一種增壓方法。因其汽缸數(shù)i=8，所以，各缸發(fā)火間隔應(yīng)為720°/8=90°CA。通常，這種發(fā)動機(jī)左右兩列汽缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上，所以v型8缸機(jī)只有4個曲柄銷。一般情況下，將4個曲柄銷布置在兩個互成90°的平面內(nèi)。v型8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。

配氣相位

原理上內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣等過程都是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)和到達(dá)下止點(diǎn)時開始或完成。出油閥上部有一圓錐面，出油閥彈簧將此錐面壓緊在出油閥座上，使柱塞上部空間與高壓油管隔斷。但是為了進(jìn)氣更充分，排氣更干凈，進(jìn)、排氣門要提早打開、延遲關(guān)閉。內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門開始開啟和關(guān)閉終了的時刻以及開啟的延續(xù)時間，通常用相對于上、下止點(diǎn)時的曲軸轉(zhuǎn)角來表示，稱為配氣相位或配氣定時。表示每缸進(jìn)、排氣配氣相位（正時）關(guān)系的環(huán)形圖，稱配氣相位（正時）圖。

在上止點(diǎn)附近，進(jìn)、排氣門同時開啟的角度稱為氣門重疊角（以℃A表示）。由于新鮮氣體（或可燃混合氣）和廢氣流動慣性都很大，雖然進(jìn)、排氣門同時開啟，但氣流并不互相錯位與混合。只要?dú)忾T重疊角取得合適，可以使進(jìn)氣更充分、排氣更干凈。

氣門重疊角必須根據(jù)內(nèi)燃機(jī)具體狀況通過試驗(yàn)來確定。重疊角過小，達(dá)不到預(yù)期改善換氣質(zhì)量的目的，過大則可能產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象，降低內(nèi)燃機(jī)的工作性能。

配氣相位要根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的使用工況和常用轉(zhuǎn)速來確定。不同的內(nèi)燃機(jī)，其配氣相位是不同的。配氣相位的數(shù)值要通過試驗(yàn)確定。

為保證配氣相位的準(zhǔn)確，在曲軸與凸輪軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間通常設(shè)有專門的記號，在裝配過程中必須按照相關(guān)說明書的要求將記號對準(zhǔn)，不得隨意改動。

噴油泵

噴油泵（又稱高壓油泵）是柴油機(jī)燃油供給系中重要的部件之一，其作用是根據(jù)柴油機(jī)的工作要求，在規(guī)定的時刻將定量的柴油以一定的高壓送往噴油器。對噴油泵的基本要求

主要有以下幾個方面。

①嚴(yán)格按照規(guī)定的供油時刻開始供油，并有一定的供油延續(xù)時間。

②根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小供給相應(yīng)的油量。負(fù)荷大時，供油量增多；負(fù)荷小時，供油量應(yīng)相應(yīng)地減少。

③根據(jù)柴油機(jī)燃燒室的形式和混合氣形成方式的不同，噴油泵必須向噴油器供給一定壓力的柴油，以獲得良好的噴霧質(zhì)量。

④供油開始和結(jié)束要求迅速干脆，防止供油停止后噴油器滴油或出現(xiàn)不正常噴射，影響噴油器的使用壽命。

對于多缸柴油機(jī)的噴油泵，還要求各缸的供油次序應(yīng)符合選定的發(fā)動機(jī)發(fā)火次序，各缸的供油時刻、供油量和供油壓力等參數(shù)盡量相同，以保證各缸工作的均勻性。

噴油泵的結(jié)構(gòu)形式很多，按作用原理的不同，大體可分為四類：柱塞式噴油泵、分配式噴油泵、泵一噴嘴和PT泵。目前，在柴油發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用廣泛的是柱塞式噴油泵。這種噴油泵結(jié)構(gòu)簡單緊湊、便于維修、使用可靠、供油量調(diào)節(jié)。