軸頸磨損的檢驗(yàn)與修理

1)軸頸磨損的原因曲軸經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，由于作用在連桿軸頸和曲軸軸頸的力的大小和方向周期變化而產(chǎn)生不均勻的磨損，這是自然磨損的必然結(jié)果，是正常現(xiàn)象，但由于使用不當(dāng)、潤(rùn)滑不良、軸承間隙過大或過小，都會(huì)加速軸頸的磨損和軸頸磨損不勻度，磨損后的主要表現(xiàn)是軸頸的不圓（失圓）和不圓柱形（錐形）。應(yīng)用最為廣泛的直列柱塞式噴油泵柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成：直列柱塞式噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。

曲軸軸頸（又稱主軸頸）和連桿軸頸的磨損，是由于磨損不均勻而形成沿圓周的軸徑不圓和沿長(zhǎng)度的不圓柱形磨損。連桿軸頸的磨損往往比曲軸軸頸的磨損約大1~2倍。若兩只體與中間殼配合較緊時(shí)，可用橡膠或木質(zhì)槌沿殼體四周輕輕敲打，取下殼體時(shí)要細(xì)心，不能使殼體在軸線方向上產(chǎn)生傾斜，以免碰上壓氣機(jī)及渦輪葉片的部分或碰毛殼體相應(yīng)的內(nèi)側(cè)表面。曲軸軸頸的磨損因兩端活塞連桿組相互作用的結(jié)果，所受合力一般小于連桿軸頸，因此，其磨損也小于連桿軸頸。

不圓一一連桿軸頸磨損不圓，主要是由于：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的氣體壓力、活塞連桿組運(yùn)動(dòng)的慣性力以及連桿大端的離心力所形成的合力，作用在軸頸的內(nèi)側(cè)面上。因此，連桿軸頸磨損發(fā)生在各軸頸的內(nèi)側(cè)面（即靠曲軸中心線的一側(cè)）。

曲軸軸頸的不圓比連桿軸頸小，也是由于在連桿軸頸離心力的牽制下各點(diǎn)載荷的不均勻性和連續(xù)時(shí)間的不同而造成的。其大部位是靠近連桿軸頸的一側(cè)。

不圓柱形一一連桿軸頸的不圓柱形（斜削）磨損，主要是油道中機(jī)械雜質(zhì)的偏積。因?yàn)橥ㄏ蜻B桿軸頸的油道是傾斜的，在曲軸旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，使?jié)櫥椭械臋C(jī)械雜質(zhì)，隨著潤(rùn)滑油沿油道的上斜面流入連桿軸頸的一側(cè)，由于雜質(zhì)的偏積，造成同一軸頸不均勻的磨損，磨損的大部位是雜質(zhì)偏積的一側(cè)。尤其在高原地區(qū)，因氣壓低、空氣稀薄，導(dǎo)致輸出功率下降，一般當(dāng)海拔高度每升高1000m，功率將下降8％~10％。另外，由于某些內(nèi)燃機(jī)為了縮短連桿長(zhǎng)度，將連桿大端做成不對(duì)稱，因而造成連桿軸頸沿軸線方向所受的載荷分布不均勻，形成連桿軸頸長(zhǎng)度方向沿軸線方向的磨損不均勻。

2）軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)曲軸軸頸和連桿軸頸圓度及圓柱度誤差的檢驗(yàn)，一般用外徑千分尺在軸頸的同一橫斷面上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量（先在軸頸油孔的兩側(cè)測(cè)量，旋轉(zhuǎn)90°，再測(cè)量），其大直徑與小直徑之差，即為圓度誤差；兩側(cè)端測(cè)得的直徑差即為圓柱度誤差。

軸頸的圓度及圓柱度公差，直徑在80mm。以下的為0.025mm，直徑在80mm以上的為0.040mm，如超過了，均應(yīng)按規(guī)定修理尺寸進(jìn)行修磨。此外，還可用眼看、手摸來發(fā)現(xiàn)軸頸的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等損傷。

3）軸頸的磨損、圓度及圓柱度超差的修理和磨削

①軸頸磨損傷痕的修理如果曲軸各道軸頸的圓度和圓柱度都未超過規(guī)定限度，而僅有輕微的擦傷、起槽、毛糙和燒蝕等情況，可用與軸頸寬度相同的細(xì)紗布長(zhǎng)條纏繞在軸頸上，再用麻繩或布條在紗布上繞兩三圈，用手往復(fù)拉動(dòng)繩索的兩端，進(jìn)行光磨?；蛴锰貏e的磨光夾具進(jìn)行光磨。裝在殼體下部的浮子隨著積聚在油水分離器殼體內(nèi)的冷凝水的增多而逐漸上升。軸頸的傷痕磨去后，為了降低軸頸表面粗糙度，可將軸頸和磨夾上的磨料清洗干凈，涂上一層潤(rùn)滑油，再進(jìn)行后的拋光。

②軸頸圓度及圓柱度超差的修理曲軸軸頸和連桿軸頸的圓度及圓柱度超過0.025mm或0.040mm時(shí)，即需按次一級(jí)的修理尺寸進(jìn)行磨削修整，或進(jìn)行振動(dòng)推焊，鍍鉻后再磨削至規(guī)定尺寸。曲軸的磨削一般是在專用的曲軸磨床或用普通車床改制的設(shè)備上進(jìn)行。所謂增壓，即用增壓器（壓氣機(jī)）將柴油機(jī)的進(jìn)氣在缸外壓縮后再送入汽缸，以增加柴油機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高平均有效壓力和功率。在一般小型修配單位，有的用細(xì)銼刀將軸頸仔細(xì)地銼圓，仔細(xì)檢驗(yàn)，反復(fù)進(jìn)行，再用繩索或磨夾按上述方法進(jìn)行光磨。運(yùn)用這種方法修理需要有較熟練的鉗工技術(shù)，才能保證一定的修理質(zhì)量。一般修理入員不可效仿。丨

③軸頸的車磨軸頸的修理尺寸，柴油機(jī)有6級(jí)，每縮小0.25mm為一級(jí)（0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50），油機(jī)有16級(jí)，每縮小0.125mm為一級(jí)（0.125、1.250、1.125、1.000、1.625、1.750、1.875、2.000）。③取出壓氣機(jī)葉輪后，用手托住渦輪葉輪，把附有渦輪轉(zhuǎn)子軸的中間殼從臺(tái)虎鉗上取下置于工作臺(tái)上。軸頸的大縮小量不得超過2mm，超過時(shí)，應(yīng)用堆焊、鍍鉻和噴鍍等方法修復(fù)。

a.確定修理尺寸上機(jī)磨削。修理尺寸是這樣確定的：曲軸軸頸修理尺寸一磨損嚴(yán)重軸頸的小直徑一加工余量×2，一般尺寸加工余量為0·05mmo所得之值對(duì)照修理尺寸表，看這個(gè)數(shù)值同哪一級(jí)修理尺寸比較近，就選擇哪一級(jí)修理尺寸。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。修理尺寸選擇好后，就在磨床上進(jìn)行磨削。

b.注意事項(xiàng)。修理時(shí)要以磨損厲害的軸頸為標(biāo)準(zhǔn)，把各個(gè)軸頸車磨成一樣大小。為保證內(nèi)燃機(jī)噴訕（或點(diǎn)火）準(zhǔn)時(shí)可靠，凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時(shí)關(guān)系。由于主軸頸和連桿軸頸的磨損程度不一樣，所以，它們的修理尺寸不一定是同一級(jí)的，而各道主軸頸或連桿軸頸的修理尺寸，在一般情況下應(yīng)采用同一級(jí)的。曲軸的圓根處保留完善，千萬不能磨小圓角的弧度，一般圓角的半徑為4~6mm。

c.車磨后的要求。其失圓度和錐形度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。①光磨軸頸時(shí)，沒有使軸頸與曲軸臂（曲柄）連接處保持一定的內(nèi)圓角（一般要求軸頸的內(nèi)圓角為1~3mm之間）引起應(yīng)力集中而使曲軸斷裂。一般而言，當(dāng)D<80mm時(shí)，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.015mm和0.02mm；當(dāng)D>80m，主軸頸和連桿軸頸的失圓度和錐形度允許范圍分別為0.02mm和0.03mm。

配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作過程

氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組（氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等）和氣門傳動(dòng)組（推桿、搖臂、凸輪軸和正時(shí)齒輪等）組成；進(jìn)排氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管和消聲器等組成。

內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式較多，按照氣門相對(duì)于汽缸的位置不同可分為兩種形式：氣門布置在汽缸側(cè)面的稱為側(cè)置式氣門配氣機(jī)構(gòu)；氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)。采用側(cè)置式氣門配氣機(jī)構(gòu)布置的燃燒室橫向面積大，結(jié)構(gòu)不緊湊，而高度又受氣流和氣門運(yùn)動(dòng)的限制不能太小，所以當(dāng)壓縮比大于7.5時(shí)，燃燒室就很難布置。對(duì)于柴油機(jī)，由于壓縮比不能太低，所以廣泛采用頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門開始開啟和關(guān)閉終了的時(shí)刻以及開啟的延續(xù)時(shí)間，通常用相對(duì)于上、下止點(diǎn)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角來表示，稱為配氣相位或配氣定時(shí)。按凸輪軸的布置位置可分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式；按曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)方式可分為齒輪傳動(dòng)式和鏈條傳動(dòng)式；按每缸的氣門數(shù)目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機(jī)構(gòu)。

頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進(jìn)、排氣門都布置在汽缸蓋上，氣門頭部朝下，尾部朝上。氣門導(dǎo)管在250、300℃的高溫及潤(rùn)滑不良條件下工作，易磨損。如凸輪軸為了傳動(dòng)方便而靠近曲軸，則凸輪與氣門之間的距離就較長(zhǎng)。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅(qū)動(dòng)氣門，使機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)的剛性較差。

頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)工作過程如下：凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，凸輪軸即隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)而言，凸輪軸的轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2，即曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)完成一個(gè)工作循環(huán)，而凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，使進(jìn)、排氣門各開啟一次。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分與挺柱相接觸時(shí)，挺柱開始升起。鉛絲法是在軸承與軸頸間放一直徑為軸承標(biāo)準(zhǔn)間隙約2倍的鉛絲，按規(guī)定力矩旋緊軸承蓋后，再取出鉛絲，用千分尺測(cè)量其厚度即為軸瓦與軸頸的徑向間隙。通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂的另一端即壓下氣門，使氣門開啟。在壓下氣門的同時(shí)，內(nèi)、外兩個(gè)氣門彈簧也受到壓縮。當(dāng)凸輪軸凸起部分的高點(diǎn)轉(zhuǎn)過挺柱平面以后，挺柱及推桿隨凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而下落，被壓緊的氣們彈簧通過氣門彈簧座和氣門鎖片，將氣門向上抬起，后壓緊在氣門座上，使氣門關(guān)閉。氣門彈簧在安裝時(shí)就有一定的預(yù)緊力，以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。

凸輪軸與正時(shí)齒輪

凸輪軸是氣門傳動(dòng)組的主要零件，氣門開啟和關(guān)閉的過程主要是由它來控制。凸輪軸的苴主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅(qū)動(dòng)附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。因此，在這種柴油機(jī)（特別是直接噴射式柴油機(jī)）的噴油泵上，往往裝有離心式供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器。輪軸各凸輪的相、位置按發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的發(fā)火次序排列。根據(jù)各凸輪的相對(duì)位置和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向，即可判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。為保證內(nèi)燃機(jī)噴訕（或點(diǎn)火）準(zhǔn)時(shí)可靠，凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時(shí)關(guān)系。

凸輪軸承受周期性沖擊載荷。凸輪與挺柱之間有很高的接觸應(yīng)力，其相對(duì)滑動(dòng)速度也很高，而潤(rùn)滑條件則較差。因此凸輪工作表面磨損較嚴(yán)重，還可能出現(xiàn)擦傷、麻點(diǎn)等不正常磨損情況。為了防止氣門導(dǎo)管可能落入汽缸中，在導(dǎo)管露出汽缸蓋部分嵌有卡環(huán)。凸輪軸一般用鋼模鍛而成。近年來廣泛采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵鑄造。大多數(shù)凸輪軸做成整體式，即各缸進(jìn)、排氣凸輪都在同一根軸上加工而成。

凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)。由于凸輪軸與曲軸間有一定距離，中間必須通過傳動(dòng)件來傳動(dòng)。②焊修焊修前，先用氣焊火焰在焊補(bǔ)部位加溫至350~450℃，再用直徑3~4mm的低碳鋼電焊條進(jìn)行電焊焊接。前傳動(dòng)方式主要有齒輪式傳動(dòng)和鏈條式傳動(dòng)兩種。由于齒輪式傳動(dòng)方式工作可靠，壽命較長(zhǎng)而應(yīng)用廣。齒輪式傳動(dòng)方式通常在曲軸齒輪和配氣正時(shí)齒輪之間加裝中間齒輪，使齒輪直徑減小，以免機(jī)體橫向尺寸增大。

為了使齒輪嚙合平順，減少噪聲，正時(shí)齒輪一般采用斜齒，其傾斜角度約為10°，曲軸上的正時(shí)齒輪多用合金鋼制造，而凸輪軸上的正時(shí)齒輪多用夾布膠木或工程塑料制成。

由于斜齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的軸向力，或由于工程機(jī)械加速都可能使凸輪軸發(fā)生軸向竄動(dòng)。軸向竄動(dòng)會(huì)引起配氣正時(shí)不準(zhǔn)，因此，對(duì)凸輪軸必須加以軸向定位。

常見的凸輪軸軸向定位的方法有以下兩種。

①止推片軸向定位，凸輪軸止推片用螺釘固定在汽缸體上，止推片與正時(shí)齒輪之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙，此間隙的大小通常為0.05~0.20mm，作為零件受熱膨脹時(shí)的余地。此間隙的大小可通過更換隔圈來調(diào)整。

②推力軸承軸向定位 凸輪軸的一道軸承為推力軸承，裝在軸承座孔內(nèi)并用螺釘固定在機(jī)體上，其端面與凸輪軸的凸緣隔圈之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。當(dāng)凸輪軸軸向移動(dòng)其凸緣通過隔圈碰到推力軸承時(shí)便被擋住。6135柴油機(jī)就是采用這種凸輪軸軸向定位裝置。

凸輪軸通常采用齒輪驅(qū)動(dòng)，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時(shí)齒輪。對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)，每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，各缸進(jìn)、排氣門各開啟一次，凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，其傳動(dòng)比為2：1。當(dāng)采用上述旋流紙質(zhì)空氣濾清器時(shí)，消聲器出口處需預(yù)裝有與之匹配的排氣引射管，當(dāng)柴油機(jī)排氣時(shí)，高速氣流通過喉管處使廢氣氣流增大，于是便形成了真空度。曲軸上的正時(shí)齒輪經(jīng)過一個(gè)或兩個(gè)中間齒輪，再傳到凸輪軸上的正時(shí)齒輪。

在裝配凸輪軸時(shí)，必須對(duì)準(zhǔn)各對(duì)齒輪的正時(shí)記號(hào)，才能保證氣門按規(guī)定時(shí)刻開閉，柴油機(jī)的噴油泵按規(guī)定時(shí)刻供油（或油機(jī)的分電器按規(guī)定時(shí)刻點(diǎn)火）。

柴油濾清器

各種柴油本身含有一定量的雜質(zhì)，如灰分、殘?zhí)亢湍z質(zhì)等。重柴油與輕柴油相比，含雜質(zhì)更多。柴油在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，還可能混人更多的塵土和水分，儲(chǔ)存越久，由于氧化而生成的膠質(zhì)也越多。每噸柴油的機(jī)械雜質(zhì)含量可能多達(dá)100~250g，粒度約為5~50μm。④連桿大端端隙的檢查當(dāng)連桿軸瓦全部刮配好以后，還要對(duì)連桿大端的端隙進(jìn)行檢查，連桿大端的側(cè)面與曲軸臂之間的間隙不能過大，一般為0。平均粒度為12μm的硬質(zhì)粒子，對(duì)柴油機(jī)供油系統(tǒng)精密偶件的危害性大，有可能引起運(yùn)動(dòng)阻滯和各缸供油不均勻，并加速其磨損，以致柴油機(jī)功率下降、燃油消耗率增加。柴油中的水分還可引起零件銹蝕，膠質(zhì)有可能使精密偶件卡死，因此對(duì)柴油必須進(jìn)行過濾。除了在柴油注入油箱前必須經(jīng)過3~7天的沉淀處理外，在柴油供給系統(tǒng)中還應(yīng)設(shè)置燃油濾清器。小型單缸柴油機(jī)一般為一級(jí)濾清，大、中型柴油機(jī)多有粗、細(xì)兩級(jí)濾清器。有的在油箱出口還設(shè)置沉淀杯以達(dá)到多級(jí)過濾，確保柴油機(jī)使用的燃油清潔。

柴油濾清器的種類很多，粗濾器用來濾除顆粒較大的雜質(zhì)，這樣可減少細(xì)濾器過濾的雜質(zhì)量，避免細(xì)濾器被迅速堵塞而縮短使用壽命。細(xì)濾器則應(yīng)能濾去對(duì)供油系統(tǒng)有危害的小粒子，這種粒子的直徑約數(shù)微米。

柴油濾清器的濾芯采用的材料有金屬、毛氈、棉紗和濾紙等，目前，國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)濾清器使用紙質(zhì)濾芯的比較廣泛。紙質(zhì)濾芯的使用，可以節(jié)省大量的毛氈及棉紗，而且紙質(zhì)濾芯性能好、重量輕、體積小、成本低。

燃油濾清器主要由濾芯、外殼及濾清器座三部分組成。135系列柴油燃油濾清器裝配各機(jī)型均通用，唯有溢流閥有兩種結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同機(jī)型選用C0810A或C0810B濾清器。

燃油由輸油泵送入燃油濾清器，通過紙質(zhì)濾芯清除燃油中的雜質(zhì)后進(jìn)入濾油筒內(nèi)腔，再通過濾清器座上的集油腔通向噴油泵。濾清器座上設(shè)有回油接頭，內(nèi)裝溢流閥，當(dāng)燃油濾清器內(nèi)燃油壓力超過78kPa（0.8kgf/cm2）時(shí)，多余的燃油由回油接頭回至燃油箱。連接低壓燃油管路應(yīng)按座上箭頭所指方向，不可接錯(cuò)。氣門間隙發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門、推桿、挺柱等零件因溫度升高而伸長(zhǎng)。濾芯底部的密封墊圈裝在彈簧座內(nèi)，彈簧將密封墊圈緊貼在螺母的底面起密封作用。濾清器座和外殼之間靠拉桿連接，并有橡膠圈密封，濾清器座上端有放氣螺塞，在使用中可以松開放氣螺釘清除燃油濾清器的空燃油濾清器用兩個(gè)M8-6H螺釘固定在機(jī)體或支架上，在使用中如發(fā)現(xiàn)供油不通暢，則有濾芯堵塞的可能。此時(shí)，應(yīng)停車放掉燃油，可直接在柴油機(jī)上松開拉桿螺母，卸下外殼取出濾芯，然后將濾芯浸在柴油中用毛刷輕輕地洗掉污物。

如果濾芯或難以清洗，則必須換新，然后裝好，并注入清潔的燃油。