柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求
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HEBEINONGJI摘要:本文对柴油机活塞连杆组件装配技术要求做了重点阐述,为修理维修人员提供参考,提高柴油机的修理质量。
关键词:柴油机;活塞连杆;装配要求柴油机活塞连杆组件装配要求七台河市农业机械化学校王海林活塞连杆组件是柴油机中工作条件最恶劣的组件,也是易损件,每次柴油机大修时都要对其进行拆卸,对每个零件进行技术状态评定,更换损坏的零件。
活塞连杆组件的装配是柴油机大修时必须要进行的,而装配质量对柴油机的工作可靠性和使用耐久性影响很大,应该按技术要求进行。
1活塞铝合金制成。
在气缸内做往复运动,压缩气体并承受气体膨胀作功的压力。
由顶部、环槽部和裙部组成。
顶部直接承受气体压力,并有相应的燃烧室。
环槽部安装活塞环,裙部引导活塞直线运动,并承受侧压力。
活塞顶的形状与燃烧室结构密切相关。
活塞装配要求如下:⑴活塞和气缸必须有适当的配合间隙。
为的是防止柴油机工作时,活塞在气缸中受热膨胀而卡死。
测量方法:将活塞倒放入气缸套上部,用厚薄规插入活塞裙部与气缸之间进行测量。
测量时应注意将厚薄规插入垂直销孔的方向,并使其深入整个活塞裙部的长度内。
各机型的气缸间隙(裙部长轴与气缸套之间)见说明书。
(2)活塞顶部是承受气体压力的部分,它与气缸、气缸盖组成燃烧室。
活塞顶部往往被制成各种形状的凹坑,用以弓I导气流运动,形成涡流,改善混合气形成的条件。
安装时活塞顶凹坑尖顶与燃烧室喷孔相对。
(3)活塞位于上止点时,活塞顶与气缸盖平面之间的距离称压缩余隙,压缩余隙大小影响压缩比,各种机型都对压缩余隙有规定值,不得随意改变。
安装气缸垫时要注意气缸垫的厚度标准,否则会造成压缩余隙的改变。
(4)活塞销孔中心线与活塞裙部中心线必须垂直,以保证活塞在气缸中运行的直线性,减少缸塞组件的磨损。
销孔磨损量、圆度超限时应更换。
销孔应无毛刺,挡圈槽不得有崩坍等缺陷。
(5)活塞有拉毛、划痕、烧蚀严重,裂纹、环槽崩角、磨损超限等现象时应予以更换。
2活塞销活塞销连接活塞与连杆,将活塞承受的气体压力传给连杆。
375柴油机设计(气缸盖)摘要本文主要介绍375柴油机气缸盖的设计。
在本次设计中,考虑到375柴油机主要应用于农业生产中的中小型机械,环境往往较为恶劣,需要内燃机具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力。
本次设计在375柴油机基础上加大了活塞的工作行程,改球形燃烧室为W形燃烧室,使其动力性与经济性都有所提高。
但由于工作行程的加大,平衡性变差,噪音与震动加大,在设计时对其采取一定的措施。
燃烧系统采用直喷型,易启动,节能效果明显,可使经济性和动力性大大提高。
发动机转速为3400r/min左右,12h标定功率约19kW,符合当今低速汽车对转速及功率的需求。
通过参数及工艺性能的控制可使燃油消耗率保持在250g/kW.h以内。
本文着重讨论了气缸盖重要部位的设计要求及特点。
本人主要任务是设计375柴油机的气缸盖,首先根据柴油机的性能指标对柴油机主要的性能参数进行了选择。
然后在参照375柴油机的气缸盖结构进行结构设计。
在阐述气缸盖设计过程的同时也对主要零部件的设计要点作了总结。
本说明书中重点论述了375柴油机气缸盖的设计依据与设计过程。
同时,对气缸盖材料的选择、冷却水道的布置、进排气道的布置以及缸盖螺栓的布置等问题也进行了讨论。
关键词:柴油机,气缸盖,冷却水道,进气道,THE DESIGN OF 375 DIESEL ENGINE(CYLINDER HEAD)ABSTRACTThis paper mainly introduces the design of the 375 diesel engine cylinder head. In this design, considering the 375 diesel engines are mainly applied in small and medi um-sized machinery, agricultural production environment is bad, need often has better performance for internal machinery products provide enough power. The Diesel 375 which designed this time is on the basis of the old Diesel 375 and increasing the piston stroke, with its power performance and economical efficiency enhanced. However, because of the work itinerary increased, its balance became worse, noise and vibration also increased. So in this design, I have to take some certain measures. Combustion Chamber using injection type, eas y to start, energy saving effect, and can make the efficiency and performance improved greatly. The engine speed is 3400r/min, about 19kW/12h calibration power, speed and the current low power of the car needs. Through the parameters and process performance control can make fuel consumption in 250g/kW.This paper discusses the design requirements and characteristics of the cylinder important parts。
GB3801-83汽车发动机气缸体与气缸盖修理技术条件中华人民共和国国家标准GB3801-83 UDC621.431.72.222.004.124本标准适用于国产往复活塞式汽车发动机铸铁及铝合金气缸体与气缸盖的修理。
其他汽车发动机气缸体与气缸盖可参照执行。
通过修理的气缸体与气缸盖应符合本标准的要求。
1技术要求1.1气缸体与气缸盖不应有油污、积炭、水垢及杂物。
1.2水冷式气缸体与气缸盖用3.5-4.5kgf/cm2的压力作连续5min水压试验,不得渗漏。
1.3汽油发动机气缸体上平面到曲轴轴承承孔轴线的距离,不小于原设计差不多尺寸0.40mm。
注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件(下同〉。
1.4所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕或缺损。
气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度公差应符合表1的规定。
1.5气缸体曲轴、凸轮轴轴承承孔的同轴度公差应符合原设计规定。
凡能用减磨合金补偿同轴度误差的,以气缸体两端曲轴轴承承孔公共轴线为基准,所有曲轴轴承承孔的同轴度公差为0.15mm,以气缸体两端凸轮轴轴承承孔公共轴线为基准,所有凸轮轴轴承承孔的同轴度公差为ф0.15mm。
1.6气缸体后端面对曲轴两端轴承承孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm。
1.7燃烧室容积不小于原设计最小极限值的95%。
同一台发动机的气缸盖燃烧室容积之差应符合原设计规定。
1.8气缸体、气缸盖各结合面经加工后的表面光洁度应不低于▽6。
1.9气缸盖上装火花塞或喷油嘴和预热塞的螺孔螺纹损害不多于一牙,气缸体与气缸盖上其他螺孔螺纹损害不多于两牙。
修复后的螺孔螺纹应符合装配要求。
各定位销、环孔及装配基准面的尺寸和形位公差应符合原设计规定。
1.10选用的气缸套、气门导管、气门座圈及密封件应符合相应的技术条件,并应满足本标准的有关装配要求。
1.11气门导管承孔内径应符合原设计尺寸或分级修理尺寸(见表2)。
气门导管与承孔的配合过盈一样为0.02-0.06mm。
2.2 柴油机的主要部件及检修2.2.1柴油机的结构特点2.2.1.1现代船用柴油机的结构特点1.气缸尺寸采用长行程或超长行程 S/D对二冲程柴油机的换气品质影响较大,在弯流扫气的二冲程柴油机上,S/D过大则换气品质恶化,S/D较小则换气品质较好。
2.燃烧室部件普遍采用钻孔冷却结构现代超长行程柴油机燃烧室部件的热负荷和机械负荷已达到相当高的程度,成为限制柴油机继续提高增压度的主要因素。
为了合理解决这一技术难题,普遍采用了钻孔冷却结构,这是一种最佳的“薄壁强背”结构形式。
3.采用旋转式排气阀及液压式气阀传动机构旋转式排气阀可使排气阀在启闭时有微小的圆周运动,可保证气阀密封面磨损均匀、贴合严密,提高了排气阀的可靠性。
液压式气阀传动机构改变了沿用几十年的机械式气阀传动机构,延长了气阀机构的使用寿命、减轻了排气阀的噪声,成为现代直流换气柴油机广泛采用的气阀及气阀传动机构。
4.喷油泵采用可变喷油定时(VIT)机构小缸径柴油机的VIT机构采用曲线斜槽柱塞,其喷油定时与喷油量的关系是固定的;大缸径柴油机的VIT机构采用升降套筒法调节喷油定时,而喷油量的调节则采用旋转柱塞法,其喷油定时与喷油量的关系是可变的。
5.采用薄壁轴瓦超长行程柴油机的十字头轴承和曲柄销轴承均承受着巨大的单向冲击性负荷,为了提高它们的可靠性,广泛使用了薄壁轴瓦。
6.独立的气缸润滑系统气缸注油量随负荷自动调整,注油定时电子控制,以保证气缸套可靠的润滑。
7.曲轴上增设轴向减振器超长行程柴油机的发展使曲轴轴向刚度变弱,容易产生轴向振动。
因而现代超长行程柴油机常在曲轴前端增设轴向减振器,以有效地消减曲轴的轴向振动。
8.焊接曲轴焊接曲轴是把单位曲柄通过焊接而组成一个整体的焊接型曲轴。
这是现代曲轴制造工艺中的一项重要成就。
目前这种曲轴已在长冲程大型低速机中应用。
典型题目:1.下面对现代低速柴油机结构特点的叙述中,()不正确。
A.燃烧室部件钻孔冷却B.采用薄壁轴瓦C.曲轴上装轴向减振器D.采用铸造曲轴2. 采用()来提高现代船用柴油机的经济性已不可取。
第二章 柴油机主要机件第一节 柴油机主要机件及其工作条件柴油机主要机件是指构成柴油机主体结构的零,部件。
主要机件是柴油机完成两次能量转换的依靠。
主要机件的技术状态对柴油机寿命和工作性能起决定性影响。
一、主要机件柴油机的主要机件组成如图1-1所示。
按各机件在工作中的功用,主要机件可分为燃烧室组件,曲柄连杆机构和支承联接组件。
它们各自作用与工作条件不一样,对维护管理要求也不同。
(一)燃烧室组件燃烧室组件包括气缸套,气缸盖和活塞组件。
它们共同构成密闭的气缸工作空间,是柴油机工质更换、燃气形成和膨胀作功的空间。
它们都承受高温、高压和腐蚀性燃气的直接、反复作用。
高压和高温对燃烧室各组件造成的危害较严重。
其中高温的作用较复杂,影响因素也多,故在实际管理中更应引起注意。
(二)曲柄连杆机构曲柄连杆机构包括连杆组件和曲轴组件,它们将活塞往复运动转变为曲轴回转运动,将作用于活塞的燃气压力转为转矩并由曲轴向外输出。
工作中,曲柄连杆机构的机件主要承受气体力及运动惯力所形成的机械负荷。
(三)支承联接组件。
支承联接组件主要有机座、主轴承、机体等。
它们形成柴油机的骨架、支承和安装运动机件、燃烧室组件以及柴油机各种系统设备。
机座为柴油机基础,曲轴通过主轴承安装于机座上。
机体、气缸套和缸盖都以机座作为安装基础。
机座通过垫块等将柴油机紧固于船体基座上。
机体下部与机座共同形成曲轴回转空间,上部安装气缸套、气缸盖。
两侧布置凸轮轴等各种设备。
支承联接组件中各机件,主要承受曲柄连杆机构传递的气体力、运动惯性力作用。
要保证其支承和联接机件的相互位置正确,管理中,要防止它们变形以及联接松动。
柴油机的主要机件也可以按工作时运动状态不同分为固定部件和运动部件两大类。
固定部件包括气缸盖、机体、机座和主轴承等不动的主要机件和它们的联接紧固件。
它们组成柴油机固定整体。
它们确定了柴油机外形轮廓。
它们的质量占柴油机总质量的70%左右。
为能在气体作用力、运动惯性力及联接紧固力等机械负荷作用下不变形、保证正确的支承与导程作用,它们应有足够刚度和强度。
柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求
作者:孙磊
来源:《农机使用与维修》2019年第12期
摘要:通过对柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求的介绍,提高人们对柴油机的认识,进而提高柴油机的修理质量。
关键词:柴油机;汽缸盖;结构特点;装配
中图分类号:S218.5 ;;;;;;;文献标识码:A
doi:10.14031/ki.njwx.2019.12.062
柴油机汽缸盖总成主要用来封闭汽缸,此外还担负着许多重要任务。
其主要零件有汽缸盖、汽缸盖罩、汽缸垫及气门组件。
柴油机燃烧和冷却的方式不同,汽缸盖组件结构形式不同。
我们应该了解柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求,以提高柴油机的修理质量。
下面重点介绍柴油机汽缸盖总成主要零件的作用、结构特点及装配技术要求。
1 汽缸盖、缸盖垫片、缸盖螺栓、汽缸盖罩
汽缸盖用缸盖螺栓按一定拧紧力矩紧固到机体上,与活塞、汽缸套构成燃烧空间,在汽缸盖内一般有进排气道、冷却水腔(水冷柴油机)、润滑油孔道。
缸盖上有经过精细加工的孔和平面,用于安装气门座圈、气门导管、气门、气门弹簧、喷油器、进排气管等。
汽缸盖与机体结合面装有缸盖垫片,用来弥补汽缸体与汽缸盖接合面的平面度误差,保证汽缸密封。
汽缸垫应满足耐高温、耐腐蚀,不易破损,补偿接合面平面度误差的能力,拆装方便,可重復使用等要求。
柴油机多采用钢皮(或铜皮)加石棉的汽缸垫。
用钢皮(或铜皮)覆盖石棉,汽缸孔周围用钢皮卷边,水道孔、机油孔周围用铜皮卷边。
为提高其导热性,减少汽缸盖与汽缸体的温差,在石棉中掺入铜屑或钢丝。
汽缸盖罩用于封闭气门摇臂室,部分机型装有减压机构、机油压力指示器。
汽缸盖在工作中不仅承受燃气的高温和高压作用,还要承受汽缸盖紧固螺栓很大的预紧力。
汽缸盖的热负荷十分严重,其底面的温度分布也极不均匀。
热应力最严重部位是进、排气门座之间的鼻梁区和气门座与燃烧室镶块之间,最易因热疲劳而产生裂纹。
柴油机的经济性、动力性,工作可靠性与汽缸盖有直接的关系。
汽缸盖等零件安装技术要求如下:(1)汽缸盖底平面应平整,不得有翘曲、凹坑、麻点等缺陷。
(2)汽缸盖经机械加工后应经过0.4 MPa的水压试验,历时2 min以上不得渗漏。
(3)风冷柴油机用铝合金铸造,外周有散热片,加速冷却,不得堵塞。
水冷柴油机汽缸盖铸
有水道,必须保证畅通。
(4)气门座圈、气门导管、燃烧室镶块与安装孔过盈配合,安装时加热汽缸盖或用专用工具压入。
燃烧室镶块压入时注意主喷孔方位,不得偏移。
(5)汽缸盖上的进排气道、冷却水道需要仔细清洗,不得有泥沙、铁屑、研磨膏等污物。
(6)缸盖垫片有一定厚度,不得任意增减,也不能反装,以免堵塞油道孔、水道孔。
质量老化、翘曲不平或包边翘起应予以更换。
缸盖垫之间不得有杂物、沙粒或涂抹黄油。
(7)缸盖螺栓按一定拧紧力矩对角分次拧紧,不得过松、过紧或松紧不一。
2 气门、气门座圈
气门有进、排气门之分,与相应的气门座圈配合,气门的工作就是开启和关闭,在柴油机进气和排气冲程时在凸轮的作用下打开,吸入或排出气体。
气门杆磨损后将使气门杆与导管的配合间隙增大,易造成气门歪斜,并因关闭不严而漏气。
气门密封不良,在压缩和工作行程,汽缸内的气体就会漏出,造成柴油机功率下降、油耗增加、启动困难等。
气门磨损情况可通过测量进行检查,若测得尺寸不符合规定,应更换气门。
气门与气门座圈安装技术要求如下:(1)对有裂纹、腐蚀严重,以及烧坏的气门和气门头厚度过薄已不能保证气门密封的,一般都需要换新气门。
气门锥面边缘的厚度,允许加热墩厚修复,并进行热处理,也允许缩小直径使用,一般磨小量为1 mm。
气门杆与气门导管的间隙应按原机说明中规定的调整,一般为0.05~0.10 mm。
(2)为了保证柴油机工作中气门座圈不脱落,与汽缸盖结合良好便于散热,气门座圈与汽缸套采用过盈配合。
当采用冷镶时,其配合过盈量为0.04~0.12 mm;采用热镶时,其配合过盈量为0.20~0.25 mm,其座圈外圆的圆度和圆柱度不应大于0.02 mm。
3 气门导管
气门导管是引导气门作直线运动,保证气门与座圈同轴配合。
气门杆和气门导管之间的配合间隙很小,气门杆表面加工得很光滑,以减小运动时的滑动摩擦。
如果气门杆与导管的配合间隙因磨损过大,则机油就会从它们的间隙中进入燃烧室,造成“窜烧机油”的现象。
气门导管一般情况下不拆卸,当磨损严重,与气门杆配合间隙超过了允许的极限值,需更换新件。
安装技术要求如下:(1)气门导管与孔过盈配合,安装时用专用工具压入。
装入汽缸盖后应高出缸盖平面一定高度。
各机型的配合要求见各机型说明书。
(2)导管内径应光洁,表面粗糙度为Ra0.4 μm。
不允许有刻痕、孔眼、疏松、凹痕、裂纹等缺陷。
内孔与气门杆配合间隙较小,超限时应更换。
各机型导管内孔与气门杆配合间隙见各机型说明书。
(3)有油孔的导管,安装时油孔向上(卧式柴油机)。
4 气门弹簧、弹簧座、气门锁夹
气门弹簧使气门能自动严密关闭。
气门弹簧座支承气门弹簧。
气门弹簧通过气门锁夹、弹簧座与气门尾端相联系。
气门锁夹为两个半锥形体,装配后因受弹簧张力而自锁,卡住气门杆尾部斜槽,防止气门脱落。
安装技术要求如下:(1)各机型对气门弹簧的长度和弹力有一定要求。
在保养时应检查弹性,弹簧应均匀、光滑、平整,不允许有裂纹、伤痕、锈蚀、歪斜等缺陷。
(2)锁夹安装时必须保证进入弹簧座内,卡住气门杆尾端,两片相平。
在安装气门组件时,锁夹必须安装正确,才能使弹簧安装牢靠。