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曲軸的形狀和發(fā)動(dòng)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)、本地氣缸數(shù)、本地氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時(shí)要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。
對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有i個(gè)氣缸，則發(fā)火間隔為7200/i0CA，即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時(shí)，就有一個(gè)氣缸做功，這樣才會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、本地6缸和V形8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機(jī)，缸數(shù)i=4，發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個(gè)曲柄銷布置在同一平面內(nèi)，1、本地4缸的曲柄銷朝上時(shí)，2、本地3缸的朝下，1、本地4缸與2、本地3缸相隔1800。這種發(fā)動(dòng)機(jī)可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序?yàn)?-3-4-2，習(xí)慣上以1缸為準(zhǔn)，l缸做功后接著是3缸做功，以此類推。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸，就是按照1-3-4-2的順序循環(huán)，不斷周而復(fù)始地工作著。
如將上述2、本地3缸的工作過程互換，則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能，是因?yàn)?、本地3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序，即1-2-4-3。
所以，4缸機(jī)可能采用兩種發(fā)火次序，即1-3-4-2和1-2-4-3。不過，對(duì)某一種具體的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，由于發(fā)火次序還與氣門機(jī)構(gòu)的安排等有關(guān)，因而是確定而不能變更的。使用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，必須了解它的發(fā)火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負(fù)荷方面，沒有什么區(qū)別。一般柴油機(jī)采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機(jī)，發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個(gè)曲柄銷分別布置在3個(gè)平面內(nèi)(每個(gè)平面內(nèi)2個(gè))，各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當(dāng)1、本地6缸的曲柄銷朝上時(shí)，2、本地5缸的朝左，3、本地4缸的朝有，其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產(chǎn)6缸機(jī)都采用這種曲軸和發(fā)火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、本地5缸分別與3、本地4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當(dāng)然，上述兩種6缸機(jī)的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序，但由于在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上幾乎沒有應(yīng)用，因而不作介紹。
按發(fā)火次序看，前后兩個(gè)氣缸的做功行程有600是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦鳉飧组g做功行程的間隔是1200，而每個(gè)氣缸的做功行程本身都是1800，就必然有600互相重疊。在這個(gè)600中，兩個(gè)氣缸都在做功，前一個(gè)氣缸做功末完，后一個(gè)氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機(jī)，大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8，其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列氣缸中相對(duì)的一對(duì)連桿共裝在一個(gè)曲柄銷上，所以V形8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷。通常將4個(gè)曲柄銷布置在兩個(gè)互成900的平面內(nèi)。
V形8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。
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柴油發(fā)電機(jī)曲軸的主要損傷
曲軸的主要損傷是軸勁磨損、附近曲軸裂紋和斷裂。
裂紋從油孔處產(chǎn)生，沿與軸線成45°～55°方向發(fā)展，造成主軸勁與連桿勁斷裂；裂紋由圓角處產(chǎn)生，向曲柄臂發(fā)展造成曲柄臂斷裂，常發(fā)生在曲軸全長2/3的部位上。除上述以外，曲柄還會(huì)產(chǎn)生彎曲和扭曲變形。
二、附近曲軸的檢查和修理
1.用磁力探傷器檢查曲軸是否有裂紋和損傷
經(jīng)磁力探傷器檢查，曲軸油下列情況就不能繼續(xù)使用：
1）在曲軸的圓角處或圖2-72所示的應(yīng)去有損傷。
2）在45°的交叉線跨越油孔處或進(jìn)入有孔的倒角處有裂紋或損傷。
3）出現(xiàn)長達(dá)6mm以上的裂紋。
4）在一個(gè)軸勁上有多余4處以上的裂紋。
表層下部的顯示欠款如圖2-73所示，若有下列欠款曲軸就不能使用。
1）在曲軸圓角處或在圖2-73的陰影區(qū)域內(nèi)有圓周方向的裂紋與損壞。
2）在圓周方向有長達(dá)25mm以上的裂紋。
3）在軸線方向有長達(dá)9.5mm的裂紋。
4）有在離有孔倒角距離近于1.5mm的裂紋。
5）有45°的交叉線跨越油孔的裂紋。
請(qǐng)注意：經(jīng)磁力探傷的曲軸，必須完全地退磁和池底地清洗，才能使用。
2.曲軸磨損部位的測量
1）測量曲軸主軸軸頸和連桿軸頸的圓度誤差和圓柱誤差。如果圓度誤差大于0.05mm或圓柱度誤差大于0.013mm，則需要磨削曲軸軸頸。
3.曲軸彎曲度的測量
曲軸彎曲度是指：當(dāng)曲軸用其兩端軸勁支撐時(shí)，在中間主軸勁所測得的千分表總讀數(shù)的一半就是彎曲度或全長的不同心度。
軸頸的跳動(dòng)量是指：當(dāng)主軸勁沿著一個(gè)共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)主軸機(jī)的千分表總讀數(shù)和另一個(gè)相鄰的軸頸的千分表總讀數(shù)之間的差值，即為相鄰軸頸的跳動(dòng)量。
彎曲量得測量：將曲軸的兩端軸頸支撐在V形鐵上，如圖2-76所示，將千分表的量桿放在軸頸中心線處，并使觸頭觸到被測軸勁，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，測量每個(gè)軸頸，并作記錄，把所測中間主軸勁的千分表讀數(shù)除以2，即為彎曲度。曲軸 彎曲度：K38型柴油機(jī)為0.267mm；K50型柴油機(jī)為0.356mm。
4.曲軸的修理
1）清洗曲軸中的油道。其方法是：卸下所有孔塞；用一根釬子和擦布及清洗溶液清洗所以曲軸中的油道；用清潔的SAE20或30W號(hào)機(jī)油潤滑油孔，裝回孔塞。
2）曲軸軸頸磨損后，可用磨削方法修理。
磨曲軸時(shí)，在曲軸前端的曲臂上打記號(hào)以標(biāo)明需安裝的主軸瓦或連桿軸瓦的準(zhǔn)確尺寸，在后端的曲柄臂上打上需裝加厚止推環(huán)的尺寸和位置。
在磨削曲軸前，檢查它的彎曲度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，如果不在規(guī)定的范圍內(nèi)，就必須報(bào)廢。對(duì)不進(jìn)行圓角出來的曲軸，則可以進(jìn)行較直。
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