2 柴油机的结构和主要部件解读

2 柴油机的结构和主要部件解读 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 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，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。 A(增大压缩比 B(增大行程缸径比 C(增大增压器的效率 D(增大喷油提前角 3. 现代船用低速柴油机的结构特点有( )。 ?.钻孔冷却 ?.电子控制柴油机无凸轮轴 ?.电子控制柴油机无喷油泵 ?.采用薄壁瓦轴承 ?.采用独立气缸润滑系统 ?.采用旋转排气阀 A(?，?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，? 4. 现代船用柴油机的结构特点有( )。 ?.活塞环数量减少 ?.燃烧室部件采用“薄壁强背”结构 ?.低速机采用焊接式整体曲轴 ?.中速机采用锻造整体曲轴 ?.中速机普遍采用倒挂式主轴承 ?.低速机气缸盖采用锻造结构 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?，?，? Ddad 11规则2.2.1.3十字头式柴油机的结构 十字头式柴油机的特点是活塞的高度一般较小，活塞杆与气缸中心线重合，活塞与活塞杆相连，活塞杆下端通过十字头上的十字头销与连杆的小端相连接。十字头的滑块在导板之间滑动。活塞上下运动时的导向作用主要由十字头承担，侧推力产生在滑块与导板之间。由于活塞不起导向作用而且与气缸套壁之间没有侧推力，它们之间间隙较大，磨损较小，不易擦伤或卡死。又由于活塞杆只作垂直方向的直线运动，可以在气缸下部设一隔板，把气缸和曲轴箱空间隔开，防止气缸由于燃烧重油产生的脏油、烟灰和燃气流入曲轴箱，污染曲轴箱底的润滑油。还可利用这一隔板在活塞下方空间形成活塞底泵，作为辅助的扫气泵。它的缺点是柴油机高度和重量增大，结构复杂。目前大型低速二冲程柴油机都采用十字头式柴油机形式。 典型题目: 1. 关于十字头式柴油机下列说法正确的是( )。 A(理论上活塞与缸套不接触，所以缸套的磨损不是摩擦造成的，而是腐蚀造成的 B(十字头的导板固定在机座上 C(活塞杆与十字头的连接有在十字头上部用螺钉固定和在十字头下部用螺母固定两种方式 D(气缸套不受侧推力，所以机体无横向振动c 2. 关于十字头式柴油机下列说法不正确的是( )。 A(曲轴箱空间与气缸空间普遍采用横隔板分开 B(横隔板处有活塞杆填料 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 C(双侧导板性能优于单侧导板，现代低速机普遍采用双侧导板十字头 D(导板采用飞溅润滑，气缸采用注油润滑d 3. 在气缸直径与最高气体爆炸压力一定的条件下，采用十字头式柴油机的最大优点是( )。 A(减少气体力的合力 B(使十字头销的直径不受气缸直径的限制 C(增大气体力的合力 D(使十字头销的直径受到气缸直径的限制b 11规则2.2.2燃烧室部件 11规则2.2.2.1燃烧室部件的组成 11规则2.2.2.2燃烧室部件承受的负荷(机械负荷和热负荷的概念) 1(热负荷 柴油机的热负荷是指燃烧室等接触高温的部件因承受高温而降低或丧失其工作能力，或零部件各部分之间的温度分布不均匀，存在着温度差，引起热应力和热变形。热负荷是指受热部件所受热应力、热流量等的强烈程度。 柴油机热应力随热流密度q、壁面厚度δ、材料的线性膨胀系数α、材料的弹性系数E的增大而增大。当q一定时，柴油机受热部件壁面越厚，其部件的热应力越大;而对于一定的壁厚δ，柴油机受热部件热应力与受热部件的热流密度q成正比。温度分布是最准确的热负荷 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达方式。 在船舶上，轮机管理人员根据柴油机的排气温度来判断柴油机热负荷的高低，这是最实用和直接的方法。因为在正常情况下，当柴油机循环喷油量增加(热负荷相应也提高)时，燃烧室部件的温度和排气温度都增加。 燃烧室部件在交变的热应力作用下产生的疲劳叫热疲劳。这种疲劳均产生于燃烧室高温表面压、拉应力的交替变化。如果局部在高温下产生“蠕变”，继而产生塑性变形，当停车或负荷降低壁面温度降低时，因塑性变形处无法恢复原状而产生残余拉应力。由此，形成了压、拉应力的交替。由于该交变应力的变化周期与转速无关而只取决于启动-停车或负荷变化周期，因而此种交变应力亦称低频应力。 由热疲劳引起的裂纹，通常从高温触火面开始，逐渐发展形成疲劳破坏。如:柴油机气缸盖底座孔之间、气缸盖与气缸套接合的圆角处、气口边缘、喷油孔边缘等触火面处的裂纹。 2(机械负荷 柴油机的机械负荷是指柴油机零部件在各种情况下承受的机械应力(拉、压、弯、扭及复合应力)。柴油机的机械负荷主要来自气体压力、惯性力、装配预紧力，以及由振动、变形引起的附加应力等。 柴油机的机械负荷有两大特点:其一为周期交变;其二为具有冲击性。 (1)气体力 柴油机工作中气缸内的气体压力是周期变化的，其最大值为最高爆发压力，变化频率与单位时间内的循环次数有关，即与转速有关，因而由气体力产生的机械应力亦称高频应力。由高频应力产生的疲劳又称高频疲劳损坏或脉动应力疲劳。 零件的机械应力与爆发压力pz值成正比，因此在船舶上，轮机管理人员以最实用和直接的方法即以柴油机的最大爆发压力pz值来判断柴油机的机械负荷的大小。对柴油机的pz值必须加以限制，使其控制在允许的范围内。 由气体力在燃烧室各部件内产生的机械应力具有下述不同性质。 ?活塞顶:触火面为压应力;冷却面为拉应力。 ?气缸盖:触火面为压应力;冷却面为拉应力。 ?气缸套:在内、外表面产生切向应力与径向应力。其中，触火面切向应力最大，冷却面切向应力最小，但均为拉应力。触火面径向应力最大为压应力，冷却面径向应力为零。 研究指出，机械应力与部件壁厚成反比，即壁厚δ越大，机械应力越小。 热应力的对比:内压外拉。 (2)运动机件的惯性力 活塞组件在缸内的运动是一种变速往复运动，因而必然产生往复惯性力Pj。 研究指出，活塞组件的往复惯性力也是一种周期交变的机械力，其大小与活塞组件的质量和曲轴转速的平方成正比。显然，由往复惯性力Pj产生的机械应力也称为高频应力。对于中、高速四冲程柴油机，活塞组件的往复惯性力是一种不可忽视的机械负荷，有关部件的损坏多与此负荷有关。 (3)安装应力 作用在气缸盖和气缸套上的安装应力均与预紧力成正比，与零件壁厚成反比。因而在安装工作中，安装预紧力不要过大，否则将产生过大的安装应力。 作用在燃烧室壁面上的机械应力是一种高频应力。其数值大小均与部件壁厚δ成反比，即壁厚δ越大，机械应力越小。因而从降低机械应力的观点看，应力求增大壁厚，但由此将使壁面的热应力增大，所以对燃烧室部件不能采取厚壁结构，合理解决这一技术难题的措施是采用“薄壁强背”结构。所谓薄壁就是燃烧室部件的受热面要薄，以减少壁面热应力，而强背就是在薄壁的背面设置强有力的支撑，以降低其机械应力。现代新型柴油机采用的钻孔冷却结构是“薄壁强背”结构的一种最好形式。 典型题目: 1.关于燃烧室部件的机械负荷，论述不当的是( )。 A(气缸套和气缸盖的机械负荷主要来自气体力和摩擦力 B(活塞的机械负荷主要来自气体力和惯性力 C(高频气体力的变化周期为一个工作循环的时间 D(惯性力变化的周期为曲轴一转的时间a 2.会使燃烧室部件超热负荷的是( )。 A(柴油机加负荷过快 B(启动操作瞬时给油过大 C(柴油机超速 D(安全阀不能按要求开启a 3.船舶轮机人员判断热负荷高低所使用的方法是( )。 A(热应力 B(温度场 C(排气温度 D(热流密度c 4.从柴油机热负荷的定义出发，准确表示受热部件热负荷的方法是( )。 A(热流密度 B(热应力 C(排气温度 D(温度场d 5.柴油机受热部件壁面( )，其部件的热应力( )。 A(越薄/越大 B(越厚/越大 C(厚或薄/不变 D(增厚/先降后增b 6.作用在活塞顶面上的高频应力的性质是( )。 A(上表面为压应力，下表面为拉应力 B(上、下表面均为压应力 C(上、下表面均为拉应力 D(上表面为拉应力，下表面为压应力a 7.引起燃烧室部件热疲劳破坏的主要原因是( )。 A(温差大 B(转速高 C(启、停频繁 D(高负荷运转c 8.现代大型柴油机的燃烧室部件多采用钻孔冷却，其原因在于( )。 A(加强冷却 B(提高机械强度 C(便于加工 D(形成薄壁强背结构d 9.燃烧室壁面产生的热应力，其规律是( )。 A(触火面为压应力，水冷面为拉应力 B(两表面均为压应力 C(触火面为拉应力，水冷面为压应力 D(两表面均为压应力a 10.在下列缸套表面承受的机械应力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 中，正确的是( )。 A(内表面承受的切向应力最大，径向应力最小B(内表面承受的切向应力最小，径向应力最大 C(内表面承受的切向应力最大，径向应力最大D(内表面承受的切向应力最小，径向应力最小c 11.热疲劳现象多出现在燃烧室触火面，这主要是由于在触火面发生了( )。 A(高温腐蚀 B(高温烧损 C(高温蠕变 D(高温下材料强度下降c 12.燃烧室部件水冷面出现一条主裂纹的可能原因大多是( )。 A(高频应力 B(低频应力 C(应力腐蚀 D(腐蚀疲劳a 13.在燃烧室部件的水冷面产生两条以上裂纹且无分支其可能原因是( )。 A(高频应力 B(机械应力 C(应力腐蚀 D(腐蚀疲劳d 14.活塞顶面出现龟裂的主要原因是( )。 A(由切向机械应力产生径向裂纹 B(由径向热应力产生圆周裂纹C(冷却效果不良 D(A，Bd 15.柴油机的机械负荷主要来自( )。 ?.气体力 ?.往复惯性力 ?.离心惯性力 ?.安装预紧力 ?.振动产生的附加力 ?.变形产生的附加力 A(?，?，? B(?，?，? C(?，?，? D(?，?，?，?，?，?d 16.活塞顶上表面热应力分析( )。 A(与热流密度、材料膨胀系数成正比，与顶板厚度、材料热传导系数成反比 B(与热流密度、材料膨胀系数、顶板厚度、材料的弹性系数成正比，与材料热传导系数成反比 C(与热流密度、材料膨胀系数、热传导系数成正比，与顶板厚度、材料的弹性系数成反比 D(与热流密度、材料膨胀系数、顶板厚度、热传导系数成正比，与材料的弹性系数成反比b 11规则2.2.3.2活塞的要求和材料 1(对活塞的要求 活塞必须满足以下要求:要求活塞具有强度高、刚性大、密封可靠、散热性好、冷却效果好、摩擦损失小、耐磨损的特点;对中、高速柴油机还要求重量轻(密度小)。 2(活塞材料 活塞所用的材料主要有三种:铸铁(合金铸铁、球墨铸铁)、钢(碳钢、耐热合金钢)和铝合金。 (1)铸铁易于浇铸，耐磨性好，机械强度较高，线膨胀系数小，故活塞与气缸间允许有较小间隙，铸铁的价格也便宜，因此它是制造发动机活塞最基本的材料。 (2)钢的机械强度高，但耐磨性差，成本较高。主要用于大功率中低速柴油机，因为它们的活塞机械负荷和热负荷都很高，单靠铸铁已承担不了这一负荷，因此往往用耐热合金钢作为受热最严重的活塞头部材料。 (3)铝合金的比重小，为铸铁的1/3左右。导热系数比铸铁高2倍左右，利于散热。但高温强度差，铝合金的线膨胀系数大，所以活塞与气缸之间的冷态间隙要求较大，造成冷车启动困难。其耐磨性也较差，成本也较高。因此仅用于制造中小型柴油机的活塞，以减小往复惯性力。 典型题目: 1. 大功率中速柴油机采用钢与铝合金组合的强制冷却活塞其目的是( )。 A(减轻重量和惯性力 B(降低成本，加工方便 C(减小活塞顶厚度，降低热应力 D(A，Bd 2. 船用大中型柴油机活塞头与活塞裙的材质分别是( )。 A(耐热合金钢，耐磨合金铸铁 B(耐磨合金钢，耐热合金铸铁 C(优质合金钢，锻钢 D(锻钢，优质合金钢a 活塞的组成及结构特点 活塞可分为十字头式活塞和四冲程筒形活塞两大类。十字头式活塞由活塞头、活塞裙、活塞环、活塞杆和活塞冷却机构等组成。筒形活塞由活塞头、活塞裙、活塞环和活塞销以及刮油环等组成。 11规则2.2.3.3筒形活塞的组成和结构特点 筒形活塞按其散热方式的不同分为两大类:冷却式和非冷却式。 (1)非冷却式筒形活塞:非冷却式筒形活塞用于缸径较小、强载度较低的中小型柴油机中，因为活塞的尺寸小，其相对散热面积较大，散热条件较好，不采用强制性的冷却措施，活塞头所吸收的热量主要是通过活塞环向气缸套及其外侧的冷却水散出，称之为径向散热。活塞工作时，上下温度差很大，上部热膨胀量比下部大，为使工作时热膨胀后，变得上下一般大，提高工作可靠性，活塞在制造时外形呈上小下大的宝塔形圆柱体。在活塞销座附近，因金属堆积较多，受热时沿活塞销轴线方向膨胀较大，再加上侧推力、燃气力的作用，均使这个方向的变形增大。为了防止活塞在气缸内咬死，常将活塞销座附近沿径向制造成椭圆形，或成凹陷形。 (2)冷却式筒形活塞:冷却式筒形活塞的结构形式较多，但从总体上可分为两大类，即整体式和组合式。组合式活塞将活塞头与活塞裙分开制造的目的在于合理的使用材料，使成本降低、加工方便。冷却式筒形活塞多用于大功率中速柴油机，由于其机械负荷很高，热负荷更高，转速又比低速柴油机高，除了采用整体式活塞外，更多的是采用钢和铝组合而成的强制冷却式活塞，即活塞头部用耐热合金钢制成，以减小活塞顶厚度，降低热应力，裙部则用铝合金制造，以减轻重量和惯性力。 常用的冷却方式有四种。 ?滑油由连杆小端向上直接喷射到活塞顶部的内表面进行冷却。 ?在活塞头部制成封闭的冷却腔室，滑油由小端轴承及活塞内部钻孔送入腔室进行冷却后排出，工作时腔室充满滑油，由于腔室及其通道的流通截面小，滑油流速高，可获得较好的传热效果。 ?振荡冷却，即冷却腔室的尺寸较大，出油孔道的截面也较大，在出油的同时允许空气也进入腔室，冷却效果的好坏，取决于冷却液的循环流动速度和冷却液的惯性振荡幅度。工作时，腔室不充满滑油，随着活塞运动的惯性使滑油对活塞顶内部产生强烈的冲刷作用，这样可以获得更好的传热效果。由于冷却效果好，目前大功率柴油机活塞大多采用振荡冷却方式。 ?蛇管式冷却，即铝合金活塞在铸造时，铸入预制的蛇形冷却管，工作时通入滑油，这样在活塞顶部及环槽部分之间形成一个热障，以防止活塞环槽部分受热过高。 典型题目: 1. 非强制冷却活塞头的热量传出主要途径是( )。 A(活塞裙部 B(活塞刮油环 C(活塞销与连杆 D(活塞密封环d 2. 关于活塞冷却下列正确的说法是( )。 A(强制冷却式活塞冷却主要是径向散热 B(强制冷却式活塞冷却主要是轴向散热 C(径向散热活塞用于高增压中小型柴油机 D(径向散热的活塞顶很薄b 3. 活塞的冷却液有滑油、淡水和蒸馏水，如果在减少结垢的要求下应选用( )。 A(滑油 B(淡水 C(蒸馏水 D(海水c 4. 柴油机活塞的振荡冷却效果好坏，取决于( )。 A(冷却液的循环流动速度 B(冷却液的惯性振荡速度 C(冷却空间的容积大小 D(A，Bd 5. 大功率中速柴油机的活塞采用的冷却方式有( )。 ?.套管式 ?.喷射式 ?.振荡冷却式 ?.腔室冷却式 ?.蛇管冷却式 ?.铰链式 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?b 11规则2.2.3.4十字头式活塞的组成和结构特点 十字头式活塞用于大型低速柴油机，热负荷和机械负荷都很高，因而普遍采用耐热合金钢活塞头和耐磨合金铸铁裙部的组合式结构。活塞头、活塞裙和活塞杆用柔性螺栓连接，活塞顶部有平顶、凸形顶或凹形顶，这取决于燃烧室形状、扫气要求和气阀在缸盖上的布置。由于侧推力由十字头滑块承担，因而活塞裙部都做得较短，只是在需要用活塞裙部来控制进排气口的某些弯流扫气方式的柴油机才采用长裙结构。 十字头式活塞均为强制冷却式(轴向散热型)活塞，冷却液有滑油、水。滑油的比热小，传热效果差，在高温状态下易在冷却腔内产生结焦，但它不存在因泄漏而污染曲轴箱油的危险，因而对输送机构的密封性要求不高;水传热效果好，但需要采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷。 新型喷射冷却活塞 1. 大型低速二冲程柴油机的活塞均有以下特点( )。 ?.采用活塞头与活塞裙分开制造的组合式结构 ?.活塞裙上装有压缩环与承磨环 ?.活塞头、活塞裙和活塞杆用柔性螺栓连接 ?.活塞头采用薄壁强背结构 ?.活塞均为冷却式且均采用套管机构 ?.采用长活塞裙控制气口 A(?，?，? B(?，?，? C(?，?，? D(?，?，?c 2. 十字头式柴油机活塞结构特点不正确的是( )。 A(都是冷却式活塞 B(都设有密封环和承磨环 C(直流扫气普遍采用短裙活塞 D(直流扫气柴油机活塞头部下凹b 3. 十字头柴油机活塞上通常装有( )。 A(压缩环与承磨环 B(压缩环与刮油环 C(刮油环与承磨环 D(压缩环、刮油环与承磨环a 11规则2.2.5.2十字头组件的组成、作用和结构特点，十字头轴承的工作状况及提高其可靠性的措施 考点1:十字头组件的组成、作用和结构特点 十字头组是船用十字头低速柴油机特有的部件。它的作用是:连接活塞和连杆、承受侧推力并给活塞在气缸中的运动导向。十字头组包括:十字头本体，十字头滑块和十字头轴承(即连杆上端轴承)等。 1(十字头本体 十字头本体(十字头销)一般用优质碳钢(40、45号钢)锻造，有时也采用合金钢。在设计中除保证有足够的强 度外，当前的趋势是增加其刚度。十字头销做得越来越粗，而且向粗而短(有较大的d/l)发展。不但增大了承压面积，提高了刚度，而且可增加销表面的线速度，有利于轴承油膜的形成。十字头销的表面往往采用滚压或镀铬等方法来提高其耐磨性;对其表面粗糙度的要求也很高，以保证工作可靠性。十字头销和活塞杆的连接方式有两种:a)活塞杆穿过十字头销上的孔用螺帽(海底螺帽)固定,。b)则是用活塞杆下部的凸缘用螺栓和十字头销相接,。这种连接方式可将整个十字头销的下半部作为十字头轴承的承压面积【全支承式】,，从而使轴承的比压降低，工作条件得到改善。为了提高可靠性和便于维修，Sulzer的柴油机把十字头本体【销】(指活塞杆穿过十字头本体连接的结构)设计成对称的,，当十字头销表面受到某些损伤时，可将本体【销】旋转180?继续使用。 2(十字头滑块 十字头滑块的结构形式有两种:双滑块(双导板)结构、单滑块(单导板)结构。 双滑块结构是十字头销的两端套上滑块，并用压板将其定位。每一滑块的两侧工作面上都浇有减磨合金，并开设油槽。润滑用的滑油来自十字头。滑块沿着装在机架上的相应导板滑行，并把侧推力传给它们。导板3承受着正车膨胀行程(倒车压缩行程)的侧推力，称正车导板，导板6承受着倒车膨胀行程(正车压缩行程)的侧推力，称倒车导板。滑块在十字头销上的轴向位置由止动盖板7限定，在导板上的位置又由轴向限位小导板限定。因此活塞的轴向位置就限定。滑块和导板接触的工作平面、和十字头销滑动配合的内孔表面以及与小导板相接触的工作面上都铸有白合金，止动盖板7上有一突舌(图中未示出)，突舌和滑块间有一很小间隙，因此 滑块在十字头销上可在间隙限定的很小范围内转动，以补偿活塞沿气缸运动和滑块沿导板运动之间的运动偏差。双滑块结构的特点是:无论是正转或反转，滑块的承压面都是一样的;工作比较可靠;同时，由于滑块布置在十字头的两侧，导板设在机架的横隔板上，由机器的两侧进行检修工作比较方便。但由于有四个滑动面，工作时应保证四个面都和气缸中心线平行，对制造、安装和校中的要求较高，滑块和十字头组的总重量也较大。新型低速机均采用双滑块结构。 十字头滑块一般用铸钢制造。 3(十字头轴承 随着柴油机增压度和最高爆发压力的不断增加，十字头轴承曾经最容易发生故障，成为船用低速柴油机可靠性的最薄弱环节。近年来结构、材料不断改善，再加上船员重视，可靠性有很大的提高。由于它的工作条件比较差，在管理和维护上仍应予以足够的重视。 典型题目: 1.十字头组件的零件包括( )。 ?.活塞杆 ?.十字头销 ?.连杆 ?.滑块 ?.导板 ?.轴承 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?a 2.指出下述关于二冲程柴油机十字头轴承的工作条件中错误的是( )。 A(轴承负荷小、比压小 B(轴承处于边界润滑状态 C(轴承单向受力 D(轴承受力不均匀a 3.十字头式柴油机采用的叉形连杆小端在工作中其机械负荷在小端轴承下瓦的分布是( )。 A(均匀分布 B(外侧比内侧大 C(内侧比外侧大 D(中部最大c 4.在现代超长行程柴油机的双导板十字头组件中均设有小导板或导轨，其作用是( )。 A(安装中调整十字头纵向间隙与位置 B(安装中调整十字头横向间隙与位置 C(安装中调整导板纵向间隙，定位 D(安装中调整导板横向间隙，定位a 5.下述( )是用来调节十字头式柴油机的活塞横向对中的零件。 A(十字头导板背面的垫片 B(活塞杆与十字头之间的垫片 C(导轨与机架之间的垫片 D(小导板与机架之间的垫片a 考点2:十字头轴承的工作状况及提高其可靠性的措施 十字头轴承的工作状况(条件): 1)润滑条件较差，难以获得较厚的润滑油膜 (1)单向受力。十字头柴油机都是低速二冲程机，气体压力总是大于往复运动机件向上的惯性力，合力总是向下，十字头销始终压在轴承下瓦上，不利于滑油的供应，难以获得较厚的润滑油膜。同时，摩擦产生的热不易被滑油带走，油膜更薄了，摩擦面冷却较困难。 (2)连杆小端轴承相对于十字头销的运动是摆动，摆动角速度周期性变化且不断地改变方向，当曲柄销在左右水平位置时，摆动角速度为零。再加上十 字头式柴油机都是低速机，连杆的摆动角速度很小。因此十字头轴承难以建立液体动力润滑，往往处于边界润滑状态。 2)轴承的负荷很重 (1)轴承的比压大。随着新型柴油机增压度和最高爆发压力的不断增加，气体压力越来越高，尽管十字头结构不断改进，比压仍然很大。 (2)十字头轴承承受着周期性变化的冲击性的气体力。新型柴油机最高爆发压力的不断增加，更具冲击性。 (3)轴向受力不均。由于十字头和轴承承受很大的气体力，使十字头销和轴承变形，使轴承负荷沿销的轴线分布不均匀，局部比压更大了。一般在轴承内侧受力更大。 十字头组最常见的故障就是十字头轴承合金出现疲劳(龟裂)、脱壳、熔塌(铺铅)等事故。因此，十字头组的工作可靠性主要取决于轴承的可靠性。 提高十字头轴承可靠性的措施: 1)降低轴承比压 降低轴承比压的措施主要有: (1)限制柴油机最高爆发压力使之不要过高。柴油机的最高爆发压力和柴油机的经济性密切相关，最高爆发压力低燃油耗油率就高，因此应将最高爆发压力调整在标定值(设计值)。 (2)增大承压面积 a)加大轴颈直径。将十字头销轴径加大，轴承承压面积增加，因此比压下降。增大轴径还可提高刚度，增加十字头销表面的线速度，有利于润滑油膜的形成。新型柴油机十字头销直径已增加到气缸直径的100,以上;[S50MC十字头销直径已达560mm，已增加到气缸直径的112,。] b)采用全支承式轴承。在轴颈的全长上都设轴承承压面，扩大了承压面积。 c)【老式柴油机】【管理】增大承压面间的贴合面积。为了增大承压面间的贴合面积，可通过拂刮或精密加工方法 【薄壁瓦不能用】，使轴承和销间的贴合包角在90?,130?之间，避免局部比压过高。 (3)使轴承轴向负荷分布均匀。以避免局部比压过高现象。 a)【老式柴油机】Sulzer柴油机曾由叉形结构改用弹性结构加台式结构，设法使十字头销和轴承在变形时保持良好的接触。将轴承座的支承偏置【自整位式轴承】，使轴承座的变形和十字头销的变形相协调，达到轴承轴向负荷均匀分布的目的;[不能适应爆发压力进一步提高。] b)【新型柴油机】采用刚性结构(也是B&W传统发展方向)。将十字头销与轴承座的刚性提高，尽量减少它们工作时的变形，以达到轴向负荷均匀分布的目的。Sulzer柴油机杆身的小端仍采用台式结构，而将轴承的支承加强，十字头销向短而粗方向发展。 c)【老式柴油机】【管理】采用反变形法。在拂刮十字头轴承时，在轴承座 与连杆杆身凸缘结合面内侧加一定厚度的垫片，刮好轴承后将加的垫片去掉，使轴承内侧降低，当十字头销在受力发生塌腰变形时，销与轴承工作面内侧就不会发生过大的接触压力，避免了局部压力过高; 拆检后的十字头轴承必须经过跑合【磨合】。 2)保证良好的润滑和冷却 (1)改变供油路线。现均已采用先直接把滑油送至十字头销和轴承，再由连杆杆身中的钻孔流到连杆大端润滑大端轴承。这比滑油由主轴承经曲轴中钻孔流到曲柄销轴承，再由连杆杆身中的钻孔流到十字头轴承的输送方式好。后者由于流动路线长和中间分流，使十字头轴承的滑油压力低，流量不足。 (2)提高滑油供油压力。为了保证在十字头轴承中形成良好的油膜，往往采用提高十字头轴承的滑油供油压力的措施。在滑油系统中加设升压油泵。将 送至十字头轴承的滑油压力大大提高，达到1.6,2.3MPa。试验表明，提高滑油压力可使轴承在工作时的最大间隙增大近两倍，油隙的最低油压也显著提高。 (3)合理开设油槽。轴承油槽的布置和形状，对于润滑油膜的形成和轴承承载能力有很大的影响。[液体动力润滑承压面不许开设油槽，这里建立不了液体动力润滑，往往是薄膜润滑(边界润滑)。]槽数太多，将使承压面减少太多，承载能力下降。槽数太少，则布油不均匀。轴向油槽不能开到边缘，以防滑油流失，难以建立油压。但也不能把滑油封闭在轴承中或使滑油从轴承中流出的数量不足。为此，轴承油槽的端部有小直径泄油槽保证良好冷却,。在油槽的边缘应开有楔形斜面，以防锐利的棱边刮去滑动表面上的润滑油。为了获得最佳油膜厚度，楔形斜面必须具有适当的角度和长度; (4)保证合适的轴承间隙。间隙太大，油压不易建立，油膜不易形成。间 隙太小，轴颈不易浮起，热量不易带走，轴承合金容易产生疲劳裂纹，甚至抱轴。因此，保证合适的轴承间隙很重要。 3)提高轴承合金的承载能力 (1)采用高锡铝合金。白合金疲劳强度低，而且随着温度升高，疲劳强度急剧下降。高锡铝合金能承受的轴承表面压力可高达白合金的2.6倍。但必须提高油压，加更细的精滤器。 (2)采用薄壁轴瓦。薄壁轴瓦是在钢背上浇铸一层较薄的白合金(或轧压粘结高锡铝合金)。如L-MC型机十字头轴承的白合金厚度为1.0mm,1.5mm，使白合金与钢背的贴合力强，疲劳强度高。另外，薄壁轴瓦加工精度高，不需拂刮，互换性好，拆装与更换方便。 4)确保十字头销颈表面光滑程度 由于十字头轴承润滑条件差，油膜很薄，为了防止十字头销颈擦伤轴承，十字头销必须非常光滑。管理上要注意: 定期检查滑油品质，防止腐蚀。长期停机时，每天开动润滑油泵，盘车半小时，使十字头销经常覆盖着一层油，并排除油槽中的凝水。备件存储时要仔细防锈。 典型题目: 1.为保证对十字头销轴承的可靠润滑，一种技术措施是( )。 A(采用自整位轴承 B(提高润滑油压 C(采用钢背薄壁轴承 D(采用全支撑轴承b 2.为使十字头轴承的负荷均匀分布，下列措施中错误的是( )。 A(采用液体静压润滑 B(采用刚性结构 C(采用反变形法拂刮轴瓦 D(采用弹性结构轴承a 3.关于主轴承与十字头轴承轴瓦的油槽( )。 A(主轴承下瓦的高压区必须开油槽 B(十字头轴承的上瓦必须开油槽 C(十字头轴承的下瓦必须开油槽 D(十字头销轴承下瓦不能开油槽c 4.大型船用柴油机的十字头轴承表面出现细小裂纹时，正确的处理方法是( )。 A(轴瓦立即换新 B(裂纹立即修补 C(修刮十字头销颈 D(降低负荷使用，注意观察d 5.提高十字头轴承工作可靠性的措施有( )。 ?.加大销径 ?.采用液体动力润滑 ?.采用薄壁轴瓦 ?.采用刚性结构 ?.采用全支撑 ?.采用铜铅合金 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?b 11规则2.2.6气缸 2.2.6.2气缸的要求和材料 考点1:1.要求 (1)缸套必须具有足够的强度和刚度; (2)良好的耐磨性和抗腐蚀能力; (3)良好的润滑和可靠的冷却; (4)对气缸工作容积及冷却水空间应有可靠的气封和水封; (5)对二冲程机缸套要有合理的气口形状和截面尺寸。 2.材料 气缸套常用的材料有灰铸铁、耐磨合金(含硼、钡、钛、磷、镍等)铸铁和球墨铸铁，高速柴油机也有采用氮化钢。 2.2.6.3筒形活塞柴油机气缸的组成和结构特点 考点2: 1(气缸组成 气缸由气缸体和气缸套组成，气缸体的作用是支撑气缸套和容纳冷却水，气缸体多用灰铸铁和球墨铸铁铸造。对中高速、中小型柴油机气缸体一般为整体式，即用铸铁直接整体铸造。大型柴油机气缸体一般为组合式，即单缸或相邻二缸、三缸用铸铁铸成一体，加工 后再用螺栓连接成一个刚性整体。 湿式气缸套的外表面直接与冷却水接触。冷却效果良好，更换和制造也方便;缸套受热以后能自由膨胀，不易产生变形，但与干式缸套相比，其容易产生穴蚀，而且必须有可靠的冷却水密封措施，是应用最广泛的一种形式。 2(缸套定位与密封 气缸套一般用上凸缘作轴向定位，与气缸体上部的支撑相配，由气缸盖压紧在气缸体中，气缸套下端是不固定的，让它受热后可以自由伸长。为保证缸套上部凸肩区工作可靠，在结构上通常可采取燃烧室上移(顺带讲一下二冲程缸套)、燃烧室下移或钻孔冷却等措施。 3(缸套润滑 气缸套润滑有飞溅和注油两种方式。 4(缸套的冷却 为了降低缸套的温度、减小热应力、防止滑油结焦、保持缸套与活塞的 正常工作间隙，要对气缸进行冷却，借以保持气缸的温度在允许的范围内，壁温不可过高或过低。 典型题目: 1. 为了降低缸套振动以提高其抗穴蚀能力的错误做法是( )。 A(增加缸套壁厚 B(提高缸套支撑刚度 C(减小活塞与气缸套的装配间隙 D(增加缸套的轴向支撑距离d 2. 关于气缸冷却腔下部密封圈说法错误的是( )。 A(密封圈装在气缸体上的环槽中 B(密封圈截面尺寸过大会引起拉缸故障 C(密封圈漏水会使扫气箱、曲轴箱进水 D(一般在拉缸套时密封圈应换新a 3. 关于气缸套的结构论述正确的是( )。 A(气缸套突肩径向和轴向固定 B(气缸套和气缸盖之间都用紫铜垫片实现高压燃气密封 C(气缸套下部轴向不固定，下部外 圆和气缸体内孔之间留有一定间隙 D(气缸套用螺栓固定到气缸体上c 4. 气缸体制成整体式的柴油机适用于( )。 A(低速主机 B(中、小型机 C(大功率四冲程船用主机 D(大、中型机b 5. 四冲程中速柴油机中，气缸油注油点位置一般应位于( )。 A(上止点附近 B(三分之二行程处 C(下止点附近 D(下止点时第一、二道环之间的位置d 11规则2.2.8气缸盖及气缸盖的检修 2.2.8.2气缸盖的要求和材料 考点1:1(要求 为了保证柴油机正常工作，要求气缸盖具有足够的强度和刚度、冷却良好、温度低而均匀、构造简单，并便于拆装、检修和管理。 2(材料 气缸盖通常采用灰铸铁、合金铸 铁、球墨铸铁以及铸钢、锻钢等材料制造。现代二冲程长冲程柴油机的缸盖大多采用锻钢制造，而中、小型高速柴油机的缸盖则常用灰铸铁。 2.2.8.3筒形活塞式柴油机气缸盖组成和结构特点 2.2.8.4十字头式柴油机气缸盖组成和结构特点 考点2: 气缸盖结构有整体式和单体式。整体式气缸盖即将整个柴油机所有气缸的气缸盖或相邻几个气缸的气缸盖合铸成一体，它能最大限度地减小相邻两缸中心距离，有效地缩短柴油机的长度，提高柴油机刚度，多用于中小型高速柴油机中。单体式分整体单体式和组合单体式，即每缸一盖，可用同一材料整体制造或用不同材料分开制造形成组合结构以合理的使用材料(内弱外强)。船用大型低速二冲程柴油机的缸盖可采用上下组合或内外组合。单体式缸盖刚性好，制造容易，安装方便，可单独修理，且缸盖密封性好，容易解决热 变形，制造成品率高，适用于大中型柴油机。 为保证燃烧室的密封，气缸盖底面与气缸套顶部之间用一只紫铜垫圈以防止漏气，并可更换厚薄，做调整压缩比之用。 随着柴油机的发展，船用大型柴油机为提高缸盖的强度和刚度，缸盖的高度有所增加，并普遍采用钻孔冷却以形成薄壁强背结构。随着单缸功率的增大，为提高气缸盖的工作可靠性，现代高增压超长行程新型低速柴油机气缸盖的结构为单体锻钢钻孔冷却式。 典型题目: 1. SULZER RND柴油机单体内外组合式气缸盖所使用的材料为( )。 A(内缸盖由碳素钢铸成，外缸盖由铸铁构成 B(内缸盖由铸铁构成，外缸盖由碳素钢铸成 C(内、外缸盖均由碳素钢铸成 D(内、外缸盖均由铸铁构成b 2. 对气缸盖的要求主要有( )。 ?.抗腐蚀 ?.抗穴蚀 ?.热疲劳强度高 ?.刚性好 ?.抗磨损 ?.机械疲劳强度高 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?b 3. 柴油机的气缸盖上没有下述哪一个附件( )。 A(喷油器 B(安全阀 C(点火塞 D(启动阀c 4. 现代高增压超长行程新型低速柴油机的气缸盖特点是( )。 A(单体组合铸钢结构 B(单体组合式铸铁铸钢结构 C(单体锻钢钻孔冷却式结构 D(单体铸钢钻孔冷却式结构c 11规则2.2.8.5气缸盖疲劳破坏:气缸盖底面(触火面)和冷却面裂纹的原因及在管理方面的预防措施 1(气缸盖损坏的原因 (1)热疲劳。在底板受热面“鼻梁区”产生热疲劳裂纹是四冲程柴油机气缸盖较为常见的损坏形式，产生热疲劳裂纹是由于受热面的温度超过材料的使用极限而发生蠕变，引起塑性变形。当气缸盖在冷热交替情况下工作时，受热面的收缩因塑性变形而受阻，从而产生残余拉伸应力。 (2)机械疲劳。气缸盖底板在缸内气体压力作用下发生周期性弯曲变形，其最大拉伸应力发生于底板的内侧表面，阀孔尖角处应力集中严重，再加上热应力(底板内侧表面所受热应力也为拉伸应力)的作用，于是机械疲劳裂纹以此尖角为起点，沿阀孔周围逐渐向受热面扩展而裂穿。此种疲劳仅有一条主裂纹。 (3)腐蚀疲劳。冷却水中含有各种酸根离子和溶解氧将对金属发生电化学腐蚀和氧化，金属晶界是首先被腐蚀和氧化的部位。 气缸盖裂纹可以采用渗透探伤或水压试验(实验压力0.7MPa)等方法检验。 2(气缸盖损坏的检验 (1)开车前冲车时，观察示功阀有无水汽、水珠喷出。如有，表明气缸盖可能产生了裂纹。 (2)运转中，观察冷却水压力是否波动，冷却水出口温度是否升高，冷却水柜水位是否正常;滑油中是否有水，油位是否升高。如有，表明气缸盖或气缸套存在问题。 (3)吊缸时，活塞顶部有积水或锈痕，表明气缸盖有裂穿现象。 典型题目: 1. 关于气缸盖裂纹的正确论述有( )。 ?.底板火侧的裂纹是机械应力产生的?.钻孔冷却气缸盖底面较少产生裂纹 ?.气缸盖底面有非穿透性裂纹时可以继续使用 ?.锻钢气缸盖与铸铁、铸钢气缸盖比较不易在底面产生裂纹 ?.使用中操作不当是产生裂纹的主要原因?.因安装预紧力过大产生的裂纹多在顶板，轻微裂纹可短时继续使用 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，? D(?，?，?，?，?，?a 2. 关于燃烧室部件裂纹的检查判断方 法，说法不正确的是( )。 A(水压试验是最彻底、最理想的裂纹检查方法 B(冲车时，如果示功阀有较多的水冲出， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 燃烧室部件可能有裂纹 C(冷却水压力波动，膨胀水柜水位管有气泡，说明燃烧室部件可能有裂纹 D(水压试验压力为0.7 MPaa 3. 运行中的柴油机气缸盖最容易发生的缺陷是( )。 A(腐蚀 B(穴蚀 C(烧蚀 D(裂纹d 4. 下列关于气缸盖的说法中错误的是( )。 A(水压试验是检查气缸盖裂纹的常用方法 B(冷却水压力表指针晃动，气缸盖可能有裂纹 C(打开示功阀，排出气体呈白烟，气缸盖可能有裂纹 D(气缸盖水压试验压为0.5 MPad 5. 气缸盖裂纹是其常见故障，其发生的部位与原因通常是( )。 ?.触火面裂纹是由热应力过大引起 ?.触火面裂纹大多由热疲劳引起 ?.机械疲劳引起的裂纹发生在水冷面 ?.腐蚀疲劳产生的裂纹发生在水冷面 ?.应力腐蚀裂纹发生在水冷面 ?.裂纹大多始于应力集中部位 A(?，?，?，?，? B(?，?，?，?，? C(?，?，?，?，? D(?，?，?，?，?b 6. 燃烧室部件承受过高的机械负荷和 热负荷使有关部件产生的故障是( )。 ?.过度磨损 ?.壁面裂纹 ?.疲劳损坏 ?.蠕变 ?.壁面烧伤 ?.穴蚀 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?b 7. 气缸盖、气缸套与活塞强度液压试验时，其试验水压应为( )。 A(0.5 MPa B(0.7 MPa C(1.1倍最高爆炸压力 D(1.5倍最高爆炸压力d 11规则2.2.9连杆 2.2.9.3筒形活塞式柴油机连杆和连杆轴承的结构特点(包括连杆螺栓) 2.2.9.4十字头式柴油机连杆和连杆轴承的结构特点 连杆的受力情况随机型的不同而不同，在二冲程柴油机中连杆大部分时间受压，小部分时间受拉;二冲程增压柴油机连杆始终受压;在四冲程机中，在排气行程末期和进气行程初期的一段曲轴转角内，由于向上的惯性力大于气体力，使连杆受拉，而在其余时刻均受压，所以在四冲程柴油机中，连杆有时受拉，有时受压。 1(筒形活塞式柴油机连杆 由于连杆在摆动平面内的运动速度较大，产生的惯性力和弯矩也大，另外，连杆在其摆动平面内承受的弯曲应力远大于与摆动平面垂直的平面内承受的弯曲应力，所以为了减轻重量和提高抗压稳定性及抗弯能力，连杆杆身一般做成工字形断面，也使材料利用比圆形断面 连杆更充分。 其大端与杆身做成一体，采用水平剖面(通常称为“车用式”大端)，以螺栓连接。 有些大功率中速柴油机为了便于吊缸，将连杆主杆与大端轴承分开。这样既有利于加大曲柄销直径，也有利于从气缸内将活塞连杆组一同吊出，且不扰及大端轴承，给检修工作提供了一些方便。通过改变连杆下脚板垫片的厚度还可以调整压缩比。这种结构常称为“海军式”大端或“船用式”大端。 大功率中速V形柴油机一个曲柄销需要连接两根连杆。最简单的结构为并列式连杆，其优点是两根连杆的制造加工及维护完全一样，而且在检修其中一根连杆时，不用扰及另一根连杆。 2(十字头式柴油机连杆 大型低速十字头式柴油机连杆，其运动速度较低，惯性力较小，为便于加工，杆身通常做成圆形中空截面。 大小端与主杆的连接方式有三种: (1)大小端与杆身完全分开制造，大端轴承与杆身间有垫片可调整压缩比。 (2)小端轴承座与主杆锻成一体，大端与主杆分开制造，大端轴承与杆身间有垫片可调整压缩比，结构较紧凑，杆长可缩短，适合于较长冲程机型。 (3)大小端轴承座均与杆身锻成一体，连杆最短，适合于超长冲程机型，以降低发动机高度，由于连杆长度缩短，也增大了十字头轴承的摆动角，使轴承的润滑条件得到了改善。但不能用上述方法调整压缩比，一般可在活塞杆与十字头销之间增减垫片来调整压缩比。 连杆螺栓是连杆大小端轴承座与轴承盖的重要连接件。二冲程柴油机的连杆螺栓在工作中只受装配预紧力的作用;而四冲程柴油机的连杆螺栓在工作中除受预紧力外，还在排气冲程后期和进气冲程前期受到惯性力的作用，使得连杆螺栓处于交变的拉伸和弯曲载荷的作用下，工作条件最恶劣的时刻发生在 换气上止点，柴油机转速越高螺栓受力越严重，所以大端螺栓在工作中受力最为严重的是高速四冲程柴油机。除此之外，连杆螺栓还受到大端变形所产生的附加弯矩作用。 连杆螺栓一旦断裂损坏必将产生机毁的严重事故。因此，必须在材料选用、结构设计、加工工艺和装配质量以及维护管理等各个方面来保证连杆螺栓的工作可靠性。 典型题目: 1. 关于大型低速机连杆结构论述不正确的是( )。 A(薄壁轴瓦与轴承孔过盈配合 B(连杆两端轴承的下瓦不能开油槽 C(新机型连杆中都有油孔，向下输油 D(有船用大端结构，也有车用大端结构b 2. 船用V形四冲程中速柴油机多采用( )。 A(叉形连杆 B(并列连杆 C(主副连杆 D(关节连杆b 3. 关于连杆螺栓受力，下列论述不正确的是( )。 A(连杆大端螺栓不受弯矩的作用 B(四冲程柴油机连杆螺栓受交变的拉伸作用 C(二冲程柴油机连杆螺栓所受拉伸力不变 D(连杆螺栓所受拉伸应力与气体力无关a 4. 连杆螺栓结构特点有( )。 ?.螺纹多为精加工细牙螺纹 ?.杆身最小直径应等于或小于螺纹内径 ?.杆身最小直径应大于螺纹内径 ?.采用耐疲劳柔性结构 ?.螺帽应有防松装置 ?.杆身为等截面圆柱体 A(?，?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，? D(?，?，?，?b 5. 关于连杆杆身的正确说法是( )。 A(杆身截面均为圆形 B(杆身截面均为“工”字形 C(杆身要有足够的抗拉强度 D(杆身 要有足够的抗弯强度d 11规则2.2.10曲轴和主轴承 2.2.10.2曲轴的要求和材料 1(要求 (1)足够的强度(尤其是疲劳强度)和刚度; (2)轴颈应具有足够的承压面积(轴承比压低)和较高的耐磨性、加工精度和光洁度; (3)具有合理的曲柄排列和发火顺序，以减小曲轴的负荷，使柴油机运转平稳，并改善轴系的振动情况。 2(材料 曲轴常用的材料有优质碳钢、合金钢和球墨铸铁。一般柴油机的曲轴常用优质碳钢制造;大型低速柴油机套合式曲轴中的轴颈用优质碳钢、曲柄臂用铸钢制造;为了提高中高速强载柴油机的曲轴疲劳强度和耐磨性能，曲轴采用合金钢制造;对强载度不太高的中、高速柴油机可使用球墨铸铁制造曲轴。 典型题目: 1.曲轴是柴油机中造价最昂贵的部件，对它的基本要求有( )。 ?.耐热性能好 ?.疲劳强度高 ?.足够的刚度 ?.轴承比压低 ?.轴颈磨损小，允许多次车削 ?.平衡性好 A(?，?，?，?，? B(?，?，?，?，? C(?，?，?，?，? D(?，?，?，?，?b 2.对曲轴的要求不正确的是( )。 A(允许多次车削修理 B(主轴承高低不同时应能保持轴线平直 C(曲柄布置要使动力均匀 D(曲柄布置要使柴油机平衡性好、扭振轻b 3.大型低速柴油机曲轴常用材料是( )。 A(锻钢 B(铸钢 C(球墨铸铁 D(灰铸铁a 5.要求曲轴具有合理的曲柄排列和发火顺序的主要目的是( )。 A(减小主轴承负荷 B(提高主轴承的比 压 C(使轴颈耐腐蚀 D(曲轴便于检修a 11规则2.2.10.3柴油机曲轴的结构特点 曲轴由单位曲柄、自由端、飞轮端(功率输出端)及平衡重等组成。 1(曲轴的结构形式 按曲轴结构形式，可分为整体式和组合式两大类。 (1)整体式曲轴。一种为铸锻整体式曲轴，它是将整根曲轴(所有单位曲柄、自由端及输出端)一起锻造或铸造出来，其优点是结构简单、重量轻、工作可靠，在中高速柴油机中广泛使用。对于大型低速柴油机整体铸或锻都比较困难，为了减轻曲轴的重量，采用另一种焊接整体式曲轴，即将每缸的单位曲柄铸或锻成一体，然后将各单位曲柄在主轴颈中央部位通过潜弧焊焊接成一根整体曲轴，目前这种曲轴已在大型低速柴油机中使用。 (2)组合式曲轴。将曲轴的不同部 分分开锻造，然后应用一定的连接工艺连为一个整体的曲轴称为组合式曲轴。组合式曲轴又分为:把曲柄臂、曲柄销、主轴颈分别锻造，然后红套在一起的全组合式;把曲柄销与曲柄臂制成一体，然后与主轴颈红套在一起的半组合式;把曲轴分成两段制造，然后用法兰连接的分段式。 2(曲轴的润滑 柴油机的曲轴通常采用压力润滑，主轴颈的润滑油都是经由滑油系统的润滑油总管供给的。大型柴油机曲轴曲柄销的润滑油目前大多采用来自十字头，经连杆中心孔往下输送，曲轴不钻油孔。中小型筒形活塞式柴油机和部分大型柴油机的曲轴则钻有输油孔道，由润滑油总管送入主轴承的滑油通过曲轴内的油孔送往大端轴承和活塞组。 3(曲柄的排列 曲轴的曲柄是以气缸的号数命名的。气缸的排号方式有两种，一种是由自由端排起，另一种是由动力端排起。 我国和大多数国家采用自由端算起，并面向飞轮端判断转向。多缸柴油机曲轴中各曲柄的排列与柴油机的冲程数、气缸数和发火顺序有关。 典型题目: 1.钻有滑油通道的曲轴最适合的柴油机是( )。 A(大型低速机 B(中小型筒形活塞式柴油机 C(二冲程柴油机 D(四冲程柴油机b 2.下述组合式曲轴的连接工艺中，决不允许使用的是( )。 A(键连接法 B(冷套法 C(红套法 D(焊接法a 3.现代新型超长行程低速柴油机的曲柄销与曲柄臂过渡圆角处均采用车入式圆角，其与普通的圆角连接方式相比主要优点是( )。 A(加工方便 B(圆角半径可增大 C(不降低轴颈有效工作长度 D(连接平顺c 4.下列与多缸柴油机的曲柄排列原则无关的是( )。 A(发火顺序 B(定时圆图 C(冲程数D(气缸数b 5.十六缸V形四冲程柴油机曲轴的曲柄夹角为( )。 A(90? B(180? C(45? D(120?a 11规则2.2.10.4主轴承的作用、工作条件、要求和材料 1(作用 支撑曲轴;减磨;止推定位(小型机)。 2(工作条件 承受气体力、惯性力的作用;轴颈产生摩擦、磨损;受到变质滑油腐蚀。 3(要求 足够的强度和刚度;良好的耐磨性和耐腐蚀性;有精确的尺寸与轴承间隙;有正确而固定的位置。 4(材料 轴承盖与轴承座的材料与机座相同，为钢或铸铁。轴瓦为钢背加减磨合金。 典型题目: 1.在实际运转中，一般主轴承的磨损( )。 A(比主轴颈的小 B(与主轴颈相同 C(比主轴颈的大 D(A或B或Cc 2.主轴承要求有足够的刚性，如刚性不足，不会引起的选项是( )。 A(曲轴弯曲 B(轴承不均匀磨损 C(轴颈过度磨损 D(曲轴轴向窜动d 3.主轴承修理或换新后不需做的工作是( )。 A(磨合 B(测臂距差 C(测轴承间隙 D(加大润滑油量d 4.对主轴承要求不正确的是( )。 A(应采用无轴瓦结构以利散热 B(不能在下轴瓦承压面开设油槽 C(要有良好的减磨性 D(要有良好的耐磨性a 5.关于主轴承材料说法不正确的是( )。 A(锡基白合金和锡铝合金都可作主轴承轴瓦材料 B(锡基白合金的嵌入性比锡 铝合金好 C(锡铝合金的承载能力比锡基白合金好 D(锡基白合金比锡铝合金耐高温d 11规则2.2.10.5正置式主轴承的结构特点 2.2.10.6倒挂式主轴承的结构特点 柴油机中的轴承有两种，一种为滚动轴承，另一种为滑动轴承。船舶柴油机的主轴承几乎都是滑动轴承，只有个别小型高速柴油机采用滚动式主轴承。滑动式主轴承由轴承座、轴承盖、轴瓦及将它们连接在一起的螺栓等组成。分为正置式和倒挂式两类。 (1)正置式主轴承 正置式主轴承主要用于大中型特别是大型低速柴油机中。 一般的主轴承，都是用轴瓦两侧的螺栓来固紧的。因主轴颈尺寸的影响，两侧轴承螺栓之间的距离较大，故柴油机的横向尺寸也较大，轴承盖中部所受 的弯矩也大，容易变形和开裂。特别是在用贯穿螺栓连接方式的柴油机中，若轴承螺栓的间距大，相应地贯穿螺栓的间距也大，增加了机座横隔壁所受的弯矩，因此在某些大中型柴油机中采用撑杆式主轴承。采用撑杆螺栓固定主轴承盖的优点是:减少柴油机横向尺寸;减少主轴承盖所受弯矩与变形;减少机座横梁弯矩与变形。 (2)倒挂式主轴承 倒挂式主轴承主要用于小型高速柴油机和大功率中速柴油机中。 采用倒挂式主轴承的优点是:拆装检修曲轴比较方便;可减少机座变形对轴线的影响;可以减轻机座的重量，甚至可以不需要单独的机座，只要很轻的油底壳。 典型题目: 1.正置式主轴承与倒挂式主轴承比较，其特点错误的是( )。 A(拆装曲轴比较方便 B(可增加主轴承的刚度 C(可降低机座横梁的弯曲 D(可降低机座横梁的变形a 3.倒挂式主轴承盖除了用常规的连接螺栓外，再增加横向螺栓固紧，其主要目的是( )。 A(方便主轴承盖拆卸 B(增强主轴承盖的强度 C(增加主轴承盖的刚度 D(方便主轴承盖安装c 6.柴油机主轴承盖两侧与机座(机身)内侧配合面均需精加工的目的是( )。 A(便于拆装 B(便于安装定位 C(便于润滑 D(便于调整轴承间隙b 8.某些大型低速柴油机的正置式主轴承盖采用撑杆螺栓固定的主要优点是( )。 A(减少主轴承盖所受弯矩变形 B(减少机座横梁弯矩与变形 C(减少柴油机横向尺寸 D(上述各项都是d 11规则2.2.10.9曲轴疲劳破坏的种类、发生的部位、时间及原因 2.2.10.10防止或减少曲轴疲劳 破坏的措施 考点1(对曲轴进行检验的主要内容 (1)检查轴颈的有无擦伤、蚀坑、机械损伤和磨损等情况，曲轴吊起时应检查轴颈的椭圆度和不柱度，轴颈的椭圆度与不柱度不应超出相应的规定值。 (2)检查轴颈特别是圆角及油孔附近有无裂纹，必要时应用有效方法进行探伤，对曲轴裂纹，可按有关的技术规定研究处理。 (3)检查曲轴红套或压力配合处有无松弛或滑移现象。 (4)检查分段式曲轴的法兰连接及组合式曲柄臂与平衡重块的紧固是否可靠。 二冲程柴油机及大多数四冲程柴油机，曲柄销外侧的磨损大于内侧的磨损。这是因为气体力的作用大于惯性力，活塞连杆以受压为主，因此曲柄销磨损主要在外侧，使曲柄销外侧的磨损大于内侧的磨损。而主轴颈则是在远离曲柄销一侧磨损较大。 有些四冲程柴油机，由于惯性力较大，或连杆大端刚性较差而产生变形，其曲柄销内侧(靠近曲轴轴线一侧)的磨损大于外侧的磨损。四冲程柴油机的主轴颈其受力方向与曲柄销相反，故主轴颈的磨损是在靠近曲柄销一侧较大。 考点2:曲轴的疲劳损坏 疲劳损坏的形式可分为两种:弯曲疲劳损坏和扭转疲劳损坏。曲轴的疲劳损坏究竟是由弯曲应力，还是由扭转应力或两者合成引起的，主要应根据断面纹理判断。 (1)弯曲疲劳损坏。弯曲疲劳裂纹首先产生在曲柄销圆角或主轴颈圆角处，然后向曲柄臂发展。这是因为曲柄臂承受的弯曲应力比主轴颈和曲柄销弱。 (2)扭转疲劳损坏。曲轴在驱动力矩作用下产生交变的扭转应力;曲轴的扭转振动还会产生附加的交变扭转应力;当扭转振动严重时，会产生过大的附加扭转应力，引起曲轴发生扭转疲劳 损坏。扭转疲劳裂纹发生在加工不良的油孔或圆角处，轴颈的疲劳裂纹多从油孔开始，然后向与轴线成45?角的方向发展，所以往往出现两条对称裂纹。 扭转疲劳损坏和弯曲疲劳损坏不同，扭转疲劳损坏一般是出现在柴油机运转初期。曲轴的弯曲疲劳损坏多于扭转疲劳破坏。 在组合式曲轴中，其套合处有时发生滑动，称红套滑移。红套滑移往往是由于曲轴受到了很大的冲击性扭矩，如航行中螺旋桨碰到冰块、礁石、浅滩以及气缸中产生水击等。若滑移度不大，可在重新调整定时后降负荷运行，但这仅是应急办法;应尽快进厂修理。 考点3:减少曲轴疲劳损坏的措施 轴线状态检查; 滑油检验(避免对曲轴产生腐蚀); 发现裂纹及时修理; 避免强烈冲击(临界转速、撞击)。 典型题目: 1. 对曲轴进行检查的内容有( )。 ?.轴颈磨损 ?.法兰连接 ?.轴颈裂纹 ?.红套滑移 ?.平衡块连接 ?.曲轴中心线 A(?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，?，?，? D(?，?，?，?，?，?d 2. 在一般情况下曲轴发生疲劳裂纹的常见原因是( )。 A(扭转力矩 B(扭转振动 C(交变弯矩 D(B，Cd 3. 在往复惯性力较大而连杆大端刚性较小的情况下，四冲程柴油机曲辆销与主轴颈磨损较大的部位在( )。 A(曲柄销内侧，主轴颈远离曲柄销一侧 B(曲柄销外侧，主轴颈近曲柄销一侧 C(曲柄销内侧，主轴颈近曲柄销一侧 D(曲柄销外侧，主轴颈远离曲柄销一侧c 4. 一般情况下，曲柄销磨损比主轴颈快的原因是曲柄销的( )。 A(比压比主轴颈大 B(承压面比主轴颈大 C(受力比主轴颈小 D(三种情况 都可能a 5. 单缸发火时，曲柄销承受的负荷为主轴颈的( )。 A(50, B(100, C(200, D(300,c 11规则2.2.13推力轴承 2.2.13.1推力轴承的工作原理 柴油机运转时，螺旋桨的轴向推力通过艉轴和中间轴传到推力环，推力环通过正车推力块和调整垫圈(推力盘)将推力传给柴油机机座，又通过地脚螺栓传给船体，从而推动船舶前进。为了防止推力块跟随推力环转动，在正、倒车推力块的上方都设有压板来定位。推力环与推力块之间由滑油润滑，滑油来自主轴承滑油总管的压力油润滑和冷却滑油从喷管不断地喷到正、倒车推力块和推力环上，润滑以后的滑油落入油池中，并经溢流口流入发动机机座油底壳中。溢流口的位置较高，使得油池总有部分存油浸润着推力块和推力环，即使断油，也不致损坏轴承。为了防止滑油从轴颈 处漏出机外，在轴颈上设有轴封。当推 力轴与曲轴直接连接起来时，曲轴还由推力轴承起轴向定位作用。发电柴油机设止推轴承的作用是轴向定位。 组成:推力环、扇形推力块(关键 部件，6-10块)分布2/3-3/4圆周。L-MC型柴油机推力轴承的构造。该机型的推力轴和曲轴锻为一体，推力环的外圆法 兰固定传动凸轮轴的主动链轮。推力轴 承主要由正车推力块8、倒车推力块5、调节圈3、9和其它一些部件等组成。正、倒车推力块各八块，沿圆周方向排列， 排成约占2/3圆周的扇形面。一般为全液膜液体动力润滑，低负荷时可能为半 液膜润滑。 典型题目: 1. 推力轴承的结构特点有( )。 ?.推力块靠调节圈侧有高、低位面 ?.推力块靠推力环侧有高、低位面 ?.在推力环工作表面浇铸轴承合金 ?.在推力块工作表面浇铸轴承合金 ?.推力块间通过凸台接触 ?.推力 环和推力块工作表面都浇铸轴承合金 A(?，?，? B(?，?，?，? C(?，?，? D(?，?a 2. 在船舶副机(如发电柴油机)的飞轮端通常也设有止推轴承，其作用是( )。 A(传递轴向推力 B(减磨 C(轴向定位 D(减小振动c 3. 现代新型超长行程柴油主机的推力轴的结构与连接形式一般是( )。 A(推力轴单独制造并位于飞轮输出端 B(推力轴单独锻造并位于飞轮输入端 C(推力轴与曲轴一体锻造并位于机架内部 D(推力轴与曲轴一体锻造位于机架外部c 4. 推力轴承在正常运转时其润滑是( )。 A(全液膜润滑 B(边界润滑 C(半液膜润滑 D(混合润滑a 2.2.13.2推力轴承的管理 1(压板间隙的测量与调整 正、倒车推力块在左右两侧均用压板定位。当推力块互相紧靠在一起后，在左、右侧压板与推力块处留有一定间隙。这个间隙保证了推力块绕支持刃摆动的灵活性，两侧间隙之和要符合说明书的规定。其数值可通过增减压板处的垫片进行调整。 2(推力块与推力环轴向间隙的调整 推力块与推力环之间有一定的间隙，以保证形成油膜。该间隙由正、倒车推力块背面的调节垫圈进行调整，该垫圈同时也可用来调整曲轴与主轴承之间的轴向相对位置。此间隙是用力把推力环压紧在正车推力块上时，用塞尺在倒车推力块与推力环间测量出来的间隙(也可在推力环任意自由状态下测量正、倒车推力块与推力环之间的间隙，然后相加得出)，此间隙应符合说明书要求。当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时，靠近推力轴承的最后一个曲柄的中心线，应向推力轴承方向偏移一个规定的数值。这样做是为了补偿曲轴在运转中的热膨胀，从而尽可能地使各曲柄臂与主轴承之间的轴向间隙保持均等。为了适应柴油机工作时曲轴受热伸长的需要，距推力轴承越远，连杆大端轴承的轴向间隙应越大。 典型题目: 1. 推力轴承轴向间隙是指( )。 A(推力环与正车推力块间的间隙 B(推力环与倒车推力块间的间隙 C(推力环与正、倒车推力块间隙之和 D(调节圈与推力块间的间隙c 2. 推力轴承轴向间隙不正常应采取的措施是( )。 A(更换不同厚度的推力块 B(更换不同厚度的推力环 C(更换不同厚度的调节圈 D(刮削工作面白和金c 3. 关于推力轴承周向间隙说法正确的是( )。 A(指两个推力块间的间隙 B(为推力块膨胀留有余地 C(为改善润滑条件 D(防止推力块互相接触磨损c 4. 在推力块与推力环轴向间隙调整中，当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时，靠近推力轴承的最后一个曲柄的中心线应( )。 A(向推力轴承方向偏移一个规定的数值 B(向自由端方向偏移一个规定的数值 C(与气缸中心线重合 D(无要求a 5. 在推力轴承中调节圈的作用是( )。 A(调整推力块间隙 B(调整推力块与压板间隙 C(调整推力块与推力环间隙 D(调整推力块与壳体间隙c 11规则2.2.14柴油机的固定部件 2.2.14.2十字头式柴油机主要固定件的结构特点、功能和工作条件 1(机架的功能和结构特点 机架作为柴油机的固定件之一，起到支撑气缸体、与机座组成曲柄箱以及在十字头式柴油机中承受侧推力，为十字头导向(安装导板)等作用。 中小型柴油机主要采用箱形机架，箱形机架是一种呈箱形结构的整体式机架，一般为铸铁整体铸造或焊接结构。其主要优点是:刚性好、拆装维修方便。为提高刚性、简化加工手续、减少重量和外形尺寸，大多将气缸体与机架制成一体，常称为“机体”，甚至有些中型柴油机为进一步简化制造工艺、提高机架刚度，将机座、机架和气缸体三者制 成一体。 2(机座的功能和结构特点 大中型柴油机，特别是大型柴油机，都有单独的机座。小型柴油机的机座常与机架制成一体。机座的作用有: (1)承担全机重量; (2)承受气体力、惯性力与安装预紧力; (3)集中与储存滑油并形成密闭空间; (4)安放曲轴，并留有曲柄回转空间。 机座除承重、气体力、惯性力与安装预紧力的作用外，当遇到风浪颠簸，还要受到额外的扭转、拉伸和弯曲变形等作用力。所以对机座的最基本的要求是要有足够的刚度。 一般中小型柴油机广泛采用铸铁浇铸成一长方形整体式的机座。 3.贯穿螺栓的功能和结构特点 贯穿螺栓是柴油机最长最重要的螺栓，主要用于大、中型柴油机，它的作 用是将机座、机架和气缸体三者或其中二者连成一个刚性整体，使这些固定机件只承受压应力而不承受由气体力产生的拉应力。它并不起定位作用，在被连接的各固定件之间仍有定位销或紧固螺栓，以便装配时对中和防止柴油机运转时这些机件之间产生横向移动。 典型题目: 1.气缸体与机架一体组成机身的这种结构形式多用于( )。 A(大型柴油机 B(中小型柴油机 C(四冲程柴油机 D(二冲程柴油机b 2.在柴油机中贯穿螺栓的主要作用是( )。 A(使固定件只承受压应力而不承受由气体力产生的拉应力 B(减少机件振动 C(使固定件抵抗由气体力而产生的压应力 D(提高机件的疲劳强度a 3.大型柴油机所使用的箱形机架与A形机架相比其主要优点是( )。 A(节省材料 B(加工简单 C(强度好 D(刚性好d 4.现代大型超长行程柴油机的焊接式机座其主轴承座处均采用铸钢构件的主要目的是( )。 A(节约材料 B(便于加工 C(提高刚性 D(提高强度c 二冲程柴油机结构总结 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果