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曲軸的形狀和發(fā)動機的發(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)、氣缸數(shù)、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。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機工作平穩(wěn)性的要求。
對四沖程發(fā)動機,曲軸每轉兩轉就是一個工作循環(huán),每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機有i個氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發(fā)動機的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動機的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機,缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內,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1800。這種發(fā)動機可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序為1-3-4-2,習慣上以1缸為準,l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動機的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復始地工作著。
如將上述2、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,是因為2、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缸機可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發(fā)動機來說,由于發(fā)火次序還與氣門機構的安排等有關,因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機時,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)性和主軸承負荷方面,沒有什么區(qū)別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機,發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(每個平面內2個),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當1、6缸的曲柄銷朝上時,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產6缸機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、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當然,上述兩種6缸機的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實際發(fā)動機上幾乎沒有應用,因而不作介紹。
按發(fā)火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現(xiàn)象是容易理解的。因為各氣缸間做功行程的間隔是1200,而每個氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個600中,兩個氣缸都在做功,前一個氣缸做功末完,后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機,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)動機左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以V形8缸機只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內。
V形8缸機常用的發(fā)火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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關于柴油發(fā)電機組氣管冒黑煙和排氣管冒藍煙、白煙出的故障維修
隨著社會的進步和人民生活水平的不斷提高,對環(huán)境的質量要求也越來越高。自然吸氣式柴油機很難滿足新排放標準的要求,增壓中冷柴油機將成為車用柴油機的標準裝備。柴油機排氣管正常排出的應是無色的氣體,如果排氣管排出的是黑煙、白煙或藍煙,說明發(fā)動機有故障,必須及時排除。
1.氣管冒黑煙
黑煙的形成:黑煙一般是在柴油機大負荷時產生,如加速,爬坡或超負荷運轉時,黑煙是不完全燃燒的產物,在柴油機大負荷下,燃燒室溫度較高,而噴入的燃料過多,混合氣形成不均勻,局部區(qū)域出現(xiàn)燃燒時空氣不足,燃料在高溫缺氧的條件下易于裂解,聚會成黑煙。
故障原因:
(1)在檢查排氣管冒黑煙前,應先拆下空氣濾清器,若柴油機冒黑煙情況消失,說明因空氣濾清器嚴重堵塞致使進氣量不足而造成黑煙。同時,還應檢查進氣管路是否有堵塞現(xiàn)象,如進氣膠管吸扁等。
(2)噴油時間過遲,柴油在氣缸中不能完全燃燒,在冷車狀態(tài)下一般排氣管排灰白色的煙,待發(fā)動機溫度正常時冒黑煙。噴油時間的正確與否,不僅造成排氣管冒煙,而且對發(fā)動機的動力性及經濟性有著很大的影響。
(3)噴油嘴有故障時可采用單缸斷油法檢查各缸工作情況。如某缸斷油后發(fā)動機的轉速變化不太明顯,且排出的黑煙消失,說明該缸是由于噴霧不佳、噴油嘴滴油而排出黑煙的?! ?
(4)噴油泵的供油量過多或各缸的供油量太不均勻也會造成排氣管冒黑煙,因此,必須重新調整噴油泵的供油量。冒煙限制器如果調整不當也會造成排氣管冒黑煙。
(5)增壓器的壓氣機葉輪或渦輪嚴重磨損會使進氣量有所下降,造成排氣管冒黑煙。排氣管墊或增壓器接口墊漏氣嚴重,也會造成進氣量不足,排氣管冒黑煙或發(fā)動機功率下降。
2.排氣管冒藍煙
藍煙的形成:機油進入燃燒室燃燒后從排氣管排出。
故障原因:
(1)進氣門油封密封不嚴,機油進入燃燒室燃燒。
(2)活塞環(huán)失去彈性或斷裂;缸套嚴重磨損,機油竄入燃燒室,此種情況一般廢氣管會有很大的廢氣冒出。
(3)增壓器壓氣機葉輪端密封環(huán)密封不嚴,有機油進入氣缸燃燒室燃燒。
3.排氣管冒白煙
白煙的形成:柴油不能完全蒸發(fā)、燃燒、未燃的柴油油滴與水蒸氣構成微粒,隨廢氣排出;或機油直接從排氣管排出,形成“白煙”。
故障原因:
(1)油中有水,或因氣缸墊沖壞,缸套或缸蓋破裂漏水等原因造成氣缸進水。
(2)個別缸噴油泵的凸輪軸嚴重磨損,使該缸噴油時間滯后太多,柴油在氣缸中不能完全燃燒,也會造成排氣管冒白煙。
(3)噴油嘴霧化不良或噴油嘴下面裝有一個以上的墊圈,因此,在更換噴油嘴時,應將里面的銅墊取出。
(4)水冷式中冷器漏水,冷卻水從進氣管進入氣缸。
(6)氣溫太低,氣缸溫度難以上升,特別是早上發(fā)動機剛一起動時冒白煙,暖車后變?yōu)樗{煙,不久即變成無色,這是正常現(xiàn)象,應與故障區(qū)別開來。