龔厚寬

往復活塞式內燃機的組成部分主要有曲柄連桿機構、機體和氣缸蓋、配氣機構、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動裝置等。

氣缸是一個圓筒形金屬機件。密封的氣缸是實現(xiàn)工作循環(huán)、產生動力的源地。各個裝有氣缸套的氣缸安裝在機體里，它的頂端用氣缸蓋封閉著?；钊稍跉飧滋變韧鶑瓦\動，并從氣缸下部封閉氣缸，從而形成容積作規(guī)律變化的密封空間。燃料在此空間內燃燒，產生的燃氣動力推動活塞運動?；钊耐鶑瓦\動經過連桿推動曲軸作旋轉運動，曲軸再從飛輪端將動力輸出。由活塞組、連桿組、曲軸和飛輪組成的曲柄連桿機構是內燃機傳遞動力的主要部分。

活塞組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷等組成。活塞呈圓柱形，上面裝有活塞環(huán)，借以在活塞往復運動時密閉氣缸。上面的幾道活塞環(huán)稱為氣環(huán)，用來封閉氣缸，防止氣缸內的氣體漏泄，下面的環(huán)稱為油環(huán)，用來將氣缸壁上的多余的潤滑油刮下，防止?jié)櫥透Z入氣缸。活塞銷呈圓筒形，它穿入活塞上的銷孔和連桿小頭中，將活塞和連桿聯(lián)接起來。連桿大頭端分成兩半，由連桿螺釘聯(lián)接起來，它與曲軸的曲柄銷相連。連桿工作時，連桿小頭端隨活塞作往復運動，連桿大頭端隨曲柄銷繞曲軸軸線作旋轉運動，連桿大小頭間的桿身作復雜的搖擺運動。

曲軸的作用是將活塞的往復運動轉換為旋轉運動，并將膨脹行程所作的功，通過安裝在曲軸后端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量，使活塞的其他行程能正常工作，并使曲軸旋轉均勻。為了平衡慣性力和減輕內燃機的振動，在曲軸的曲柄上還適當裝置平衡質量。

氣缸蓋中有進氣道和排氣道，內裝進、排氣門。新鮮充量（即空氣或空氣與燃料的可燃混合氣）經空氣濾清器、進氣管、進氣道和進氣門充入氣缸。膨脹后的燃氣經排氣門、排氣道和排氣管，最后經排氣消聲器排入大氣。進、排氣門的開啟和關閉是由凸輪軸上的進、排氣凸輪，通過挺柱、推桿、搖臂和氣門彈簧等傳動件分別加以控制的，這一套機件稱為內燃機配氣機構。通常由空氣濾清器、進氣管、排氣管和排氣消聲器組成進排氣系統(tǒng)。

為了向氣缸內供入燃料，內燃機均設有供油系統(tǒng)。汽油機通過安裝在進氣管入口端的化油器將空氣與汽油按一定比例（空燃比）混合，然后經進氣管供入氣缸，由汽油機點火系統(tǒng)控制的電火花定時點燃。柴油機的燃油則通過柴油機噴油系統(tǒng)噴入燃燒室，在高溫高壓下自行著火燃燒。

內燃機氣缸內的燃料燃燒使活塞、氣缸套、氣缸蓋和氣門等零件受熱，溫度升高。為了保證內燃機正常運轉，上述零件必須在許可的溫度下工作，不致因過熱而損壞，所以必須備有冷卻系統(tǒng)。

柴油機作為機車、船舶等常用機械的動力設備，其動力性和可靠性直接影響整個系統(tǒng)的安全運行。本文對柴油機進行了動力學分析，指出了引起缸蓋、機體振動的動力來源，并指出了振動的產生機理及影響振動的因素：

一、燃油系統(tǒng)

（1）噴油提前角過大或過小。噴油提前角過大，柴油機工作粗暴，汽缸發(fā)出有節(jié)奏而清脆的金屬敲擊聲，噴油提前角過小，即噴油時間太遲，汽缸發(fā)出低沉的敲擊聲。

（2）個別噴油泵不工作。當柱塞卡死，彈簧折斷，高壓油泵則發(fā)出嘈雜聲、或柴油機發(fā)出不正常的聲音及振動。

（3）個別噴油器不工作。當噴油器調壓彈簧折斷、針閥卡死，噴孔堵塞等會造成噴油器不工作，若是針閥卡死或噴孔堵塞，則高壓油泵發(fā)出嘈雜聲，同時柴油機也會造成不正常的振動。

二、配氣機構

（1）氣閥間隙過大，搖臂與氣閥桿頭發(fā)生撞擊會發(fā)生輕微而有節(jié)奏的撞擊聲，間隙過小，閥桿受熱后膨脹伸長并與活塞頂部撞擊，發(fā)出清脆的金屬撞擊聲。

（2）排氣閥面燒壞。

閥面燒壞后，會發(fā)出有規(guī)則的“嘶嘶”聲，且使柴油機轉速降低，排出黑煙增多。

三、機械方面

（1）活塞與汽缸間隙過大，初起動時會沿整個汽缸長度上發(fā)出有節(jié)奏的敲擊聲隨著汽缸溫度升高敲擊聲減小，停止該缸噴油后，汽缸仍有較微弱的敲擊聲。

（2）活塞環(huán)失去彈力或咬死。若活塞環(huán)失去彈力時，當停止該缸噴油時會發(fā)出“喝喝”的聲音，要是活塞環(huán)咬死與槽內，會發(fā)出較大的敲擊聲。

（3）活塞銷與襯套間隙過大?；钊N與襯套間隙過大，則是在汽缸中部發(fā)出有節(jié)奏的敲擊金屬的“咯咯”之聲，低速運轉時更會顯著。

（4）活塞銷襯套燒壞?；钊N襯套燒壞也會發(fā)出“吱吱”聲。

（5）曲柄銷與連桿軸承間隙過大。曲柄銷與連桿軸承間隙過大時，柴油機運轉中，曲軸箱檢查孔蓋板處可聽到“噠噠”聲，在全速全負荷運轉突然改變低速運轉的時候，此響聲就會變得更加沉重而有力，另外連桿軸承間隙過大，在柴油機初起動時，響聲也較大，因這時溫度較低軸承松動、間隙更加明顯，隨著柴油機的運轉，各部分溫度逐漸增加，響聲也就漸漸變小。

（6）連桿軸承燒壞。連桿軸承燒壞發(fā)出異響。

（7）滾柱形主軸承的滾柱過緊或過松。滾柱軸承間隙過小在運轉中發(fā)出“喳喳”聲。

特別是在高速運轉時，此響聲更為尖銳，滾柱軸承間隙過大，則運轉時發(fā)出“咯咯”的響聲，在低速運轉時響聲更為顯著，對于滾柱軸承間隙過小，只要運轉時響聲能逐步減小，則可以繼續(xù)運轉，如響聲逐步增大則應停止運轉。

（8）曲柄銷的橢圓度過大。曲柄銷的橢圓度過大，汽缸會發(fā)出清脆而有節(jié)奏的金屬敲擊聲，如減少該缸的供油量仍發(fā)出同樣的敲擊聲，則應拆出活塞連桿進行檢查，如橢圓度超過極限，應予更換或修理。

（9）定時齒輪間隙過大或過小。定時齒輪間隙過大，則運轉時會發(fā)出“咯咯”聲且在低速時聲音更明顯，若間隙過小，則運轉時發(fā)出“喳喳”聲，在高速時聲音增大。

（10）汽缸蓋漏氣。由于汽缸蓋固緊螺母未固緊或回松，以及汽缸蓋墊片損壞都會產生漏氣現(xiàn)象。在漏氣時，在汽缸蓋與汽缸頂之間可以聽到漏氣的“嘶嘶”聲，如發(fā)生漏氣現(xiàn)象時，可采取固緊螺母的方法予以消除。如擰緊螺母后仍有漏氣，則應更換墊片。

（11）螺母不緊。機座固緊螺栓未固緊或螺母松動，柴油機發(fā)生振動應及時把螺母固緊。

不同的聲響其產生原因一般來說是不同的，因此根據(jù)響聲的大小音調的特征發(fā)出的部位、振動的程度以及產生音響時柴油機運轉參數(shù)（如轉速、負荷溫度）的大小等情況掌握其規(guī)律，以便發(fā)現(xiàn)故障及時排除。

（作者單位：桂林船舶檢驗局）