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    常见技术问题 / 静音发电机组故障

    活塞的功能、构成和安装以及更替方法

    Date: 2024-08-31Hits:
    导读:  机如康明斯柴油发电机活塞则采用共晶硅铝合金铸造而成,它是柴油发电机的具体运动部件,也是柴油发电机燃烧室的重要构造部件之一...

      机如康明斯柴油发电机活塞则采用共晶硅铝合金铸造而成,它是柴油发电机的具体运动部件,也是柴油发电机燃烧室的重要构造部件之一。与气缸盖、汽缸套构成柴油发电机燃烧室,承受燃气作用力,并通过活塞销和连杆传给曲轴,以使曲轴旋转而输出动力。同时,在压缩步骤中还要承受连杆的推力。 

            活塞的功用是承受燃烧气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使主轴旋转,近年来,由于发电机强化程度的不断提高和排放法规的日益严格,活塞作为发电机的核心部件承受了更高的热负载和机械负荷,因此,目前对活塞的构成及材料的要求更加严格。越来越多的国内企业开始研发钢活塞,钢活塞是一种采用钢材代替铝材的一种活塞,具有良好的强度,目前大部分钢活塞采用整体式构造或两段式结构,其中整体式构成的钢活塞加工流程非常困难,特别是在加工活塞冷却液槽时非常的复杂,而且移动发电机组,在现有技术中,有一种活塞是在活塞本体上开设周向的环形沉孔,在环形沉孔内固定镶嵌有镶套,在镶套的外壁上开设有周向设置的环形槽,然后在环形槽内设置活塞环;这种构造的活塞在长时间作业程序中,因为受到活塞往复轴向运动的拉力及剪切力的影响,在环形沉孔内固定镶嵌的镶套容易松动和脱落,危害活塞的密封性,严重的还会致使活塞不能正常作业而失效,缩短了活塞的使用年限。

            为排除现有技术的不足,康明斯公司提供一种发电机活塞,有效降低加工活塞防锈水槽的难度,保证活塞的长时间稳定工作,提升活塞的密封性,延迟活塞的使用时限。康明斯公司所采用的技术办法其特性在于:包括活塞本体,在活塞本体头部的外侧壁上形成有沿活塞本体周向设置的环形卡槽,所述环形卡槽的深度方向与活塞本体的径向方向一致,在所述环形卡槽的开口处固定镶嵌有用于封堵环形卡槽开口的封堵环,被封堵环封堵开口后的环形卡槽内部空间组成活塞防冻液通道,所述封堵环的外侧壁上形成有沿封堵环周向设置的活塞环槽。

            活塞的构造可分为顶部静音发电机组、环槽部、裙部三个部分。活塞的顶部与汽缸盖、汽缸套构造燃烧室,环槽部是为安装活塞环而规划低噪音发电机组

            活塞顶部与气缸盖和气缸套构造燃烧室低噪音发电机组,其组成形状与所购买的燃烧室形式有关。柴油发电机的活塞顶部多呈凹形,其形状是根燃烧室形式及混合气形成方法而布置的。不一样型号柴油发电机的活塞顶部形状不一样,同系列柴油发电机活塞顶部的形状也有很多不同之处,例如:以康明斯系列柴油发电机活塞顶部的形状就有很多不一样之处。在更替活塞时必须购买同形状、同毛重的活塞。

            活塞的环槽部又称为防漏部或身部,在身部切有几道环槽即气环槽和油环槽,专门用来安装气环和油环使用。上部通常用来装配气环,目的是用来阻止发烫燃气进入油底壳,并将活塞吸收的部分热量传给气缸壁。下部环槽用来装配油环使用。在油环槽的底部上钻有许多径向小孔活塞的功能、构成和安装以及更替方法,使油环从汽缸壁上刮下来的多余润滑油,经小孔流回机油盘。    

            活塞环槽以下部分称为裙部。活塞的裙部直接与气缸壁接触并对活塞的运动起导向功用。在活塞裙部设有的销孔专门用来安装活塞销使用。在销孔内部各有一个卡簧槽,当活塞销装入销座孔后,再将卡簧分别装入槽内,目的是预防活塞销来回窜动。

            为了增加工作效率,发电机的压缩比日益提高,活塞运转上止点与气门之间的距离越来越近。这样的运用引发了一个问题,活塞上行可能会在上止点撞到尚未关闭的气门。因此,内燃机工程师在活塞顶部布置了凹槽,为气门留出空间。由于进/排烟门数量和气门升程的差异,部分活塞的顶部凹槽并不对称。这样的规划使得此类活塞必须以正确的方向装配,否则就无法预防活塞顶部与气门相撞。有些柴油发电机的活塞裙部被加工出一个缺口,以避开安装在活塞下止点附近的活塞冷却喷口,这样的活塞也有安装方向。

            活塞销孔的轴线与活塞中心线并不相交,两根中心线之间的偏差距离就是活塞销偏距。内燃机学将活塞下行时与汽缸壁接触的一侧定义为主推力面,将活塞上行时与气缸接触的一侧定义为副推力面。

            当活塞的压缩行程结束,做功行程开始,活塞由次推力面贴紧汽缸壁转变为主推力面贴紧汽缸壁。在可燃混合气爆燃膨胀的压力功能下,活塞会与汽缸壁产生敲击,发出噪声。为通晓决敲击噪声的问题,设计师将活塞销孔的轴线移向主推力面一侧,偏移量大约1毫米。操作这种布置的活塞在运动换向时,因杠杆原理的影响,主推力面的裙部会率先与汽缸壁接触,这样可有效防止缸内发生敲击声。

            活塞销中心线存在偏置,则无论活塞顶部是否设置有躲避气门的凹槽,都必须按照规定的方向进行装配,以防止发电机在运行时发出敲缸异响。

             装配全新的活塞时,需要关注活塞顶部的凹槽及各种标记。顶部设有非对称凹槽的活塞,将凹槽与进气门相对应是一种简便的判定程序。而顶部采用对称布置的活塞,都会预设有标记。易损的标记程序如上图所示,箭头指向发电机前部,即装配有曲轴皮带轮的一侧。英文EXH代表排烟,即此处是为排气门设置的凹槽。而LEFT或RIGHT的字样只有在非直列发电机上才会发生,分别代表左右气缸列。了解了上述的活塞方向标记样式,在装配时仔细辨别,相信活塞装反的情形就可以预防。


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