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（1)活塞

活塞的功用是承受燃气的压力，并经过连杆将力传给曲轴。

活塞的工作条件十分恶劣，它是在高温、高压的燃气作用下，不断地作高速往复直线运动。由于受到周期性变化的燃气压力和往复惯性力的作用，活塞承受很大的机械负荷和热负荷，加之温度分布不均匀，就会引起热应力。因此，要求活塞必须有较轻的重量以及足够的强度与刚度。活塞在高温、高压、高速条件下工作，其润滑条件较差，活塞与汽缸壁摩擦严重。增压方法按照驱动增压器所用能量来源的不同，基本的增压方法可分为三类：机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。为减小磨损，活塞表面必须耐磨。

高速内燃机的活塞通常采用铸铝合金。随着内燃机的不断强化，采用锻铝合金或共晶铝硅合金的活塞日益增多，而高增压内燃机较多采用铸铁活塞，其目的在于提高其强度，减小热膨胀系数。活塞的基本构造可分为顶部、环槽部（防漏部或头部）、活塞销座和裙部四部分。有的发动机只规定了冷间隙，此时的冷间隙数值能保证发动机在热机状态下仍有一定的气门间隙。

①顶部顶部是构成燃烧室的一部分，其结构形状与发动机及燃烧室的型式有关。活塞顶部的几种不同结构形状。小型内燃机大多采用平顶活塞，优点是制造简单，受热面积小。大多数内燃机的活塞顶部由于要形成特殊形状的燃烧室，其形状比较复杂，一般都制有各种各样的凹坑。凹坑是为了改善发动机的燃烧状况而设置的，使可燃混合气的形成更有利，燃烧过程更完善。有的增压内燃机，由于进气管中无真空度，所以进气门处得不到机油的润滑，而排气门处由于有废气中的油烟可起到润滑作用，所以进气门座有座圈，而排气门座则没有。有的内燃机为避免气门与活塞顶相碰撞，在顶部还制有浅的气门避碰凹坑。

内燃机活塞所受的热负荷大（尤其是直接喷射式内燃机），往往会使活塞引起热疲劳，产生裂纹。因此，有的内燃机可从连杆小头上的喷油孔喷射机油，以冷却活塞顶内壁。也有的内燃机在机体里设有专门的喷油机构，也可起到同样的作用。活塞顶部因承受燃气压力，所以一般比较厚；有的活塞顶内部还制有加强筋。③粉渍法将曲轴用煤油或柴油洗净抹干后，在曲轴表面均匀涂上一层滑石粉，然后用小手锤轻敲曲轴臂，如果曲轴存在裂纹，油渍就会由裂纹内部渗出而使曲轴表面的滑石粉变成黄褐色，即可发现裂纹之所在。

②环槽部环槽部主要用于安装活塞环以防止燃油或燃气漏入曲轴箱，并将活塞吸收的热量经活塞环传给汽缸壁，与此同时阻止润滑油窜入燃烧室。活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽，上面2一3道用于安装气环，下面1、2道是油环槽。油环槽的底部钻有许多径向小孔，以便油环从汽缸壁上刮下多余的润滑油从小孔流回曲轴箱。当浮子达到规定的放水水位时，液面传感器将电路接通，在仪表盘上的放水警告灯就发出放水信号，这时需及时松开油水分离器上的放水塞放水。

有的内燃机在活塞顶到一环槽之间，或者一直到以下几道环槽处，都开有细小的隔热沟槽。沟槽在活塞工作时，可形成一定的退让性，可以防止活塞与汽缸壁的咬合，故这种活塞可适当减小活塞与汽缸间的间隙。

二道环槽的耐磨性，有的内燃机在环槽部位上随着内燃机的不断强化，为了提高一镶铸耐热和耐磨的奥氏体铸铁护槽圈。

③活塞销座销座用以安装活塞销，主要起传递气压力的作用。活塞销座与顶部之间往往还有加强筋，以增加刚度。销座孔内设有安装弹性卡环的环槽，活塞销卡环是用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动，窜出活塞销座孔而打坏汽缸体。

④裙部活塞头部低一道油环槽以下的部分称为裙部。其作用主要是对活塞在汽缸内的运动加以导向，此外它还承受侧压力。柴油机由于燃气压力高，侧压力大，所以裙部也比较长，以减小单位面积上的压力和磨损。

由于柴油机汽缸压力很大，要求裙部具有足够大的承压面积，又要在任何情况下保持它与汽缸壁有佳的配合间隙（既不因间隙过大而使密封性变差和产生敲缸现象，又不因间隙过小而刮伤汽缸壁，甚至发生咬缸现象）。故其活塞裙部通常不开切槽，只是将活塞轴向制成上小下大的圆锥形，并将裙部径向做成椭圆形。因此，柴油机活塞与汽缸壁的装配间隙要比油机的大。为了防止气门导管可能落入汽缸中，在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。为了保证柴油机压缩终了有足够的压力和温度，则要求其有更好的密封性，因此，柴油机应具有更多的密封环和刮油环。

增压方法

按照驱动增压器所用能量来源的不同，基本的增压方法可分为三类：机械增压系统、废气涡轮增压系统和复合增压系统三类。除了利用上述三种方法来提高汽缸的空气压力外，还有利用进排气管内的气体动力效应来提高汽缸充气效率的惯性增压系统以及利用进排气的压力交换来提高汽缸空气压力的气波增压器。经验证明：有些齿轮更换后，虽配合间隙符合要求，但由于啮合不好，往往噪声很大，必须走合一段时间才能消除。

（1）机械增压系统

增压器（压气机）由柴油机直接驱动的增压方式称为机械增压系统。它由柴油机的曲轴通过齿轮、皮带或链条等传动装置带动增压器旋转。增压器通常采用离心式压气机或罗茨压气机。空气经压缩提高其压力后，再送入汽缸。

由于机械增压系统压气机所消耗的功率是由曲轴提供的，当增压压力较高时，所耗的驱动功率也会很大，使整机的机械效率下降。因此，机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。

废气涡轮增压是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后再送入汽缸的一种增压方法。柴油机采用废气涡轮增压后，可提高输出功率30％~100％以上，同时还可减少单位功率的质量，缩小外形尺寸，节省原材料，降低燃油消耗率，增大柴油机扭矩，提高载荷能力以及减少排气对大气的污染等优点，因而得到广泛应用。尤其在高原地区，因气压低、空气稀薄，导致输出功率下降，一般当海拔高度每升高1000m，功率将下降8％~10％。如发出“波、波”（不连贯，短促的哑金属声），则表示曲轴有裂纹。若装设涡轮增压器后，可以恢复原输出功率，其经济效果尤为显著。

调速器的种类

（1）根据调速器 调节机构的不同可分为机械式、液压式、气动式和电子式四种．机械式调速器机械式调速器的感应元件为飞块或飞球，直接推动执行机构。其结构简单，工作可靠，广泛用于中、小功率柴油机上。

①液压式调速器 液压式调速器一般用飞块作感应元件，推动控制活塞操纵液压伺服器。这种调速器的感应元件较小，通用性强，可用少数几种尺寸系列满足几十到上万马力柴油机的配套要求，稳定性好，调节精度高（稳定调速率可到零），推动力大，便于实现柴油机的自动控制，但其结构复杂，工艺要求高，因此，适用于大功率柴油机。③取出压气机叶轮后，用手托住涡轮叶轮，把附有涡轮转子轴的中间壳从台虎钳上取下置于工作台上。

②气动式调速器 气动式调速器是利用膜片感应进气管真空度的变化，进而推动执行机构。这种调速器结构简单，低速时灵敏度较高，但因进气管装有节流阀增加了进气阻力，使功率有所下降，因此，只适用于小功率柴油机，所以目前采用不多。

③电子式调速器 电子式调速器是把柴油发动机转速的变化转换成电量变化，经采样放大后控制其执行机构。这种调速器可在柴油机转速产生明显变化之前调整供油量，获得很高的调节精度，实现无差并联运行，目前，主要用于柴油发电机组。

（2）按照调速器起作用的转速范围，可分为单程式、两极式和全程式三种

①单程式调速器 单制式调速器只在某一个转速（一般为标定转速）时起作用。它适合于要求转速恒定的柴油机，如驱动发电机、空气压缩机、离心泵等的柴油机。

②两极式调速器 两极式调速器只在柴油机怠速和标定转速两种情况下起作用，主要用于汽车，以保持怠速工作稳定和防止高速时“飞车”。其他工况则由操作者操纵油门来调节供油量。

③全程式调速器 全程式调速器是在柴油机工作转速范围内均起作用。装有这种调速器的工作机械．操作人员根据工作需要选择任一转速后，调速器即能自动地使柴油机稳定在该转这下工作。这不仅大大改善了操作人员在负荷变化频繁情况下的劳动条件，而且也提高了工作质量和生产效率，因此，大多数工程机械都采用这种调速器。气门间隙发动机工作时，气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。