活塞環(huán)的更換與裝配

趙立新　周志學(xué)　王永吉

活塞環(huán)的工作條件十分惡劣，它要承受燃燒室燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高壓和高溫，即承受著由此產(chǎn)生的高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，又因?yàn)橐舷赂咦兯龠\(yùn)動(dòng)而與氣缸壁、活塞環(huán)槽發(fā)生相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)。有摩擦就要供應(yīng)充足的潤(rùn)滑油，以便在摩擦面形成油膜來(lái)減小摩擦?？墒菣C(jī)油又易經(jīng)過(guò)環(huán)與環(huán)槽的泵油作用進(jìn)入燃燒室，導(dǎo)致燃燒過(guò)程惡化、積碳、結(jié)膠和加速磨損?；钊h(huán)是易損件，不適時(shí)更換活塞環(huán)會(huì)加速發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，縮短使用壽命，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，在每次大修中都要更換新的活塞環(huán)。掌握活塞環(huán)的更換與裝配技術(shù)很有必要。

一、活塞環(huán)更換時(shí)機(jī)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能顯著下降，燃油和潤(rùn)滑油耗量急劇增加，排氣冒藍(lán)煙時(shí)，應(yīng)考慮是否是活塞環(huán)失效。判斷活塞環(huán)是否要更換，可通過(guò)以下幾種方法判斷：

（1）故障分析法：當(dāng)活塞環(huán)嚴(yán)重磨損時(shí)，其密封燃燒室的作用已喪失，燃燒室中大量高溫燃?xì)鈺?huì)下竄到曲軸箱，使曲軸箱內(nèi)的廢氣壓力增加，打開(kāi)加油口蓋或取出油底殼量油尺，煙霧狀的熱氣以較快速度排出，說(shuō)明活塞環(huán)密封性差。在此同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管會(huì)排出大量藍(lán)煙或黑煙。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的瞬時(shí)，飛輪無(wú)回?cái)[現(xiàn)象。若油底殼油面不高，并排除噴油泵、噴油器、供油時(shí)間、氣門(mén)密封、配氣相位等因素，則判斷是活塞環(huán)彈力不足、磨損過(guò)度原因所致。

（2）斷油觀察法：?jiǎn)?dòng)多缸柴油機(jī)，使柴油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查該缸的活塞環(huán)。用扳手松開(kāi)該缸高壓油管接頭，斷開(kāi)高壓油路，停止該缸供油。若觀察到加機(jī)油口、曲軸箱通風(fēng)管口竄出的煙氣與排氣管排出的藍(lán)煙、黑煙有所減少或消失，則說(shuō)明該缸竄氣、竄油，活塞環(huán)失效。

（3）拆卸測(cè)量法：拆下活塞連桿組后，測(cè)量活塞環(huán)的開(kāi)口間隙，若開(kāi)口間隙超過(guò)極限值（2 mm），可斷定為該活塞環(huán)不能用。也可根據(jù)環(huán)與缸壁之間的漏光度來(lái)判斷。從缸套上部觀察到整個(gè)圓周上的漏光度超過(guò)兩處，且光隙寬度超過(guò)0.05 mm，則該活塞環(huán)應(yīng)予報(bào)廢。另外，還可以用塞尺檢查測(cè)量活塞環(huán)的邊間隙，是否合乎技術(shù)要求，作出正確的判斷。

二、裝配活塞環(huán)技術(shù)要點(diǎn)

1. 活塞環(huán)的選擇與檢查

（1）選配活塞環(huán)時(shí)，應(yīng)選用與活塞同一級(jí)別的活塞環(huán)。

（2）活塞環(huán)的端隙： 這個(gè)間隙防止活塞環(huán)因受熱膨脹而卡死。測(cè)量時(shí)，把活塞環(huán)與缸套內(nèi)壁擦干凈（表面積碳必須清除），把氣缸直立平放，將活塞環(huán)平放在缸套里，再把活塞頂部朝下，擠壓活塞環(huán)使其位于離缸套口40 mm處（目的是使活塞環(huán)擺平），然后選擇適當(dāng)厚薄規(guī)片測(cè)量和檢查活塞環(huán)兩端頭之間的間隙。以S195型柴油機(jī)為例，這個(gè)間隙應(yīng)控制在第一道氣環(huán)0.3～0.5 mm，第二、三道氣環(huán)為0.25～0.45 mm，油環(huán)為025～04 mm，極限間隙為2 mm。

如果活塞環(huán)端間隙超限，不能使用；端間隙過(guò)小，應(yīng)銼削環(huán)端多余部分。銼削時(shí)要小心，不能使端口平面有任何歪斜。檢測(cè)銼削平面是否平整，可用五指均勻著力壓緊活塞環(huán)外圈，使端口合攏，用目測(cè)對(duì)光檢查，在兩端平面上不見(jiàn)光線(xiàn)為宜。

（3）活塞環(huán)的側(cè)隙：是指把活塞環(huán)放在活塞環(huán)槽內(nèi)，環(huán)側(cè)面與環(huán)岸間的間隙。側(cè)隙過(guò)大會(huì)影響活塞的密封；側(cè)隙過(guò)小，環(huán)會(huì)卡死在環(huán)槽內(nèi)，可用“0”號(hào)砂紙鋪平在平板或玻璃板上，成“8”字形在砂紙上循環(huán)來(lái)回磨削，直到間隙符合要求為止。這個(gè)間隙推薦按下列值控制：第一道環(huán)為0.05～0.11 mm；其余氣環(huán)、油環(huán)為0.03～0.09 mm。

（4）活塞環(huán)的背隙：是指把活塞環(huán)裝入氣缸后，環(huán)背面與活塞環(huán)槽底之間的間隙，可以用環(huán)槽深與環(huán)厚之差值來(lái)表示，這個(gè)間隙推薦參考值為0～0.75 mm。這個(gè)間隙既要保證活塞環(huán)能靈活的上、下運(yùn)動(dòng)（包括扭曲、刮油作用），還需保證必要的密封。

（5）活塞環(huán)的漏光度（也稱(chēng)漏光間隙）：是指活塞環(huán)必須與氣缸壁配合良好，以保證密封。選配活塞環(huán)（特別對(duì)不搪缸只換環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)）都應(yīng)進(jìn)行漏光檢查。漏光周長(zhǎng)的多少，將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)性能（特別是初期的）和缸壁的非正常磨損。

2. 活塞環(huán)的安裝

活塞環(huán)更換要一組同時(shí)更換，安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查活塞、缸套、活塞環(huán)等相關(guān)部件的精度；安裝前應(yīng)仔細(xì)清潔活塞、活塞環(huán)、缸套；安裝前將活塞環(huán)及環(huán)槽涂上適量的潤(rùn)滑油；安裝活塞環(huán)最好使用專(zhuān)用工具，如活塞環(huán)專(zhuān)用安裝卡鉗、錐度套等，以避免活塞環(huán)過(guò)度張大而斷裂、變形；活塞環(huán)安裝前嚴(yán)禁任意張大、閉合、扭曲。安裝時(shí)把活塞環(huán)依次從第一道槽往下安裝，并將有倒角的或打有“上”字標(biāo)記的環(huán)朝活塞頂部安裝，這是為了保護(hù)氣缸內(nèi)壁的潤(rùn)滑油膜。安裝時(shí)注意活塞環(huán)的開(kāi)口方向，相鄰的兩道環(huán)開(kāi)口應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)120°。還要注意各道環(huán)（包括油環(huán)）不能布置在與活塞銷(xiāo)軸線(xiàn)呈正負(fù)45°的范圍內(nèi)。因?yàn)榛钊N(xiāo)兩端的這一范圍是凹進(jìn)去的，儲(chǔ)存的機(jī)油較多，容易從環(huán)口向上竄入燃燒室。安裝完畢后，用手輕輕旋轉(zhuǎn)活塞環(huán)，應(yīng)平滑無(wú)卡滯現(xiàn)象。endprint