發(fā)動機活塞組件常見損傷與選配技術(shù)要點

張曉玲　鄧玉勝

活塞連桿組各零件的磨損要比曲軸、氣缸等機件磨損快得多，尤其是活塞環(huán)的磨損更快。活塞連桿組的修理不只是大修的必然項目，小修中也經(jīng)常會遇到。

1.活塞的損傷與選配

活塞的損傷。活塞是柴油機的主要運動機件之一，燃燒室的組成部分。活塞工作時承受著很大的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力，同時還承受著摩擦力。因此，在使用中活塞容易損壞?；钊膿p傷包括活塞環(huán)槽的磨損、活塞裙部的磨損、活塞銷座孔的磨損和活塞頂部的損傷。活塞使用過程中磨損最大的地方是活塞環(huán)槽，其中第一環(huán)槽的下平面往往磨損最嚴(yán)重。環(huán)槽磨損后，槽的斷面變成梯形，側(cè)隙變大使氣缸的氣密性變差，并且還會加重泵油作用，引起“竄油”和“竄氣”。活塞裙部的磨損要比環(huán)槽小得多，但裙部與氣缸間隙過大時，將發(fā)生導(dǎo)向不良，造成敲缸和潤滑油耗量增大?；钊N的磨損是緩慢而輕微的，若活塞銷孔出現(xiàn)較快的嚴(yán)重磨損，多為活塞銷與銷孔配合間隙過大或配合表面過于粗糙所致。由于活塞銷孔主要承受上下方向的力，由此造成活塞銷孔磨損成橢圓形，且銷孔上下方向的磨損最大。活塞銷孔磨損過大會造成配合松曠并產(chǎn)生響聲，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)裂紋?；钊敳康膿p傷則是由于爆燃或早燃等不正常燃燒引起的局部燒缺和穿洞。

活塞的選配。在發(fā)動機大修或更換氣缸套時，應(yīng)同時更換全部活塞。在選配活塞時，應(yīng)注意下列要求：活塞的修理尺寸與氣缸的加大級別相一致，同一臺發(fā)動機上，應(yīng)選用同一廠牌同一組的活塞，以便使材料、性能、質(zhì)量、尺寸一致；同一組活塞中，各活塞的重量應(yīng)基本一致，其重量差不得超過3%，若超過規(guī)定值，可以在規(guī)定部位去重；活塞裙部的圓度和圓柱度應(yīng)符合一定的要求。

2.活塞環(huán)的損傷及選配

活塞環(huán)的損傷?；钊h(huán)的作用是密封氣缸，安裝在活塞的頭部，工作在高溫、高壓、高速條件下，潤滑條件差，因此，活塞環(huán)磨損失效的速度要比氣缸快?；钊h(huán)磨損后與氣缸配合間隙會增大，密封作用減弱，在高溫燃?xì)獾淖饔孟?，活塞環(huán)的彈力減弱，密封氣缸的作用會更差，造成柴油機竄燒機油，降低了發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。

活塞環(huán)的選配。活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)，氣環(huán)按其斷面形狀不同分為矩形環(huán)、扭曲環(huán)、桶形環(huán)、錐面環(huán)和梯形環(huán)等。油環(huán)可分普通環(huán)和組合油環(huán)兩種。選用時不可隨意選擇，要按照原廠的要求進(jìn)行選擇。為了保證活塞環(huán)與活塞環(huán)槽及氣缸的良好配合，在選配活塞環(huán)時應(yīng)對活塞環(huán)進(jìn)行如下檢驗：

（1）活塞環(huán)的端隙：是指把活塞環(huán)放在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)規(guī)里，或放在氣缸孔里的未磨損區(qū)段（表面積碳必須清除），測量和檢查活塞兩端頭之間的間隙，這個間隙應(yīng)控制在0.45±0.10mm（第一道氣環(huán)）、0.39±0.10mm（第二、三道氣環(huán)）和0.50～1.00mm（油環(huán)刮片）。這個間隙防止活塞環(huán)因受熱膨脹而卡死。

（2） 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)隙過大會影響活塞的密封；側(cè)隙過小，環(huán)會卡死在環(huán)槽內(nèi)。這個間隙推薦按下列值控制：第一道氣環(huán)為0.05～0.11mm；其余氣環(huán)、油環(huán)為0.03～0.09mm。

（3）活塞環(huán)的背隙：是指把活塞帶環(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)厚之差值來表示，這個間隙推薦值為0.75 mm。這個間隙既要保證活塞環(huán)能靈活的上、下運動（包括扭曲、刮油作用），還需保證必要的密封。

（4）漏光度的檢查：先將活塞環(huán)裝入氣缸套內(nèi)，用活塞頂推入相應(yīng)的工作位置，用紙板做一個蓋板，直徑略比氣缸套直徑小2～3 mm，在氣缸套里放一個低壓燈，觀察活塞環(huán)與缸套接觸面的漏光情況。按照技術(shù)要求，同一環(huán)上的漏光處不可多于兩處，漏光總弧長不應(yīng)大于45°，每處漏光弧長不大于25°；漏光的徑向間隙不大于0.02 mm；在距離活塞環(huán)開口兩邊各30°的范圍內(nèi)不得有漏光現(xiàn)象。

3.活塞銷的損傷及選配

活塞銷的損傷?；钊N由于受到尺寸的限制，一般外徑較小，因此單位面積受到的載荷較大并且還承受一定的彎矩作用，使活塞銷產(chǎn)生磨損和彎曲。全浮式活塞銷，主要損傷部位是活塞銷與活塞和連桿的連接配合處，其徑向磨損后失圓，軸向磨損成臺階形，由于全浮式活塞銷會慢慢轉(zhuǎn)動，使磨損減輕，并沿圓周均勻分布。同時全浮式活塞銷載荷的分布使銷的抗彎疲勞強度有所提高，故這種形式活塞銷彎曲變形較小。半浮式活塞銷磨損部位發(fā)生在與活塞銷座孔配合表面，且沿圓周方向磨損不均勻，最大磨損部位在平行于氣缸軸線的上下方向，且這種活塞銷易彎曲變形。

活塞銷的選配。在發(fā)動機大修時，應(yīng)更換活塞銷，活塞銷除標(biāo)準(zhǔn)尺寸外，還有四級加大的修理尺寸，選配時優(yōu)先選配標(biāo)準(zhǔn)尺寸活塞銷，如需選配修理尺寸的活塞銷，可以按照活塞銷直徑的加大量配鉸活塞銷座孔、連桿襯套孔。endprint