柴油機(jī)活塞環(huán)的更換與安裝

賈正東

摘 要：在柴油機(jī)維修中，常常見到一些柴油機(jī)由于活塞環(huán)安裝不當(dāng)，引起機(jī)油消耗過大、冒藍(lán)煙、氣缸壓縮力不足等故障。對活塞環(huán)的更換、檢查與安裝方法做以詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；活塞環(huán)；更換；安裝

中圖分類號：U262.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.06.037

活塞環(huán)是一個具有開口的彈性圓環(huán)，安裝在活塞的環(huán)槽上，工作在發(fā)動機(jī)的心臟部位?；钊h(huán)具有密封燃燒室、控制漏氣率、提高發(fā)動機(jī)壓縮壓力的作用；活塞環(huán)對缸壁具有布油潤滑和防止機(jī)油上竄到燃燒室的作用；活塞環(huán)對活塞在氣缸內(nèi)的運動具有導(dǎo)向和支承作用?；钊h(huán)是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件之一，活塞環(huán)的好壞直接影響發(fā)動機(jī)的使用性能。

1 活塞環(huán)更換時機(jī)

活塞環(huán)的工作條件惡劣，它要承受來自燃燒室的高壓和高熱，又要隨活塞做上下變加速運動，因潤滑條件差及積碳的影響，活塞環(huán)極易損壞，影響發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。因此，要及時更換工作性能差的活塞環(huán)。對活塞環(huán)是否需要更換，可通過以下幾方面進(jìn)行判定。

1.1 故障分析法

活塞環(huán)的主要作用之一就是密封燃燒室。當(dāng)活塞環(huán)嚴(yán)重磨損或彈性失效后，就無法完成對燃燒室的密封作用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)功率下降，就應(yīng)該考慮活塞環(huán)是否失效。當(dāng)打開加油口或取出油底殼量油尺，見到有煙霧狀的熱氣排出時，可斷定燃燒室中有大量高溫燃?xì)馔ㄟ^缸塞間隙下竄到曲軸箱。另外，活塞環(huán)嚴(yán)重磨損，會使機(jī)油上竄到燃燒室被燒掉，而形成排氣冒藍(lán)煙或黑煙。當(dāng)發(fā)現(xiàn)排氣管排藍(lán)煙時，要先檢查空氣濾清器、油底殼油面是否過高，還要排除噴油泵、噴油器、供油時間、氣門密封、配氣相位等因素，才可斷定是活塞環(huán)彈力不足、磨損過度原因所致。

1.2 斷油觀察法

啟動多缸柴油機(jī)，使柴油機(jī)中速運轉(zhuǎn)，檢查該缸的活塞環(huán)，用扳手松開該缸高壓油管接頭，斷開高壓油路，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，則說明該缸竄氣、竄油，活塞環(huán)失效。

1.3 拆卸測量法

拆下活塞連桿組后，測量活塞環(huán)的開口間隙，若口開間隙超過極限（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判斷。從缸套上部觀察到整個圓周上的漏光度超過兩處，且光隙寬度超過0.05 mm，該活塞環(huán)應(yīng)予報廢。另外，還可以用塞尺檢查測量活塞環(huán)的邊間隙，是否合乎技術(shù)要求，作出正確的判斷。

2 裝配前的檢查

活塞環(huán)磨損后，應(yīng)更換新環(huán)。為保證修理質(zhì)量，裝配前必須對活塞環(huán)進(jìn)行檢查、選配與修整。主要有：開口間隙、邊間隙、彈力及圓度。

2.1 活塞環(huán)開口間隙的檢查

將活塞環(huán)放在與其配合的缸套內(nèi)，用塞尺測量。若開口間隙過大不能使用；若間隙過小，可用細(xì)平銼銼修環(huán)的開口端面。應(yīng)注意：不允許將加大的活塞環(huán)銼修開口來適應(yīng)小缸徑。因其失圓度大，不能保證密封，而且還會加劇活塞環(huán)和缸壁的磨損。

2.2 活塞環(huán)邊間隙的檢查

將環(huán)放在與其配合的環(huán)槽中，用塞尺測量等分圓周三個位置的間隙。若間隙過大，應(yīng)重新選配；間隙過小，可在平面上用細(xì)砂布打磨活塞環(huán)端面，直至邊間隙合適為止。

2.3 活塞環(huán)彈力的檢查

活塞環(huán)的彈力可以在專用的檢驗器上進(jìn)行測量。測量時，將活塞環(huán)放在檢驗器的凹槽里，環(huán)的開口向外。然后移動杠桿上的重錘，使活塞環(huán)的開口端隙壓緊至規(guī)定尺寸。如果荷重符合技術(shù)規(guī)定的數(shù)據(jù)，便認(rèn)為活塞環(huán)的彈力是合格的。一般氣環(huán)為42～58 N，油環(huán)為35～57 N。

2.4 活塞環(huán)圓度的檢查

將環(huán)放在缸套內(nèi)，根據(jù)環(huán)與缸壁之間的漏光度來判斷。對一般內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)要求：整個圓周上的漏光處不得超過兩處：環(huán)開口處30°范圍內(nèi)不允許漏光；漏光處的光隙寬度不超過0.03 mm，光隙的圓弧角不得超過25°～30°，同一環(huán)上漏光弧度所對應(yīng)的圓心角總和不超過45°。

3 活塞環(huán)的安裝

活塞環(huán)的安裝，以農(nóng)機(jī)修理中常見的與小型拖拉機(jī)配套使用的S195柴油機(jī)、S1100柴油機(jī)為例作介紹。S195柴油機(jī)活塞上裝有四道活塞環(huán)，活塞環(huán)可分以下兩類：

一類是頭道氣環(huán)為鍍鉻鼓形環(huán)，裝在活塞環(huán)槽內(nèi)無正反之分。第二、第三道氣環(huán)是錐形環(huán)，其錐角為l °，在活塞環(huán)的平面靠近開口處刻有鋼印記號，記號為“上”字或英文“STD”等，裝在活塞環(huán)槽內(nèi)有正反之分，刻有鋼印記號的一面應(yīng)朝向活塞頂部方向，即錐形小端朝向活塞頂部方向。第四道是彈簧漲圈油環(huán)，裝配前應(yīng)先裝上油環(huán)磷化襯簧，用鎖口鋼絲連接，然后裝上油環(huán)，油環(huán)的開口應(yīng)與鎖口鋼絲連接處錯開180 °。油環(huán)有兩種：一種是兩個方向都有倒角，應(yīng)把倒角大的一面朝向活塞頂，如兩個方向倒角一樣大，則可以任意方向裝配。另一種是只有一個方向有倒角。裝上活塞時，應(yīng)把有倒角的一面朝向活塞頂。

另一類是第一、第二道氣環(huán)及第四道油環(huán)與前一類相同，而第三道氣環(huán)為扭曲環(huán)，裝配扭曲環(huán)時有正反之分，無臺肩的一面應(yīng)朝向活塞頂部方向。S1100柴油機(jī)是三環(huán)結(jié)構(gòu)，第一道氣環(huán)為鍍鉻鼓形環(huán)，第二道氣環(huán)為錐形環(huán)，其錐角為1°。第三道油環(huán)也是彈簧漲圈油環(huán)，所不同的是此油環(huán)上涂有硬鉻層，以增加其耐磨性，其裝配方向與S195柴油機(jī)相同。

新活塞環(huán)在裝配前，除了注意環(huán)的方向不能裝錯外，還要測量活塞環(huán)在缸套內(nèi)的開口間隙、活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)的邊間隙以及漏光度，必要時還得重新更換（因為新的活塞環(huán)不一定全都合格）。活塞連桿組裝入缸套前，應(yīng)檢查活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動是否靈活，有卡滯要修復(fù)，缸套內(nèi)應(yīng)加適量潤滑油，活塞環(huán)的開口方向應(yīng)按要求進(jìn)行裝配。