淺談發(fā)動機活塞組件的檢測

王帥 舒涌程 趙艷瓊 關(guān)春輝 王權(quán)

摘要：在發(fā)動機維修中經(jīng)常會出現(xiàn)發(fā)動機拉缸異響，燒機油等現(xiàn)象等，這種現(xiàn)象經(jīng)常與發(fā)動機活塞組件有關(guān)。只要分解到活塞組件，均需對其進行檢查?；钊⒒钊h(huán)、活塞銷的檢測方法對于發(fā)動機的維修至關(guān)重要，本文對其進行了探討，以提高發(fā)動機的維修質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車；發(fā)動機；活塞；維修

前言：發(fā)動機拉缸異響，燒機油，油道眼堵等故障均可能與活塞組件有關(guān)。活塞組件是密封燃燒室關(guān)鍵零件?；钊M件在高溫高壓氣體作用下沿氣缸作高速往復(fù)運動，將燃燒釋放的能量傳遞給曲軸。在發(fā)動機各運動機件中，活塞和活塞環(huán)（氣環(huán)、油環(huán)）是最容易磨損的零件之一，活塞銷是受力最大的零件之一。因此只要分解到活塞組件，均需進行檢查，以判斷活塞組件技術(shù)狀態(tài)是否完好，要不要更換。

一、活塞的結(jié)構(gòu)

活塞：活塞的作用是與氣缸蓋、氣缸壁等共同組成燃燒室，并承受氣缸中氣體壓力，通過活塞銷將作用力傳給連桿，以推動曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊煞譃轭^部、環(huán)槽部和裙部三部分。活塞頭部 活塞是燃燒室的組成部分，其形狀取決于燃燒室的形式。

活塞裙部：活塞裙部起導(dǎo)向作用。

活塞環(huán)：活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽內(nèi)，用來密封活塞與氣缸壁之間的間隙，防止竄氣，同時使活塞往復(fù)運動便順捷。活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。

活塞環(huán)槽：活塞環(huán)安裝在活塞環(huán)槽內(nèi)。汽油機一般由2～3道環(huán)槽，上面1～2道用來安裝氣環(huán)，實現(xiàn)氣缸的密封；最下面的一道用來安裝油環(huán).在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向回油孔，當活塞向下運動時，油環(huán)把氣缸壁上多余的機油刮下來經(jīng)回油孔流回油底殼。若溫度過高，第一道環(huán)容易產(chǎn)生積碳，出現(xiàn)過熱卡死現(xiàn)象。

活塞銷：活塞銷的作用是連接活塞和連桿小頭，并將活塞所受的氣體作用力傳給連桿。活塞銷通常為空心圓柱體，有時也按等強度要求做成截面管狀體結(jié)構(gòu)。

活塞銷與活塞銷座孔和連桿小頭襯套孔的連接采用全浮式和半浮式連接。采用全浮式連接，活塞銷可以在孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動；采用半浮式連接，銷與連桿小頭之間為過盈配合，工作中不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動；銷與活塞銷座孔之間為間隙配合。

二、活塞的檢查

（1）首先對活塞進行清洗，要用煤油乳化溶液進行浸泡清洗，要求最少浸泡30 min再進行清洗，不允許用鋼絲刷或堅硬的工具等，以免損壞活塞表面或活塞環(huán)槽。浸泡的溶液pH值不得高于9.5，注意溶液不得對鋁有浸蝕作用，不能含有甲酚、石碳酸、甲苯元素的氯化碳氫化合物等。

（2）清洗后的檢查內(nèi)容如下：用肉眼直接觀察活塞環(huán)槽。如果在活塞環(huán)槽的表面可見脊峰存在，活塞就必須更換。清洗后，用專用環(huán)槽檢查量規(guī)檢查第1道和第2道環(huán)槽。當量規(guī)的兩肩沒有碰到環(huán)槽岸時，活塞可以再次使用。如果兩肩碰到環(huán)槽岸時，則應(yīng)更換活塞或?qū)⒌?道環(huán)槽重新加工鑲套修復(fù)。測量環(huán)槽如果所測量的結(jié)果不在規(guī)定的范圍，應(yīng)更換活塞。用千分尺測量活塞外徑，測量方向應(yīng)與活塞銷孔垂直。測量時，活塞的溫度應(yīng)為21～32℃，所測結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定，超過范圍應(yīng)報廢。如無適當量具，可用厚薄規(guī)測量，將活塞倒放入氣缸套內(nèi)，用適當厚度的長片厚薄規(guī)插人活塞裙部（垂直于銷孔方向）與氣缸之間，抽出厚薄規(guī)時應(yīng)略有阻力，此時厚薄規(guī)的厚度即為氣缸間隙。當氣缸間隙超過允許極限值（195～型柴油機氣缸間隙為0. 19～0. 25 mm，允許極限值為0. 42 mm）時，應(yīng)及時更換活塞和氣缸套。

三、活塞環(huán)的檢查

發(fā)動機的活塞環(huán)在以下情況下需要更換：①在發(fā)動機的兩次大修之間，氣缸體磨損約0. 15 mm，或活塞環(huán)的端隙超過2 mm②發(fā)動機動力性能顯著下降，燃油和潤滑油耗量急劇增加，積碳嚴重。③活塞環(huán)折斷。拆解檢查時，對活塞環(huán)是否需要更換要做如下檢查：

（1）活塞環(huán)漏氣檢查：相鄰的兩個氣缸壓縮壓力同時下降，排氣冒黑煙，輸出功率不足；加大油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升不起來，并伴有“噼啪、噼啪”的響聲。若拆去空氣濾清器，在進氣管道日上放一紙片，能發(fā)現(xiàn)紙片上下跳動。這時可斷定為缸墊在兩缸之間燒損，形成兩缸竄氣。機油溫度升高，變質(zhì)較快，且燒機油，嚴重時氣門搖臂襯套處向外冒氣泡。這時，缸墊燒損的部位是在氣缸蓋與氣缸體上平面的潤滑油孔相通處，致使氣缸里的氣體漏人潤滑系。

（2）活塞環(huán)的端隙檢查：是指把活塞環(huán)放在標準的環(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 mm（第一道氣環(huán)）、0. 39 mm（第二、三道氣環(huán)）和0. 50 mm（油環(huán)）。這個間隙防止活塞環(huán)因受熱膨脹而卡死。

（3）活塞環(huán)的側(cè)隙檢查：是指把活塞環(huán)放在活塞環(huán)槽內(nèi)，環(huán)側(cè)面與環(huán)岸間的間隙就是活塞環(huán)的側(cè)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：第一氣環(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)背隙檢查：活塞環(huán)的徑向厚度與環(huán)槽的深度之差，就是活塞環(huán)的背隙。背隙過大容易漏氣和竄油，過小容易使活塞環(huán)與槽底碰磨或卡死。對油環(huán)的回油尤其不利。檢驗背隙的方法可用游標卡尺分別測量活塞環(huán)的厚度和環(huán)槽的深度，兩值之差便是背隙。

四、活塞銷的檢查

常溫下活塞銷與座孔有微量過盈。拆解檢查時，活塞銷磨損嚴重用手摸有二條明顯的環(huán)狀臺階。也可用感覺來判斷間隙是否合適。檢查時，一手握住活塞，另一手扳動連桿，常溫下，活塞銷應(yīng)能在襯套內(nèi)轉(zhuǎn)動，徑向推拉連桿時，應(yīng)無明顯徑向間隙的感覺；轉(zhuǎn)動連桿，如果活塞銷會在銷孔中轉(zhuǎn)動和能軸向移動，說明兩者磨損間隙超限，應(yīng)換加大的活塞銷。

將活塞銷涂少量機油，用拇指的力應(yīng)能緩慢平滑地推入襯套。然后將活塞銷兩頭用臺虎鉗夾住，沿軸向扳動連桿應(yīng)無松曠感覺，移動量不超過1 mm；或?qū)⑦B桿抬到水平位置，松手后連桿能靠自身質(zhì)量徐徐落下，則認為兩者配合間隙合適。

發(fā)動機大修時，在更換活塞、活塞銷的同時，必須更換連桿襯套，以恢復(fù)活塞銷與連桿襯套孔的正常配合，保證活塞銷與連桿小頭孔的正常配合。

結(jié)論：在發(fā)動機各運動機件中，活塞和活塞環(huán)（氣環(huán)、油環(huán)）是最容易磨損的零件之一，活塞銷是受力最大的零件之一。因此在發(fā)動機活塞組件更換時一定要進行相關(guān)的檢測，根據(jù)判定標準進行判斷是否需要更換相關(guān)組件。另外，售后維修出現(xiàn)的故障現(xiàn)象往往十分復(fù)雜，應(yīng)由簡單到復(fù)雜的邏輯進行排查和維修，從而節(jié)約維修時間，提高維修效率。

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