發(fā)動機活塞組件常見損傷與選配技術要點

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力和熱應力，同時還承受著摩擦力。因此，在使用中活塞容易損壞。活塞的損傷包括活塞環(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重。環(huán)槽磨損后，槽的斷面變成梯形，側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)生導向不良，造成敲缸和潤滑油耗量增大。活塞銷的磨損是緩慢而輕微的，若活塞銷孔出現(xiàn)較快的嚴重磨損，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，嚴重時還會出現(xiàn)裂紋。活塞頂部的損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，應同時更換全部活塞。在選配活塞時，應注意下列要求：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，應選用同一廠牌同一組的活塞，以便使材料、性能、質量、尺寸一致；同一組活塞中，各活塞的重量應基本一致，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。活塞環(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。活塞環(huán)磨損后與氣缸配合間隙會增大，密封作用減弱，在高溫燃氣的作用下，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)時應對活塞環(huán)進行如下檢驗：

（1）活塞環(huán)的端隙：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)的側隙：是指把活塞環(huán)放在活塞環(huán)槽內，環(huán)側面與環(huán)岸間的間隙，側隙過大會影響活塞的密封；側隙過小，環(huán)會卡死在環(huán)槽內。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，用活塞頂推入相應的工作位置，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。按照技術要求，同一環(huán)上的漏光處不可多于兩處，漏光總弧長不應大于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°的范圍內不得有漏光現(xiàn)象。

3.活塞銷的損傷及選配

活塞銷的損傷。活塞銷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，應更換活塞銷，活塞銷除標準尺寸外，還有四級加大的修理尺寸，選配時優(yōu)先選配標準尺寸活塞銷，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