王明林 馬士杰
活塞連桿組由活塞、活塞環、活塞銷等組成。活塞組件是保持燃燒室良好密封的關鍵零件,它們在高溫高壓氣體作用下沿氣缸壁作高速往復運動,以帶動曲軸旋轉。因此,在發動機各運動機件中,活塞和活塞環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,不管是什么級別的修理,只要分解到活塞組件,均需進行一般性檢查,以判斷活塞組件技術狀態是否完好,要不要更換。
1.活塞的檢查判斷
活塞分頂部、頭部和裙部。活塞在工作中的最大磨損是活塞頭部的活塞環槽的磨損,其次是活塞裙部的磨損。對活塞環槽是否磨損,可將新活塞環放入環槽中,檢查活塞環的側隙和端隙是否達到極限值。觀察活塞裙部若呈白色,說明該活塞磨損較輕微,可以繼續使用。倘若活塞表面有淺皮或輕微劃傷,而裙部有1/3處呈黑色,其表面有絲縷狀的磨痕,可用400#砂紙研磨修復,再測量其他相關尺寸,確定沒有超過使用極限尺寸后,可以繼續使用。如果活塞裙部有1/2以上呈黑色,則表明活塞磨損嚴重,應修理或更換。
在小修保養時,應清除活塞頂部和活塞環槽內的積碳。活塞如有燒蝕、損壞應更換。
2.活塞環的檢查判斷
活塞環分氣環和油環兩種。氣環的作用是密封燃燒室,油環的作用是刮掉氣缸壁上多余的潤滑油,以減少潤滑油進入燃燒室燒掉;并在氣缸壁上布上一層油膜,減小活塞和活塞環與氣缸的磨損。因此,活塞環與活塞必須要有一定的側隙,裝入氣缸后要有一定的端隙,對活塞環可進行如下檢查:
(1)用厚薄規檢查活塞環與環槽的側隙, 新裝時側隙為002~005 mm,極限值為015 mm,達到極限時,必須更換活塞環。
(2)用厚薄規檢查活塞環端隙, 一般是用活塞將活塞環壓進氣缸,距氣缸上平面約15 mm處進行檢查。新環時:第一道氣環為030~045 mm;第二道氣環為025~040 mm;油環為025~050 mm。磨損極限為100 mm,超過極限應更換活塞環。如果端隙小,可銼修環端。
(3)活塞環背隙的檢查和修整。活塞環背隙的檢查常被忽視,尤其在新活塞環與新活塞匹配時,更應注意檢查,做到逐個驗環。背隙即為活塞環在活塞環槽內的下沉量,活塞環在槽中的標準下沉量不得超過015~025 mm。
(4)活塞環彈力檢查。彈力決定活塞環密封性能的好壞,機型不同,活塞環的彈力不同。檢查活塞環的彈力,應在彈力試驗器上進行。如無試驗設備,可在平板上固定一根鋼絲,鋼絲另一端連接一個彈簧秤,用鋼絲壓縮活塞環至標準開口間隙,記錄下彈簧秤讀數,即為活塞環彈力。
(5)活塞環漏光度的檢查。先將活塞環裝入氣缸套內,用活塞頂推入到相應的工作位置。用紙板做一個蓋板放于缸套頂上,在氣缸套里放一個低壓燈,觀察活塞環與氣缸接觸面的漏光情況。沿環的圓周方向漏光處不得超過兩處,距開口間隙兩側30°范圍內不應漏光,漏光處的光隙寬度不大于003 mm,光隙弧長所對的圓心角不應超過25°。漏光度若超過規定限度許多,就應處理氣缸套或更換活塞環。
在小修保養發動機時,應清洗活塞環,使其在環槽內能轉動自如并有一定間隙和彈性。發動機大修時,應更換活塞環。
3. 活塞銷與活塞銷擋圈的檢查判斷
活塞銷在冷態時只能在連桿小頭襯套內轉動,不能在銷座內轉動。柴油機工作時,由于受熱后銷孔比活塞銷的膨脹量大,因此活塞銷在銷座內也可以轉動。活塞銷與連桿小頭襯套的配合間隙一般為0025~005 mm,極限間隙為010 mm。為了防止活塞銷在銷孔內竄動刮傷氣缸壁,在活塞銷的兩端裝有彈性鎖環。
(1)在發動機工作時,活塞銷承受較大的交變載荷,它與活塞銷座孔和連桿襯套間的配合處產生相對運動而發生磨損。磨損后配合間隙增大,從而使配合件間出現不正常的敲擊聲,加速零件的磨損。因此,磨損后應及時對活塞銷進行檢修。一般徑向磨損小于005 mm時,可將它磨削到較小尺寸而后進行鍍鉻或鍍鐵予以修復;也可將活塞銷加熱后,采用脹粗的方法恢復其尺寸。徑向磨損大于005 mm時,一般予以更換。
(2)一般情況下,活塞銷擋圈(即擋圈)使用一次后,再次裝配時應更換。如果手中沒有需要更換的配件,可以通過觀察擋圈在自由狀態下的直徑及是否變形等情況,倘若自由狀態下的直徑大于活塞銷孔直徑3 mm以上,且擋圈四周沒有明顯的變形和擠壓傷痕等缺陷,可以繼續使用,否則應更換。
(3)常溫下活塞銷與座孔有微量過盈。在修理作業中,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,活塞銷應能在襯套內轉動,徑向推拉連桿時,應無明顯徑向間隙的感覺,如間隙超限或檢查時感覺有明顯的徑向間隙,應換加大的活塞銷。裝配時,將活塞加熱至75 ℃,用拇指能把活塞銷推入座孔為宜。一般在12~25 ℃室溫時,在銷及襯套上涂以潤滑油,用拇指的力量能把活塞銷壓入襯套為宜。endprint