活塞連桿組的選配及裝配過程分析

張永超 周春月

(一拖(洛陽)柴油機有限公司,河南洛陽 471004)

活塞連桿組的選配及裝配過程分析

張永超 周春月

(一拖(洛陽)柴油機有限公司,河南洛陽 471004)

在研發發動機時,為了保證發動機正常運行,需根據特定公式計算活塞和氣缸的間隙,氣缸間隙在一定的范圍內發動機的性能最優,間隙過大,氣缸和活塞間會漏氣,間隙過小又會卡死,同時,活塞連桿組在裝配過程中的裝配方式和步驟也至關重要,本文又對活塞連桿組的分裝和總裝方法做出指導,此指導可用于發動機批量生產的作業指導。

活塞 氣缸 連桿 間隙

活塞連桿組是發動機的主要動力部件。活塞連桿組的選配和裝配質量對發動機的動力性、經濟性和使用壽命有很大影響。

1 活塞與氣缸的配合間隙

配缸間隙并非越小越好，活塞與氣缸的配合間隙小不易泄漏，密封效果好。若氣缸內圓尺寸加工偏小，裝上活塞環后，由于活塞膨脹，就會導致活塞環卡死。

(1)發動機制造廠所規定的活塞與氣缸配合間隙是在20℃環境溫度條件下的裝配間隙。在鏜、磨缸或裝配測量時要求活塞與氣缸的配合間隙時，若配合間隙過大，可能發生氣缸壓力偏低；配合間隙過小，可能發生高溫拉缸等故障。鏜、磨缸或裝配測量時活塞與氣缸的配合間隙可按以下公式計算：Xc=X+0.000012D(20-t)，式中：Xc為鏜、磨缸或裝配測量時活塞與氣缸的配合間隙(mm)；X為配合間隙規定值(mm)；D為氣缸直徑(mm)；t為環境溫度(℃)。

(2)確保活塞銷和活塞銷座孔之間為0.003-0.014mm的過渡配合。檢查活塞銷與活塞銷座孔配合的精確的檢查方法是：用內徑表和外徑千分尺分別測量活塞銷座孔直徑和活塞銷外徑。

(3)確保連桿襯套與連桿小頭孔、連桿襯套孔與活塞銷的配合要求。

2 活塞、活塞銷與連桿的組裝

活塞、活塞銷與連桿組裝前應檢查活塞尺寸，按照缸號做好記錄，以確認活塞尺寸無誤。組裝時，先把活塞按氣缸號依次擺好，仔細檢查活塞與連桿的裝配方向。

(1)裝卡簧：將卡簧鉗尖頭的槽卡進卡簧開口處的兩個孔內，將卡簧送到銷子孔外沿。

(2)活塞加熱：①活塞在擺放到加熱爐時，整齊的放入活塞；②活塞加熱爐溫度控制在130℃。

(3)挑選連桿：每臺車的連桿的重量組別號必須一樣。

(4)裝配連桿、活塞銷：①將活塞從加熱爐中取出，使活塞頂部朝下放在工作臺上，并用白細布清理活塞銷孔的毛刺；②裝活塞銷時，活塞頂部的箭頭方向指向自己的右手側；③一手按住活塞，一手將活塞銷對準活塞銷孔，輕輕轉動活塞銷，使活塞銷伸至與銷孔內側面平齊；④將連桿小頭孔對準活塞銷，然后將活塞銷穿過連桿小頭，安裝至與卡簧接觸。此時連桿大頭有組別號的一側朝向自己的胸前或左手側；如用左手裝配則方向與之相反；⑤連桿裝好后，將另一端的卡簧裝上。

(5)裝活塞環：①先將內撐油簧裝到油環槽內；②依次裝配第一道氣環、第二道氣環、內撐油環。

注：活塞環彈力并非越高越好，用大一級的活塞環通過修整開口間隙的辦法來提高環的徑向彈力，這不僅破壞原設計而造成漏氣，還因彈力過高，使活塞環組的摩擦力加大，而且過高的徑向壓力易破壞缸壁上的油膜，產生干摩擦，導致拉缸等異常損傷。

(6)檢查活塞環端隙、側隙和背隙 活塞環端隙的方法：端隙的檢查方法是：將活塞環推入氣缸內，用塞尺測量活塞環的端隙。如端隙過大或過小，應予以更換。側隙的檢查方法是：將活塞環壓到活塞環槽內滾動一圈，應能自由滾動，無阻力感；也可用塞尺測量側隙值。背隙的檢查方法是：將活塞環裝到活塞環槽內，用肉眼觀察活塞環應低于活塞環槽岸，否則，活塞環背隙為0，活塞環受熱膨脹，將卡滯在環槽內，甚至引起拉缸故障。

(7)測量活塞在氣缸內的偏斜量：將未裝活塞環的活塞連桿組按裝配要求裝入氣缸內，搖轉曲軸兩圈后用塞尺測量活塞頭前、后方在活塞上止點、下止點和氣缸中部時與氣缸的間隙，其差值在100mm長度上均為≤0.03mm。如活塞在上止點和下止點時該間隙的差值符合規定，而在氣缸中部時差值過大，說明連桿扭曲；若活塞在上止點和下止點時，該間隙的差值過大，則說明連桿彎曲、連桿襯套孔軸線歪斜或氣缸軸線與曲軸軸線不垂直等，這時應逐一檢查、處理。

(8)活塞環斷面形狀和正確的安裝方向：在將活塞環往活塞上安裝時，最重要的是活塞環的安裝方向必須正確。第一道活塞環為氣環，一般為鍍鉻環。如果氣環上有安裝標記，安裝時標記應向上；如果氣環上有切槽，則內圓切槽向上，外圈切槽向下。安裝單面外圓倒角油環時，油環外圓倒角應向上。

(9)向氣缸內安裝活塞連桿組的步驟：準備好專用活塞夾緊工裝、引導桿、曲軸扳桿、油刷等工具和潤滑油，確認活塞重量分組標記是否相同、活塞環裝配位置是否正確無誤。

①擦凈曲軸軸頸、氣缸、連桿瓦，并抹上潤滑油；

②旋轉曲軸，將第一缸和第四缸連桿軸頸轉到最下方；

③在第一缸活塞連桿組的連桿軸承、活塞銷和活塞上抹一層潤滑油，然后轉動活塞環，待潤滑油向活塞環槽內滲流后將活塞連桿組按安裝方向裝入第一缸；與此同時，另一人可在氣缸體另一側觀察連桿是否在活塞中間；

④撥轉活塞環切口，使其避開活塞承受最大側壓力的部位和活塞銷座孔部位，柴油機活塞環切口還要避開活塞頂上渦流室凹坑部位；

⑤布置活塞環切口，第2道與第1道活塞環切口都錯開180°角，第3道介于第1道和第3道活塞環中間，與1、2環槽切口夾角90°；

⑥用活塞環夾緊工裝夾緊活塞環后，用尼龍棒輕推活塞頂部，將活塞推入氣缸；與此同時，另一人用手托住連桿，將連桿大頭拉到曲軸連桿軸頸上；

⑦裝上連桿蓋，按規定力矩擰緊連桿螺栓，然后轉動曲軸1周，觀察是否正常。