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活塞连杆组检修,活塞和活塞销的检修和选配

【摘要】:(一)检修1.活塞常见的损伤检修活塞的损伤主要是磨损,包括活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损、活塞销座孔的磨损和配缸间隙的检测。活塞裙部的磨损普遍较小,当活塞裙部与缸壁间隙过大时,发动机易出现敲缸故障,并有严重的窜油现象。在活塞下部离裙部底边约15mm,与活塞销垂直方向处用千分尺测量活塞裙部直径,与标准尺寸的最大偏差量为0.04mm。图2.38活塞环漏光度的检验(三)活塞销的检修与选配发动机大修时,一般应更换活塞销。

(一)检修

1.活塞常见的损伤检修

活塞的损伤主要是磨损,包括活塞环槽的磨损、活塞裙部的磨损、活塞销座孔的磨损和配缸间隙的检测。

其次是活塞刮伤、顶部烧蚀和脱顶,属于非正常的损伤形式。

(1)活塞环槽的磨损。活塞环槽是活塞的最大磨损部分,其中第一道环槽处磨损最为严重。活塞在高速往复运动中,由于受气体压力的作用,使活塞环对环槽的冲击力很大,再加上高温的影响,使得环槽的下面磨损大、上平面磨损小,呈现内小外大的梯形状。正确的检査方法是装入活塞环后用塞尺检査活塞环与活塞环槽之间的问隙。

(2)活塞裙部的磨损。活塞裙部的磨损普遍较小,当活塞裙部与缸壁间隙过大时,发动机易出现敲缸故障,并有严重的窜油现象。活塞裙部直径的测量方法如图2.33所示。在活塞下部离裙部底边约15mm,与活塞销垂直方向处用千分尺测量活塞裙部直径,与标准尺寸的最大偏差量为0.04mm。超过标准时,在发动机大修时应更换全部活塞。

(3)活塞销座孔的磨损。活塞工作时,由于气体压力和交变惯性力的作用,使活塞销与销孔座之间发生磨损。其最大磨损发生在座孔的上下方向,导致销与座孔配合松旷,出现活塞销异响。

(4)配缸间隙的检测。活塞与气缸壁之间的间隙称为配缸间隙,此间隙应符合标准。检测时可用量缸表测量气缸的直径,用外径千分尺测量活塞的直径,两者之差即为配缸间隙。也可如图2.34所示,将活塞(不装活塞环)放入气缸中,用塞尺测量其间隙值。桑塔纳2000的配缸间隙为0.03~0.05mm。

图2.33 活塞裙部直径的检测

图2.34 配缸间隙测量方法

2.活塞的选配

当气缸的磨损超过规定值或活塞发生异常损坏时,必须对气缸进行修复,并且要根据气缸的修理尺寸选配活塞。选配活塞时要注意以下几点:

(1)选用同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。活塞裙部的尺寸是镗磨气缸的依据,即气缸的修理尺寸是哪一级,也要选用哪一级修理尺寸的活塞。由于活塞的分组,只有在选用同一分组活塞后,才能按选定活塞的裙部尺寸进行镗磨气缸。

(2)同一发动机必须选用同一厂牌的活塞。活塞应成套选配,以保证其材料和性能的一致性。

(3)在选配的成套活塞中,尺寸差和质量差应符合要求。成套活塞中,其尺寸差一般为0.02~0.025mm,质量差一般为4~8g,销座孔的涂色标记应相同。

(二)活塞环的检修

1.活塞环的损伤形式

活塞环的损伤主要是磨损,随着磨损的加剧,活塞环的弹力逐渐减弱,端隙、侧隙、背隙增大。此外,活塞环还可能折断。

2.活塞环的选配

除有标准尺寸的活塞环以外,还有与各级修理尺寸气缸、活塞相对应的加大尺寸的活塞环。发动机修理时,应按照气缸的标准尺寸或修理尺寸,选用与气缸、活塞同级别的活塞环。

在大修时,优先使用活塞、活塞销及活塞环成套供应配件。

3.活塞环的检修

对活塞环的要求除了与气缸、活塞的修理尺寸一致外,还应具有规定的弹力,环的漏光度、端隙、侧隙、背隙应符合原厂规定。

(1)活塞环端隙的检验。将活塞环平正地放入气缸内,用活塞顶部把它推平,然后用塞尺测量开口处的间隙,如图2.35所示。桑塔纳2000的活塞环端隙规定范围值见表2.4。端隙大于规定时,应另选活塞环;小于规定时,可对环口的一加以挫修。挫修时,应注意环口平整,挫修后环外口应去掉毛刺,以防锋利的环口刮伤气缸。

图2.35 活塞环端隙的检验

表2.4 桑塔纳2000的活塞环端隙规定范围

(2)活塞环侧隙的检验。将活塞环放入环糟内,围绕环糟滚动一周,应能自由滚动,既不松动,又无阻滞现象。用厚薄规按图2.36所示的方法测量,其值符合要求。如侧隙过小,可将活塞环放在有平板的砂布上研磨,不允许加工活塞;如侧隙过大,则应另选活塞环。桑塔纳2000侧隙标准值:第一、二道气环范围:0.020~0.051mm;0.025~0.051mm;油环侧隙范围:0.020~0.051mm;侧隙最大值0.15mm。

(3)活塞环背隙的检验。在实际测量中,活塞环背隙通常以槽深和环厚之差来表示。检验活塞环背隙的经验方法是:将活塞环置入环槽内,如活塞环低于环槽岸,能转动自如,且无松旷感觉,则间隙合适。气环背隙范围:0.20~0.67mm;油环背隙范围:0.5~1.0mm。

(4)活塞环弹力的检验。活塞环的弹力是指活塞环端隙达到规定值时作用在活塞环上的径向力。活塞环的弹力是保证气缸密封的必要条件。弹力过弱,气缸密封性变差,燃料消耗增加,燃烧室积炭严重,发动机动力性、经济性降低。弹力过大使环的磨损加剧。活塞环的弹力可用活塞环弹力检验仪检验,如图2.37所示,其值应符合规定的要求。几款国产车发动机活塞环弹力与端隙要求见表2.5。

图2.36 活塞环侧隙的检验

图2.37 活塞环弹力的检验

1—弹力检验仪;2—施压手柄;3—活塞环;4—量块

表2.5 几款国产车发动机活塞环弹力与端隙要求

(5)活塞环漏光度的检验。活塞环漏光度用于检査活塞环的外圆与缸壁贴合的良好程度。漏光度的检査方法如图2.38所示,将活塞环平正地放入气缸内,用活塞顶部把它推平,在气缸下部放置一发亮的灯泡,在活塞环上放一直径略小于气缸内径、能盖住活塞环内圆的盖板,然后从气缸上部观察漏光处及其对应的圆心角

一般要求活塞环局部漏光每处不大于25°;最大漏光缝隙不大于0.03mm;每环漏光处不超过2个,每环总漏光度不大于45°;在活塞环开口处30°范围内不允许有漏光现象。

图2.38 活塞环漏光度的检验

(三)活塞销的检修与选配

发动机大修时,一般应更换活塞销。

活塞销的选配原则是:同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销;活塞销表面应无任何锈蚀和斑点。

选配活塞销的质量要求是:表面粗糙度Ra不大于0.20μm,圆度、圆柱度不超过0.0025mm,质量差不大于10g。

1.活塞销磨损

经过使用后,活塞销与座孔因磨损使配合问隙增大,当增大到一定值时,使配合件松动而发出敲击声。如果检査发现连杆小头衬套及活塞销磨损超差,应进行活塞销的修理或选配。另外,在发动机大修时,也需要选配活塞销,一般应选用标准尺寸的活塞销。

2.活塞销选配

活塞销与销座孔的配合要求很高,对全浮式活塞销与销座孔的配合,汽油机在常温时应有微量过盈(一般为0.0025~0.0075mm),发动机工作时又有微量间隙,使活塞销能在销座孔中转动。

(四)两连杆组的维修

连杆组的检修项目主要有:连杆变形的检验与校正、连杆小端衬套的铰削。连杆变形后,使活塞在气缸中歪斜,引起活塞与气缸、连杆轴承与连杆轴颈的偏磨、敲缸、拉缸等。

1.连杆的检修

连杆的损伤有杆身的弯曲、扭转变形;小头孔和大头侧面的磨损。其中变形最为常见。

(1)连杆变形的检验。连杆变形的检验在连杆检验仪上进行,如图2.39所示。检验仪上的棱形支撑轴能保证连杆大端承孔轴向与检验平板垂直。测量工具是一个带V形槽的“三点规'',三点规上的三点构成的平面与V形槽的对称平面垂直,两下测点的距离为100mm,上测点与两下测点连线的距离也是100mm。

图2.39 连杆变形的检验

检验判断方法如下:

1)将连杆大头的轴承盖装好(不装轴承),按规定力矩螺栓拧紧,检査连杆大头孔的圆度和圆柱度应符合要求;装上已修配好的活塞销。

2)把连杆大头装在检验仪的支撑轴上,拧紧调整螺钉使定心块向外扩张,把连杆固定在检验仪上。

3)将V形检验块两端的V形定位面靠在活塞销上,观察 V形三点规的三个接触点与检验平板的接触情况,即可检査出连杆的变形方向和变形量。

a. 三点规的三个测点都与平板接触,说明连杆没有变形。

b. 若上测点与平板接触,两下测点不接触且与平板距离一致;或两下测点与平板接触而上测点不接触,表明连杆弯曲。用厚薄规测出测点与平板的间隙,即为连杆在100mm长度上的弯曲度,如图2.40(a)所示。

c. 若只有一个下测点与平板接触,另一个下测点与平板不接触,且间隙为上测点与平板间隙的两倍,这时下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的组曲度,如图2.40(b)连杆弯扭检验。

d. 如果一个下测点与平板接触,但另一个下测点与平板的间隙不等于上测点间隙的两倍,这时连杆弯扭并存。

图2.40 连杆变形的检验

下测点与平板的间隙为连杆的扭曲度,上测点间隙与下测点间隙一半的差值为连杆的弯曲度。

e. 测出连杆小头端面与平板的距高,然后将连杆翻转180°后再测此距离,若数值不相等,即说明连杆有双重弯曲,两次测量数值之差为连杆双重弯曲度。

(2)连杆变形的校正。经检验,如果弯、扭超过规定值,应记住弯、扭方向和数值,进行校正。

连杆组扭曲的校正可将连杆夹在虎钳上,用扭曲校正器、长柄扳钳或管子钳进行校正,用扭曲校正器校正连杆扭曲的方法如图2.41(a)所示。

连杆弯曲的校正可在压床或弯曲校正器上进行,用弯曲校正器校正连杆弯曲的方法如图2.41(b)所示。

图2.41 连杆变形的校正

校正时注意:先校扭,再校弯;避免反复校正。校正后要进行时效处理,消除弹性后效作用。

2. 连杆衬套的检修

(1)连杆衬套的选配。对于全浮式安装的活塞销,连杆小头内压装有连杆衬套。发动机在大修时,在更换活塞、活塞销的同时,必须更换连杆衬套,以恢复其正常配合。

连杆衬套与连杆小头应有一定量的过盈,如桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机的过盈量为0.06~0.10mm,以保证衬套在工作时不走外圆。可通过分别测量连杆小头内径和新衬套外径的方法求得过盈量。

新衬套的压入可在台虎钳上进行。压入前,应检査连杆小头有无毛刺,以免擦伤衬套外圆。压入时,衬套倒角应朝向连杆小头倒角一侧,并将其放正,同时对正衬套的油孔和连杆小头油孔,确保润滑油畅通。

(2)连杆衬套的修配。活塞销与连杆衬套的配合,在常温下应有0.005~0.010mm的间隙,接触面积应在75%以上。配合问隙过小,可将连杆夹到内圆磨床上进行磨削,并留有研磨余量。再将活塞销插人连杆衬套内配对研磨,研磨时可加少量机油,将活塞销夹在台虎钳上,沿活塞销轴线方向扳动连杆,应有无间隙感觉,如图2.42(a)所示。加入机油板动时无“气泡”产生,把连杆置于与水平面成75°角时应能停住,轻拍连杆徐徐下降,此时配合间隙为合适。

经过加工的衬套,应能用大拇指把活塞销推入连杆衬套内,并有无间隙感觉,如图2.42(b)所示。

图2.42 连杆衬套与连杆小头过盈检测

在衬套压装前,先将其与活塞销试配,如能勉强套入活塞销即为合适。如活塞销不能装入衬套,或装入后松旷则表明加工余量过小或过大,均应重新选用衬套。衬套压入后,便可根据选配好的活塞销的实际尺寸铰削(或镗削)衬套,使其与活塞销的配合符合规定。其步骤如下:①选择铰刀;②调整铰刀;③铰削(图2.43);④试配;⑤修刮。

图2.43 连杆衬套铰削