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国Ⅲ柴油机活塞环的使用与维修要点

【摘要】:活塞环的弹力是指使活塞环端隙为零时作用在活塞环上的径向力。此间隙过大会使活塞环的气密性下降,间隙过小会导致在高温膨胀时相互间发生“粘住”的危险。图2-27 活塞环侧间隙的检测测量时,由于不能全方位地对每一个点进行测量,因而一旦出现活塞环翘曲、环或环槽的个别部位损坏时,都会使活塞环在环槽内出现发卡而被“粘住”的现象。只有正确地检测活塞环的各个项目,使用合格的活塞环,才能达到应有的效能寿命。

(1)活塞环的作用 活塞环具有五大作用,详见表2-27。

表2-27 柴油机活塞环的作用

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(2)活塞环的检查要点

1)环槽磨损的检查。当柴油机动力不足,确定故障部位为活塞环漏气时,通常要更换新环。有时候更换活塞环后,效果显著,有时候却无济于事,换新活塞环后达不到应有的效果。原因出在活塞环槽磨损上,所以在换新活塞环之前,应对环槽进行检查。

检查时可用专用的环槽磨损规进行测量,但由于一般修理厂没有专用量具,因此可根据实际情况用自制的环槽磨损规测量,或采用新活塞环与塞尺多点检查的方法进行检测。

活塞环槽的磨损最常见的有两种情况,一是环槽磨出锥度,外边磨损较多,里边磨损较少;二是在环槽衬部有凸台。无论是锥度或凸台,其磨损量以货车控制在0.02mm以下,小型车控制在0.01mm以下为宜。对于活塞环槽磨损超规的活塞,最好更换新的活塞,对于个别车型也可以采用加宽环槽,选配加宽形活塞环的方法进行修理。

2)活塞环的弹力检查。活塞环的弹力是指使活塞环端隙为零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性的必要条件,弹力过大使环的磨损加剧;弹力过小,气缸密封性变差,耗油多,积炭严重,动力性、经济性下降。弹力大小可用专用的活塞环弹力检验仪检测,也可用新旧环对比法检查。

3)活塞环漏光度检查。活塞环外缘表面与气缸壁的接合面漏光过大,不仅会影响活塞环的气密性,同时也会造成“窜机油”的重大隐患。因此,更换新环时,不可漏检此项。

检查时,把无环的活塞倒置并将活塞环压入气缸中,以保证环平放,用盖板遮住环的内圆,在气缸下放置光源,然后从上部查看环与气缸壁间的漏光情况(图2-25)。一般要求在环的开口位置30°左右范围内,不允许有漏光点存在,在其他部位漏光区的夹角不大于25°,漏光间隙不大于0.02mm,同一环上漏光弧长的总和不大于45°。

4)活塞环开口间隙的测量。开口间隙是活塞环处于工作状态时的开口大小。它是活塞环工作时的热胀间隙,开口间隙过小会使活塞环受热膨胀,开口间隙消失,环两端对顶,严重时引起拉缸、环卡死和折断;开口间隙过大会使燃气窜入曲轴箱。开口间隙的测量方法如下:

①测量前,先将活塞自气缸中取出,取下活塞环并清洁活塞环和气缸套

②将活塞环依其在活塞上的顺序依次放到气缸套下部磨损最小部位或气缸套上部未磨损的部位,并使活塞环保持水平。

③用塞尺依次测量各道活塞环的开口间隙(图2-26)。

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图2-25 活塞环的漏光检查

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图2-26 活塞环开口间隙的测量

1—塞尺 2—活塞环

④将测得的开口间隙值与说明书或标准进行比较。超过极限间隙值时,说明活塞环外圆表面已过度磨损,应予以更换。

一般要求活塞环开口间隙值大于或等于装配间隙,小于极限间隙。柴油机活塞环的标准开口间隙见表2-28。

表2-28 柴油机活塞环的标准开口间隙(单位:mm)

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5)活塞环背间隙的检测。活塞环的背间隙是指活塞与活塞环装入气缸后,在活塞环背部与活塞环槽边之间的间隙,一般为0.5~1.0mm。为了测量方便,通常以槽的深度与环的宽度之差来表示。活塞环一般应低于环槽岸边0~0.35mm,以免在气缸内卡死。

6)活塞环侧间隙的测量。活塞环的侧间隙是指活塞环的厚度与活塞上相应环槽宽度之间的差值。此间隙过大会使活塞环的气密性下降,间隙过小会导致在高温膨胀时相互间发生“粘住”的危险。活塞环侧间隙的测量方法是将活塞环放入环槽内(图2-27),用塞尺进行测量。

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图2-27 活塞环侧间隙的检测

测量时,由于不能全方位地对每一个点进行测量,因而一旦出现活塞环翘曲、环或环槽的个别部位损坏时,都会使活塞环在环槽内出现发卡而被“粘住”的现象。因此,安装活塞环时,应对其进行试验性的经验检查。

具体方法是:将活塞环、活塞全部清洗干净,并在活塞环上涂抹适当的机油,将活塞环安装到活塞上。然后一只手握住活塞,另一只手转动活塞环进行检查。要求活塞环应能转动自如、无发卡现象,用手将环托起,活塞环能自由落下为合适。若不能落下,则说明配合过紧,应拆下后在平台上垫砂纸研磨。只有正确地检测活塞环的各个项目,使用合格的活塞环,才能达到应有的效能寿命。

(3)正确的安装要求 活塞环材料的主要成分是铸铁,其缺点是易折断,装配不当易变形。通常活塞环的拆装均应使用活塞环涨钳,使用时涨钳张口略大于活塞即可,不能用手过度扩大,超过活塞过多,否则,活塞环即使没有断裂,也会因操作不当出现变形。如果不使用活塞环涨钳,而用手拆装,力度不易掌握,很容易造成活塞环翘曲变形。

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图2-28 活塞环开口的安装位置

1—第一道环 2—第二道环 3—第三道环

装配后的活塞环应用汽油或清洗剂清洗,在活塞及环的表面涂上少量机油,起到预润滑的作用。为减少气体的泄漏,活塞环装入气缸时,第一道环的位置应避开做功行程时受力较大的一面,即与活塞销孔错开45°,其他各环的开口应互相错开120°,如图2-28所示,注意避免开口朝向活塞销方向。安装时,一定要避免使活塞环的开口处于轴线位置上。否则,容易造成活塞环工作一段时间后出现“对口”的现象。

特别注意:活塞环上侧面有字母的一侧,应该朝向活塞顶部。