?活塞环的检验与修理

活塞环的检验与修理

1)活塞环间隙的检查与修理

①侧隙的检查侧隙（也叫边隙），是指活塞环与环槽平面间（槽内的上下平面间）的间隙。侧隙过大，将影响活塞的密封作用；侧隙过小，将会使活塞环卡死在环槽内。

侧隙的测量是把活塞环放在各自的环槽内，围绕着环槽滚行一周，应能自由滚动，而且

既不松动又不涩滞，用厚薄规按规定间隙大小测量。

如活塞环侧隙过小，可采用下列方法：将活塞环放在极细的（00号）砂布上研磨，研磨时，砂布应放在平板上，稍涂机油，使环贴紧砂布，细心、均匀地作回转运动；喷油器的作用是将燃料雾化成细粒，并使它们适当地分布在燃烧室中，形成良好的可燃混合气。用平板玻璃涂以磨料（金刚砂）及机油，将活塞环平放细磨。如侧隙过大，活塞环将不能使用，要采用加厚的活塞环，但更普遍的方法是更换活塞。

背隙的检查背隙（也叫槽隙），是指活塞与活塞环装入汽缸后，活塞环背部与活塞环槽之间的间隙。为了测量方便，通常用活塞环槽的深度与活塞环的厚度之差来表示（可用带深度尺的游标卡尺测量）。活塞环一般应低于环岸0.2~0.35mm，以免在汽缸内卡住。如果背隙过小，可将活塞环槽车深。利用此真空度将空滤器集尘室中的尘粒经橡胶管吸入排气引射管内，并与柴油机废气一起排出。

②开口间隙的检查开口间隙（也叫端隙），是指活塞环装入汽缸后，在活塞环的开口处两端之间的间隙。开口间隙的大小与汽缸直径有关，汽缸直径每100mm，开口间隙为0.25~0.45mm，而且一道环，然后依次减小。若开口间隙过大，汽缸密封不好；因此，机械增压系统通常只适用于增压压力不超过160~170kPa的低增压小功率柴油机。若开口间隙过小，活塞环受热膨胀后将卡死在汽缸内。

检查活塞环的开口间隙，是先把活塞环平正的放在待配的汽缸内，用活塞头部将活塞环推至汽缸的未磨损处（或新汽缸的任何一处），使活塞环平行于汽缸体平面，然后用厚薄规测量其开口处两端之间的间隙。

如果其开口间隙超过规定值过大，则不能使用，必须更换活塞环；若开口间隙过小，可用细锉刀锉环口一端，加以调整，锉时要注意：环口端面要平整，锉后要留有倒角，以防止环外口的锋利边拉坏汽缸，并且要边锉边检查，以防造成开口间隙过大。

2）活塞环漏光度的检查活塞环必须与汽缸壁处处贴合，以便有效地起到密封作用。为此，在选配活塞环时，应进行漏光度的检查。

检查的方法，通常是将活塞环平放在汽缸内，在活塞环下边放一个灯泡，上面放一个板盖住环的内圆'观察环与缸壁之间的漏光缝隙。一般要求是：活塞环漏弧长不超过60。；在环端开口处左右30°范围内不允许漏光。

3）活塞环弹性的检查为了保证活塞环与汽缸的紧密配合，活塞环应有一定的弹性。弹性过大，对汽缸壁产生过大的压力，增加摩擦损失，汽缸壁容易早期磨损；弹性过小，则活塞环在汽缸内就不能起到很好的密封作用，容易使汽缸漏气窜油。

活塞环的弹性可在弹性检验器上检验。检验时，将活塞环放在检验器的凹槽内，环的开口向外，然后移动杠杆上的重锤，按规定所需的力，使活塞环的开口间隙压紧至规定尺寸，如果荷重符合技术规定的数据，活塞环的弹力便认为合格。

如果没有检验器，可用新旧对比法，将被检验的旧活塞环与新环上下直立放在一起，在环上施加一定压力。如果被检验的旧活塞环开口相碰，而新活塞环口还有相当间隙时，即表示旧环弹性不够，应予以更换。

4）活塞环的选配内燃机大修时，应按照汽缸的修理尺寸，选用与汽缸、活塞相适应的同级活塞环，不可用大尺寸的活塞环锉小使用，因为，如果选用了较大的活塞环，虽然可将开口处锉去一部分，勉强装入汽缸内，但这样会使活塞环失圆，使活塞环与汽缸壁接触不严密而造成漏气，影响内燃机的正常工作性能。用手轻轻压涡轮转子轴在压气机端的螺纹中心孔端面，取出涡轮转子轴。

活塞环除标准尺寸外，为了适应汽缸修理的需要，其修理加大尺寸与汽缸修理加大尺寸相同，即共有六级加大尺寸，每级加大0.25mm，直至1.5mm，在活塞环端面上都印有活塞环的修理尺寸。也有生产厂家将活塞环开口间隙做小一些，以便装配时调整。

5）活塞环的装配安装活塞环一般采用工具一一活塞环钳，在没有工具的条件下，也可用三块铁片或平口起子安装。有的活塞环采用了不同的断面，在安装时要特别注意其安装方向。

活塞销的常见故障与检修

（1）活塞销的常见故障

1）活塞销的磨损

①原因承受较大的交变负荷。

②后果活塞销、活塞销座孔及连杆衬套配合处相对磨损；活塞销与活塞销座孔、活塞销与连杆衬套配合间隙增大；产生敲击声（销子响）。

2）断裂

①原因活塞销质量不好，有裂纹。

②后果打坏汽缸体，造成事故。

（2）活塞销的检验与修理

1）活塞销磨损的测量与修复

①磨损的测量内燃机的活塞销，应用千分尺测量。测量时要测三个部位：两头和中间。每一部位所测得的任意两相互垂直的直径之差即为该部位的失圆度；三个部位上所测得的大与小直径之差即为锥形度；其失圆度及锥形度一般不应大于0.005mm。

②修复当径向磨损大于0.5mm时，必须更换；当径向磨损小于0.5mm时，可采用镀铬或镦粗的方法修复（镦：冲压金属板使其变形，不加热叫冷镦，加热叫热镦）。

2）活塞销裂纹的检验方法是先将活塞销清洗干净，然后用放大镜观察，必要时可用磁力探伤法检查。如有裂纹、表面脱落或锈蚀严重等均应更换。

（3）活塞销与销座孔的修配

1)活塞销的选配

①活塞销除标准尺寸外，还有四级加大修理尺寸：+0.08mm、+0.12mm、+0.020mm、+025mm。

②选配时应根据销孔磨损以后的内径，选用近似于内径的加大活塞销（一般比销孔的内径大0.025~0.05mm），如选用大一级的加大活塞销配合时仍感松旷，则应重选活塞。

③内燃机大修时，因选配的活塞是新的，因此，活塞销应选配标准的，以便给以后的维修留有更换的余地。

④新选配的活塞销锥形度和失圆度应不超过0.005mm，表面粗糙度不低于0.32，对多缸内燃机而言，各缸的活塞销质量相差不得超过10g。

⑤活塞销与销座孔，在常温（15~25℃）下，应有0.025~0.04mm的过盈量。

曲轴的构造

曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈（曲柄销）、曲柄臂、平衡重（并非所有曲轴都有）、前端（自由端）和后端（功率输出端）等组成。

①主轴颈与连杆轴颈内燃机的主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体，它们以较大的圆弧半径与曲柄臂相连接。主轴颈是用来支承曲轴的，曲轴绕主轴颈中心高速旋转。主轴颈多为实心的，而球墨铸铁的曲轴主轴颈与连杆轴颈大多是空心的，其优点是可以减少旋转质量，从而减少其离心力；消声器内燃机排出的废气在排气管中流动时，由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，气流呈脉动形式，并具有较大的能量。同时可作为润滑油离心滤清的空腔。主轴颈与连杆轴颈采用压力润滑，润滑油通过曲柄臂中的斜油道被压送至连杆轴颈空腔内，在旋转离心力的作用下，将机油中密度大的金属磨屑及其他杂质甩向空腔的外壁，内侧干净的机油通过油管流到连杆轴颈及轴承摩擦表面。

②曲柄臂（简称曲柄）曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈，通常制成椭圆形或圆形，其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。

③平衡重平衡重通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲柄臂上，其形状多为扇形。平衡重的作用是平衡连杆轴颈及曲柄臂的重量、离心力及其力矩，以减轻主轴承的载荷，增加运转的平稳性。

④曲轴的前端曲轴的前端制成有台肩的圆柱形。其上分别装有正时齿轮、挡油圈、油封、带轮和止推片等零件。有些中小功率内燃机曲轴前端设有启动爪，另有一些高速内燃机曲轴前端装有扭转减振器，还有些工程机械用内燃机的曲轴前端设有动力输出装置。

⑤曲轴的后端一般曲轴的后端设有油封、回油螺槽、后凸缘等结构。曲轴后端的尾部伸出机体外，以便将内燃机的功率输送给配套机具的传动装置。后端多装有飞轮，通过花键或凸缘与其相配，然后用螺栓固紧。山于飞轮尺寸大而重，因此对螺栓的紧固有一定的要求。

（4）曲轴的形状和发动机的发火次序

曲轴的形状及曲柄销间的相互位置（即曲拐的布置）与冲程数、汽缸数、汽缸排列方式和各汽缸做功行程发生的顺序（称为发火次序或工作顺序）有关。曲轴的形状要同时满足惯性力的平衡和发动机工作平稳性的要求。

就四冲程发动机而言，曲轴每转两圈（即一个工作循环），每缸都应发火做功一次。各缸的发火间隔时间（以°CA表示）应力求均匀。设发动机有个汽缸，则发火间隔应为720°/i°CA，即曲轴每转720°/i时，就应有一个缸做功，这样才能使发动机工作平稳。现就常用的4缸、6缸和V型8缸发动机说明如下。由此可知：要提高柴油机的输出功率，经济有效的办法是增加进入汽缸的空气量。

①四冲程直列4缸发动机因缸数i=4，所以发火间隔应为720°/4一180°CA。其曲柄销布置4个曲柄销布置在同一平面内，1、4缸的曲柄销朝上时，2、3缸的朝下，1、4缸与2、3缸相隔180°。

曲枘销的另种布置形式是将述一种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的着火次序是，只有少数进内燃机采用这种着火次序。

按发火次序看，前后两个汽缸的做功行程有60°是重叠的，这种现象是容易理解的。因为各汽缸间做功行程的间隔是120°，而每个汽缸的做功行程本身都是180°，就必然有前后两个汽缸的做功行程有60°的重叠角。在这个60°中，两个汽缸都在做功，个汽缸做功未完，后一个汽缸做功已经开始。这种做功行程重叠的现象对发动机工作的平稳性是非常有利的。然后用磨床在焊接处进行磨削加工，使表面光洁平整，并可在曲轴的工作表面进行热处理，以增加工作表面的抗磨性能。

③四冲程v型8缸机大多将汽缸排列成双列v形（两列汽缸的中心线夹角常取90°）。因其汽缸数i=8，所以，各缸发火间隔应为720°/8=90°CA。通常，这种发动机左右两列汽缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上，所以v型8缸机只有4个曲柄销。一般情况下，将4个曲柄销布置在两个互成90°的平面内。v型8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。对于强化内燃机，排气门热负荷高、磨损严重，所以排气门座通常都采用气门座圈。

凸轮轴和正时齿轮的检验与修理

（1)凸轮轴和正时齿轮的常见失效形式

①凸轮轴的常见失效形式有三种：凸轮的磨损；轴颈及轴承的磨损；轴线弯曲。

②正时齿轮的常见失效形式有两种：牙齿磨损；牙齿断裂。

（2）凸轮轴和正时齿轮失效的原因分析

凸轮轴的结构特点（长而细）和工作特点（周期性的承受不均匀的负荷），促使它在工作中发生轴颈和轴承的磨损，失圆和整个轴线的弯曲；凸轮与配气机件的相对运动，使凸轮外形和高度受到磨损。由于轴承磨损松旷，将加剧轴线的弯曲。轴线的弯曲又将促使油泵齿轮、正时齿轮及轴颈和轴承的磨损，甚至会造成齿轮工作时的噪声和牙齿断裂，气门挺柱球面转动不灵活；在修刮时，必须根据接触情况，以左手托连杆或瓦盖，右手将持平，以手腕运动，使由外向内修刮，起刀和落刀要稳，要始终保持的锋利。加速凸轮的磨损，使轴颈的失圆度和锥形度超过公差等。

但一般说来，由于凸轮轴的受力不大，它的磨损速度是缓慢的，通常在内燃机两三个大修周期（甚至更长时间）才达到允许使用极限。但是，这些磨损，会影响配气机构工作的准确性，并给气门杆端和挺柱间的间隙调整带来困难，因此，在内燃机大修时，应对凸轮、凸轮、凸轮轴承、正时齿轮等进行认真的检验。有的发动机只规定了冷间隙，此时的冷间隙数值能保证发动机在热机状态下仍有一定的气门间隙。

（3）凸轮轴的检验

①凸轮轴弯曲度的检验其方法是将凸轮轴安装于车床顶针间或以v形铁块安放于平板上，以两端轴颈作为支点，用百分表检查各中间轴颈的摆差。如大弯曲度超过0·025mm（即百分表读数总值为0.05mm)时，应进行冷压校正。当轴有单数支承轴颈时，测中间轴颈；⑥用尖头钳取出压气机端轴承孔中弹簧卡环，再从轴承孔中取出推力环及浮动轴承，然后仍在压气机端方向用尖头钳从轴承孔中取出该浮动轴承另一端的弹簧卡环。当轴有双数支承轴颈时，则测中间两个轴颈。

②凸轮的检验凸轮的检验，可用标准样板或外径千分尺测量，凸轮顶部的磨损超过1mm时，应予以堆焊修复。而且，凸轮的圆弧磨损不应超过允许限度。

③凸轮轴轴颈的检验凸轮轴轴颈的失圆度及锥形度误差应不大于0.03mm，轴颈磨损量应不大于1mm。