趙立新 周志學(xué) 王永吉
活塞環(huán)的工作條件十分惡劣,它要承受燃燒室燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高壓和高溫,即承受著由此產(chǎn)生的高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷,又因?yàn)橐舷赂咦兯龠\(yùn)動(dòng)而與氣缸壁、活塞環(huán)槽發(fā)生相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)。有摩擦就要供應(yīng)充足的潤(rùn)滑油,以便在摩擦面形成油膜來(lái)減小摩擦??墒菣C(jī)油又易經(jīng)過(guò)環(huán)與環(huán)槽的泵油作用進(jìn)入燃燒室,導(dǎo)致燃燒過(guò)程惡化、積碳、結(jié)膠和加速磨損?;钊h(huán)是易損件,不適時(shí)更換活塞環(huán)會(huì)加速發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損,縮短使用壽命,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,在每次大修中都要更換新的活塞環(huán)。掌握活塞環(huán)的更換與裝配技術(shù)很有必要。
一、活塞環(huán)更換時(shí)機(jī)
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能顯著下降,燃油和潤(rùn)滑油耗量急劇增加,排氣冒藍(lán)煙時(shí),應(yīng)考慮是否是活塞環(huán)失效。判斷活塞環(huán)是否要更換,可通過(guò)以下幾種方法判斷:
(1)故障分析法:當(dāng)活塞環(huán)嚴(yán)重磨損時(shí),其密封燃燒室的作用已喪失,燃燒室中大量高溫燃?xì)鈺?huì)下竄到曲軸箱,使曲軸箱內(nèi)的廢氣壓力增加,打開(kāi)加油口蓋或取出油底殼量油尺,煙霧狀的熱氣以較快速度排出,說(shuō)明活塞環(huán)密封性差。在此同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管會(huì)排出大量藍(lán)煙或黑煙。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的瞬時(shí),飛輪無(wú)回?cái)[現(xiàn)象。若油底殼油面不高,并排除噴油泵、噴油器、供油時(shí)間、氣門(mén)密封、配氣相位等因素,則判斷是活塞環(huán)彈力不足、磨損過(guò)度原因所致。
(2)斷油觀察法:?jiǎn)?dòng)多缸柴油機(jī),使柴油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn),檢查該缸的活塞環(huán)。用扳手松開(kāi)該缸高壓油管接頭,斷開(kāi)高壓油路,停止該缸供油。若觀察到加機(jī)油口、曲軸箱通風(fēng)管口竄出的煙氣與排氣管排出的藍(lán)煙、黑煙有所減少或消失,則說(shuō)明該缸竄氣、竄油,活塞環(huán)失效。
(3)拆卸測(cè)量法:拆下活塞連桿組后,測(cè)量活塞環(huán)的開(kāi)口間隙,若開(kāi)口間隙超過(guò)極限值(2 mm),可斷定為該活塞環(huán)不能用。也可根據(jù)環(huán)與缸壁之間的漏光度來(lái)判斷。從缸套上部觀察到整個(gè)圓周上的漏光度超過(guò)兩處,且光隙寬度超過(guò)0.05 mm,則該活塞環(huán)應(yīng)予報(bào)廢。另外,還可以用塞尺檢查測(cè)量活塞環(huán)的邊間隙,是否合乎技術(shù)要求,作出正確的判斷。
二、裝配活塞環(huán)技術(shù)要點(diǎn)
1. 活塞環(huán)的選擇與檢查
(1)選配活塞環(huán)時(shí),應(yīng)選用與活塞同一級(jí)別的活塞環(huán)。
(2)活塞環(huán)的端隙: 這個(gè)間隙防止活塞環(huán)因受熱膨脹而卡死。測(cè)量時(shí),把活塞環(huán)與缸套內(nèi)壁擦干凈(表面積碳必須清除),把氣缸直立平放,將活塞環(huán)平放在缸套里,再把活塞頂部朝下,擠壓活塞環(huán)使其位于離缸套口40 mm處(目的是使活塞環(huán)擺平),然后選擇適當(dāng)厚薄規(guī)片測(cè)量和檢查活塞環(huán)兩端頭之間的間隙。以S195型柴油機(jī)為例,這個(gè)間隙應(yīng)控制在第一道氣環(huán)0.3~0.5 mm,第二、三道氣環(huán)為0.25~0.45 mm,油環(huán)為025~04 mm,極限間隙為2 mm。
如果活塞環(huán)端間隙超限,不能使用;端間隙過(guò)小,應(yīng)銼削環(huán)端多余部分。銼削時(shí)要小心,不能使端口平面有任何歪斜。檢測(cè)銼削平面是否平整,可用五指均勻著力壓緊活塞環(huán)外圈,使端口合攏,用目測(cè)對(duì)光檢查,在兩端平面上不見(jiàn)光線(xiàn)為宜。
(3)活塞環(huán)的側(cè)隙:是指把活塞環(huán)放在活塞環(huán)槽內(nèi),環(huán)側(cè)面與環(huán)岸間的間隙。側(cè)隙過(guò)大會(huì)影響活塞的密封;側(cè)隙過(guò)小,環(huán)會(huì)卡死在環(huán)槽內(nèi),可用“0”號(hào)砂紙鋪平在平板或玻璃板上,成“8”字形在砂紙上循環(huán)來(lái)回磨削,直到間隙符合要求為止。這個(gè)間隙推薦按下列值控制:第一道環(huán)為0.05~0.11 mm;其余氣環(huán)、油環(huán)為0.03~0.09 mm。
(4)活塞環(huán)的背隙:是指把活塞環(huán)裝入氣缸后,環(huán)背面與活塞環(huán)槽底之間的間隙,可以用環(huán)槽深與環(huán)厚之差值來(lái)表示,這個(gè)間隙推薦參考值為0~0.75 mm。這個(gè)間隙既要保證活塞環(huán)能靈活的上、下運(yùn)動(dòng)(包括扭曲、刮油作用),還需保證必要的密封。
(5)活塞環(huán)的漏光度(也稱(chēng)漏光間隙):是指活塞環(huán)必須與氣缸壁配合良好,以保證密封。選配活塞環(huán)(特別對(duì)不搪缸只換環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī))都應(yīng)進(jìn)行漏光檢查。漏光周長(zhǎng)的多少,將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)性能(特別是初期的)和缸壁的非正常磨損。
2. 活塞環(huán)的安裝
活塞環(huán)更換要一組同時(shí)更換,安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查活塞、缸套、活塞環(huán)等相關(guān)部件的精度;安裝前應(yīng)仔細(xì)清潔活塞、活塞環(huán)、缸套;安裝前將活塞環(huán)及環(huán)槽涂上適量的潤(rùn)滑油;安裝活塞環(huán)最好使用專(zhuān)用工具,如活塞環(huán)專(zhuān)用安裝卡鉗、錐度套等,以避免活塞環(huán)過(guò)度張大而斷裂、變形;活塞環(huán)安裝前嚴(yán)禁任意張大、閉合、扭曲。安裝時(shí)把活塞環(huán)依次從第一道槽往下安裝,并將有倒角的或打有“上”字標(biāo)記的環(huán)朝活塞頂部安裝,這是為了保護(hù)氣缸內(nèi)壁的潤(rùn)滑油膜。安裝時(shí)注意活塞環(huán)的開(kāi)口方向,相鄰的兩道環(huán)開(kāi)口應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)120°。還要注意各道環(huán)(包括油環(huán))不能布置在與活塞銷(xiāo)軸線(xiàn)呈正負(fù)45°的范圍內(nèi)。因?yàn)榛钊N(xiāo)兩端的這一范圍是凹進(jìn)去的,儲(chǔ)存的機(jī)油較多,容易從環(huán)口向上竄入燃燒室。安裝完畢后,用手輕輕旋轉(zhuǎn)活塞環(huán),應(yīng)平滑無(wú)卡滯現(xiàn)象。endprint