62、更换活塞时机的确定
活塞在工作中磨损最大的部位一般是活塞环槽,尤其是第一道环槽的磨损最为严重,往下逐渐减轻。在同一环槽中磨损最大的是下平面,上平面较轻,其次是活塞裙部的磨损。但如果使用不当,由于侧压力的作用,与气缸壁接触的裙部表面会产生有规律的丝缕状磨损痕迹。活塞销座孔与销之间由于气体压力和惯性力的作用,也会产生磨损,一般磨损最大处在座孔上下部位,当磨损后配合松旷时,便会在工作中产生不正常的响声。
以上三种磨损形式,前两种磨损一般在发动机小修时可暂不修理,在大修时,为了提高发动机技术性能,采用更换活塞和活塞环方法予以处理。若个别活塞因裙部磨损过甚产生敲缸,而气缸套磨损又未达到极限,则可个别更换。当遇到后一种磨损时,可通过更换直径较大的活塞销予以解决,不必更换活塞。至于活塞非正常损坏,如脱顶、局部烧熔等,则应及时处理,不可拖延,以防止整机报废。
63、活塞的检验和选配方法
⑴ 活塞的检验方法
活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量。
① 活塞裙部直径的检测可采用两种方法:一种方法是用千分尺测量活塞裙部规定的测量位置。将在此位置测得的数据与气缸磨损最大部位的测量值相减,并用所得差值与配缸间隙值相比较,即可确定该活塞可否使用。
另一种是采用测量配缸间隙的方法来确定活塞可否使用。将活塞倒置于相关的气缸中,销座孔平行于曲轴方向,在活塞受侧压力最大的一面,用塞尺(宽13mm,长200mm)垂直插入气缸壁与活塞裙部之间(与活塞一起放入)。以3_0_n_的力能拉动(感觉有轻微阻力时)即为合适。
康明斯b系列发动机的活塞配缸间隙为:0.113~0.167mm
② 活塞环槽的测量。安装气环的环槽,用标准气环装入其内,用塞尺测量其侧隙,即可确定其是否符合要求。康明斯b_系列发动机的第一道活塞环为梯形环,在测量梯形环槽时,要把活塞装入清洁的气缸中,并使环的一半压在缸套内,一半露在外部,将塞尺插入侧隙测量,如果测得的值大于规定的极限值,则表明环槽磨损过多。油环槽和销座孔的测量可用千分尺直接测量。
对于因磨损过多而超过装配间隙极限值的活塞,应更换,选用新活塞。
⑵ 活塞选配的注意事项
① 活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定。通常加大尺寸数值标注在活塞顶上。
② 在同一系列发动机中,其活塞的结构不一定相同,因此在选购活塞时,必须根据发动机的类型选用对应类型的活塞。在同一台发动机上,应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞;同一机型必须使用同一产品代号的活塞,保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围。否则,会引起发动机燃烧不良,工作粗暴,经济性和动力性下降等故障。因此在选配活塞时,必须根据发动机的类型选用对应型号的活塞。
64、更换活塞环时机的确定
发动机的使用经验表明,活塞环因磨损而失去其密封作用的速度,比气缸套磨损到极限值的速度要快。活塞环在工作中磨损最快、最严重的是第一道气环。因为第一道活塞环靠近燃烧室,在高温下的机油粘度下降,甚至被烧掉形成干摩擦。同时,高压燃气使第一道活塞环紧压在环槽下平面上,使磨损加剧。在其自身弹力和高压燃气的作用下,活塞环紧紧贴于气缸壁,大大加剧了活塞环的径向磨损,其弹力也随之下降。这些都将造成活塞环的密封作用急剧降低,影响发动机的性能,并出现气缸内积炭增多,排气大量冒蓝烟,加机油口处也冒烟严重的现象。此时,在气缸磨损正常情况下,就必须以更换活塞环的方式来改善发动机的技术性能,或两次大修之间可更换1~2次活塞环。
活塞环除上述磨损外,还有非正常损坏,如在小修时换用的新环侧隙、端隙过小或积炭塞滞使环卡断,发动机工作过于粗暴,引起活塞环强烈震动而断裂;小修换环时未刮除缸肩而撞断活塞环。凡遇此都必须及时更换,以防造成更严重的后果。
65、活塞环的检验和选配方法
为了确保活塞环、活塞环槽与气缸壁的良好配合,发动机在修理时不可将大尺寸的活塞环锉小使用,应按照气缸的修理尺寸,选用与气缸、活塞同一修理级别的活塞环,同时对选配的活塞环应作开口间隙、侧隙、背隙、活塞环弹力和漏光度的检查。
⑴ 开口间隙的检修, 方法
活塞环开口间隙是指活塞环装入气缸后,在环开口处两端之间的间隙,故也称端隙,它用来防止活塞环受热膨胀卡滞在气缸内。检查活塞环开口间隙时,将选好的活塞环平正地装入气缸内,用活塞头部将活塞环推至气缸的未磨损处,然后用塞尺测量其开口间隙。间隙大于规定值时,应另选活塞环;若小于规定值,可用手动磨具或细平锉刀对环一口端加以锉修。锉修时应注意环口平整,锉完以后,去掉环外口的毛刺,以防环口锋边拉伤缸壁。
b系列发动机活塞环的开口间隙:
第一道气环开口间隙: 0.40~0.70mm
第二道气环开口间隙: 0.25~0.55mm
油环的开口间隙: 0.25~0.55mm
⑵ 侧隙的检修方法
活塞环的侧隙是指环与环槽平面一侧的间隙。测量时把活塞环放在各自的环槽内,要求能转动灵活,无涩滞感,用塞尺测量其一侧间隙。检测梯环侧隙时,应将其与活塞一起装入气缸内测量,其值应符合规定。侧隙过大,会影响气环的密封作用,应重新选配;侧隙过小或环宽于环槽,除梯形环应重新选配研磨外,其它形状的环可将其放在垫有平台或平玻璃的o_号纱布上研磨。研磨时使环紧贴砂布,均匀地移动。也可用平板玻璃涂以研磨砂,滴点机油进行研磨。
b系列发动机活塞环的侧隙值:
标准 极限
第一道气环侧隙: 0.095~0.115mm 0.15mm
第二道气环侧隙 0.085~0.130mm 0.15mm
油环的 侧隙: 0.040~0.085mm 0.13mm
⑶ 背隙的检修方法
活塞环背隙是指活塞与活塞环装入气缸后,在活塞环背部与环槽底面之间的间隙。为了测量方便,通常以活塞环落入环槽低于岸边的距离为测值。一般认为此测值只要大于0~0.35mm即可,过小会使环在气缸内卡住。若背隙过小,可采用车深活塞环槽的方法加以解决。
⑷ 活塞环弹力的检查
检查活塞环弹力是把活塞放在弹力试验器上,扳动操作手柄,在将活塞环压缩到开口间隙规定值时,将手柄固定,再调整磅码使其两端平衡,磅码的对应的刻度即为环的弹力值。一般此测量很少进行,都是修理人员用手感觉弹力,即用手捏外圆感觉很“硬”便可。
⑸ 漏光度的检查
漏光度是指将活塞环装入气缸内,光线能从环与缸壁之间透过的程度。检查时,将活塞环水平放于气缸内,用一圆板盖住环内圆,在气缸下放置光源,再检查其漏光缝隙,要求在活塞环开口间隙两端各30°范围内,不应有漏光存在,同一道活塞环漏光不多于两处,总弧度不超过45°,漏光的缝隙应小于0.03mm。漏光缝隙在0.015mm以下时,其弧度可适当放宽些,但不应超过120°。
66、活塞销与衬套的选配方法
活塞销在发动机工作时受力大而复杂,销与销座孔及连杆衬套的配合处,必然会产生磨损,使间隙逐渐变大。若间隙超过极限范围而产生异响,就应更换活塞销,恢复其正常配合间隙。
⑴ 活塞销座与座孔的选配
发动机在大修时,选配标准尺寸的活塞销。若需修配尺寸的活塞销,必须按照活塞销直径的加大量,铰配活塞销座孔和连杆衬套。装配时,用经验法掌握三者配合间隙的依据和方法是:在常温下应有微量过盈或间隙,如铝合金活塞的配合值控制在-0.002~0.0075mm之间;用手掌的力量将活塞销推入座孔时,应感觉有一定紧度,至少能推入座孔的1/2~1/3;将活塞放在加热到8_0_℃左右的机油中升温,取出后应用手能顺利地将其推进销座孔内。用手不能推进时,不要用锤硬敲,以免打坏活塞,应查明原因,予以修配,直至符合标准:b_系列发动机活塞销与座孔间隙为:0.0028-0.0172mm.
⑵ 活塞销与连杆衬套的选配
在修理作业中,需要更换衬套时,应对连杆小头孔进行检查,若小头孔磨损超标准,失圆或呈锥形,均应将其扩大到修理尺寸,配以加大的连杆衬套。衬套与连杆为过盈配合,衬套与活塞销为间隙配合,有微量间隙。b_系列发动机的间隙值为0.0498-0.0702mm。当装配后,用经验检查时,一手握住活塞,另一手扳动连杆,检查销在衬套内的转动情况,要求转动灵活,感觉无间隙,否则,应重新修配。
67、连杆变形的检验及矫正方法
连杆在工作时,由于杆长、摆动和受力较大,使连杆大头孔与小头孔的中心线偏离原来的平行位置,而出现杆身弯曲,扭曲,或者在修理时,因搪削大、小头孔定位不正,使连杆大、小头孔中心距发生变化。这不仅会改变发动机的压缩比,甚至可能因中心距过大,造成活塞高出气缸平面过多而损环机件。
⑴ 连杆的检验
在修理中检验连杆,一般应在连杆检验仪上进行,具体操作如下:
① 装上连杆轴承盖,按发动机装配的规定力矩拧紧连杆螺栓,b_系列发动机的螺栓拧紧方法为力矩加转角法,第一次拧紧力矩为60±5n·m,第二次拧转60±3_度。
② 根据连杆小头孔的直径,选取相配的活塞销或标准心轴穿于孔内。
③ 将连杆大头套装在检验仪的可调横轴上,并拧紧调整螺钉,把连杆固定在检验仪上。
④ 将检验仪上的小角铁向下移动,使其下平面靠在活塞上。然后拧紧小角铁的固定螺栓,再用塞尺检查小角铁下平面与活塞销间的间隙,根据这一间隙的大小便可知连杆的弯曲方向和弯曲程度。
⑤ 在检验连杆弯曲度后,再将小角铁下移,使其侧面与活塞销接触,用塞尺检查小角铁侧面与活塞销间的间隙,根据这一间隙的大小便可知连杆的扭曲方向和扭曲程度。
⑵ 连杆的矫正
当检查出连杆存在弯曲和扭曲时,应记住弯曲和扭曲的方向,利用专用工具进行矫正。无专用工具时,可采用下述方法进行:
① 利用压床矫正弯曲,将连杆大头夹在台虎钳上,小头穿入铁棒,再施力扭转,可矫正扭曲。
② 当扭曲和弯曲并存在时,应先矫正扭曲,再矫正弯曲。
③ 当卸去矫正负荷后,连杆在残余应力作用下有恢复原形的趋势时,可将连杆加热至450