活塞环长期在高温下工作,润滑条件差,随着磨损加剧,弹力逐渐减弱,端隙、侧隙将可能增大,气缸密封性变坏,容易出现窜油漏气的现象,使发动机油耗增多。使用经验表明,第一道气环磨损最大,一般第一道环的磨损比第二道环大50%~100%,因此活塞环的使用期限由第一道气环决定。发动机在三级保养时,应更换活塞环,以改善发动机的动力性和经济性。
(1)活塞环的作用 活塞环分为气环和油环,气环的作用是保证气缸内气体的密封,并将活塞上部热传给气缸壁,由冷却水或空气散发到大气中;油环的作用是用来刮掉气缸壁上多余的润滑油,防止机油上窜烧蚀,并使机油在气缸壁上分布均匀,改善活塞、活塞环和缸壁的润滑条件。
(2)活塞环损坏原因活塞环除磨损失效外,还有断裂损坏,主要是因为活塞环的侧隙、端隙过小使环卡断;发动机爆燃引起活塞强烈振动,造成活塞环断裂;以及小修或保养换环时缸肩未刮除撞断第一道环等。
(3)活塞环的选择
①更换时,应按照气缸的同一尺寸,选用与气缸、活塞相同级别的活塞环。
②活塞环除标准尺寸外,为适应气缸修理的需要,同活塞一样也有加大的修理尺寸。
(4)活塞环端隙、侧隙及背隙的检查
①端隙 即活塞环放在气缸内,在开口处呈现的间隙。端隙可防止活塞环受热膨胀后卡死在缸内,端隙的大小与气缸直径及车型有关,可按不同车型留不同的端隙。气缸内径为100mm时,第一道环的端隙一般为0. 25 ~0. 45mm,其余各道环的端隙可略小一些。检查端隙时,将活塞环平正地放入气缸内,用厚薄规测。若端隙大于规定尺寸应另选活塞环,小于规定尺寸应对环的一端加以锉修,锉修时应注意环口平整,锉后环外口应去毛刺,以防环的锋利造成拉缸。
②侧隙 即活塞环在环槽内的上下间隙,一般第一道环的侧隙为0.05 ~0. 09mm,其余各道环的侧隙为0. 03~0. 07mm。侧隙过大将影响活塞环的密封作用,过小将卡死在环槽内。检查时,可将环放入环槽内,用厚薄规测,如侧隙过小,可将活塞环放在有平板的砂布上研磨,但不允许加工活塞。
③背隙 即活塞环与活塞环槽底部的间隙,为了测量方便,通常以槽底深度与环厚之差来表示。气环一般应低于环槽边缘。0~0. 35mm,最大不得超过0. 80mm,以减少漏气窜油。如背隙小可车深活塞环槽,以防止环在缸内卡死。
一般检验活塞环侧隙和背隙的经验作法是将活塞环装入环槽内,应低于槽岸,用手拨动自如,无松旷感觉为适宜。
(5)活塞环漏光度的检验 活塞环必须与气缸壁处处贴合,以便有效地起到密封作用。为此,选配活塞环时,应进行漏光检验。检验时,将活塞环平放入气缸内,用一盖板盖住环的内圆,在气缸下部放入灯光,以观察活塞环与气缸壁的密合情况。要求活塞环达到以下几点标准。
①同一根环上漏光应不多于两处,总弧度不超过 90°,漏光间隙不应超过0. 30mm。
②当漏光间隙在0. 20mm以下时,其弧度允许放宽至120°。
③在至开口处两侧各30°范围内不允许漏光(端口附近易磨损漏气)。
在保养换环时,因气缸磨损失圆,一般不进行漏光检验。换环后,由于漏光度超过允许限度,在汽车初驶的300~500km范围内,会发生漏气和窜油现象,发动机动力明显降低。但行驶一定里程后,活塞环与气缸磨合好,发动机动力又恢复正常。
(6)活塞环的安装原则
①安装扭曲环时,应将内圆切槽向上,外圆切槽向下,不能装反;安装半梯形环时,梯形面向上;安装鼻形或锥形环时,应使鼻形或锥角向下,以免窜油。
②安装气环时,应注意检查环的端口两侧(或看使用说明书)是否有“特殊”标记,如有,则有标记的一面必须向上,不能装反。
③装组合油环时,先将衬环装入活塞环的油环槽内,并插入锁线,再将铸铁油环装入环槽内,衬环与油环开口错开180°即可。
使用经验表明,做好活塞环的更换,不但增强环与气缸的密封性,而且可避免活塞环不正常的磨损及损坏,同时提高了发动机的修理质量,延长其使用寿命。