活塞组件是柴油机中重要组件之一。活塞组件的工作情况对燃油燃烧完善程度和柴油机工作状态起着至关重要的作用。活塞组件工作条件恶劣,属易损件。在发动机检修中,活塞组件的装配工作应给予足够的重视。
1.活塞的选配
(1)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。同一组活塞的直径差,不得大于0. 25 mm ,重量差不大于8g。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。
(2)活塞的选配按气缸的修理尺寸确定。通常加大尺寸数字标注在活塞顶面上,如0.25,0.50,0.75,1.00,1.25,1.50六级。活塞修理尺寸的加大是指比原来标准尺寸大些的意思。如活塞标准尺寸为101. 60 mm,加大0.50的活塞,直径尺寸为102.10 mm,加大用“+”表示。
(3)检查活塞裙部与气缸的配合间隙。使用说明书中所说的活塞与气缸的装配间隙,指的是活塞裙部椭圆断面长轴与气缸壁之间的间隙。冷态装配时在活塞与气缸壁之间必须留有适当的间隙,为的是防止柴油机工作时活塞在气缸中受热膨胀而卡死。间隙过大,则漏气严重,柴油机工作无力,启动困难,燃烧气体大量泄漏到曲轴箱内,使机油变质,同时大量机油窜入燃烧室造成严重积碳。
(4)测量检查活塞裙部与气缸的间隙是否在要求范围内,常采用如下方法: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。另一种是将活塞倒放入气缸套上部,用厚薄规插入活塞裙部与气缸之间进行测量。测量时应注意将厚薄规插入垂直销孔的方向,并使其深入到整个活塞裙部的长度内。
2.活塞环的装配
(1)安装活塞环最好使用专用工具安装。如装卸卡钳、锥型套筒等。这样可以避免因安装不当造成活塞环断裂、扭曲等现象。
(2)内撑簧油环安装。注意同向倒角的油环应以倒角朝向燃烧室;内撑弹簧的开口应在环体开口对面。
(3)活塞环的安装方向包括两个问题,一是哪一面朝上;二是活塞环的开口位置如何确定。活塞环的安装方向不同,其效果也截然不同,装配时必须引起足够重视。国外发动机的活塞环在端面上都刻有向上的字样“UP”以及加大尺寸的数字,我国有的发动机活塞环也带有标记。装配时,标记的一面应朝上(要按标记说明装配)。如果没有标记,应从环的断面形状来掌握:若活塞环的断面带有“内切口”的为第一道环,安装时“切口面”朝上。活塞环的断面带有“外切口”的为第二道、第三道环,安装时“切口面”应朝下。装反会导致发动机烧机油。
活塞环开口的位置确定,如果四道环,第一、二道环的开口方向应与活塞销中心线成45°,并彼此错开180°,第三、四道环与第一、二道成直角,亦与活塞销中心线成45°,并彼此错开180°。如果是三道环,第一道环应与活塞销中心成45°,其余各道彼此相隔120°。
3.活塞销的装配
发动机大修时,应更换活塞销。一般应选配标准尺寸活塞销。如需配修理尺寸的活塞销,可按活塞销直径的加大量配铰活塞销座孔、连杆衬套。活塞销与销座孔的配合要求,在常温下有微量过盈,即用手掌的力量能将活塞销推进销孔1/2~1/3。活塞销与连杆衬套的配合要求,在常温下有0.005~0. 010 mm的微量间隙,其接触面积在75%以上。装配时,将活塞放入清水或机油中加热到75~85℃取出,把连杆衬套孔与活塞销座孔对正(此时应注意活塞与连杆的安装方向),在活塞销上涂以机油,然后用拇指的力量将活塞销推入销孔。如用手推不动时,切不可用手锤硬敲,以免打坏活塞或使活塞变形。应找出原因,重新铰削销孔,直到合适为止。
活塞销装入活塞销孔后,把锁环装在活塞的锁环槽内,以防活塞销窜动,锁环必须落槽,否则在活塞工作过程中,会因锁环脱落,销子窜出,造成“拉缸”,甚至捣坏气缸体。
锁环装入槽内,应与环槽贴合,锁环与活塞销两端有空隙,以保证柴油机工作中,为活塞销受热膨胀留有余地,不至于卡死。当锁环装入活塞销孔锁环槽内后,应转动锁环看锁环是否转动灵活、轻松,若不能转动,或转动困难,则锁环未落入锁环槽内,此时应重新安装锁环,直至落入卡簧槽内。
一般情况下,锁环使用一次后,再次装配时应更换。如果手中没有需要更换的配件,可以通过观察锁环在自由状态下的直径及是否变形等情况,倘若自由状态下的直径大于活塞销孔直径3 mm以上,且锁环四周没有明显的变形和挤压伤痕等缺陷,可以继续使用,否则应更换。