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活塞环是活塞组件中磨损最严重的零件, 也是柴油机的易损件之一。活塞环的磨损主要是外圆面磨损和环上、下平面的磨损, 有时活塞环还可能发生胶结、断裂等现象。
活塞环质量检测
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1. 已磨损的活塞环要更换
活塞环磨损后一般不进行修理, 而是采用更换的办法, 以恢复其与气缸套和活塞环槽的配合要求。更换活塞环时, 为了确保活塞环与环槽、气缸套的良好配合, 必须选用与气缸套、活塞环槽同级修理尺寸的活塞环, 并进行检验和修理。
2. 活塞环的弹力检查
活塞环是否要更换可以通过活塞环的弹力检查来确定。为了确保活塞环外表面与气缸套内壁紧密贴合, 活塞环应有一定的弹力。若弹力过小, 则贴向气缸壁不够紧密, 将产生漏气、传热不良等; 若弹力过大, 则加速气缸壁与活塞环的磨损。活塞环弹力的检查有条件的可在弹力检验仪上进行检验。没有弹力检验仪的, 可按下述方法检查:
( 1)用力将环的自由开口闭合 ( 或把开口扩大为原自由开口的一倍 )之后放松, 其塑性变形量应不大于原自由开口的 10% , 说明活塞环的弹力合格。
( 2)将新旧环的自由开口间隙相比较, 若旧环自由开口间隙小, 则有塑性变形, 弹力下降。也可将被检验的旧环和新环上下侧立在一起, 用手在环上施加力, 如果旧环的开口相碰, 而新环的开口还有相当的间隙, 就表示旧环弹力不够, 应更换。
活塞环装配后检测
1. 防止活塞环走对口的办法
发动机一般要求各活塞环的开口应避开活塞销轴线, 并相互错开 90b~ 120b, 以减少漏气。各环的开口重叠在同一方向时, 称为活塞环走对口。活塞环走对口, 发动机将突然出现曲轴箱通气口冒气等排气不正常现象, 以及烧排机油、功率下降、压缩无力、起动困难等故障。一般旧缸套、旧活塞换新活塞环后比较容易发生走对口。这是因为: 在旧活塞、旧缸套装上新活塞环, 由于其形状不符, 发动机运转一段时间后, 在高温高压作用下, 新活塞环特别是第一道气环和旧缸套的磨损较快, 以致使开口部分弹力=迅速下降, 保持原始位置的能力减弱, 开口位置容易发生转动。为避免发生活塞环走对口, 在成套更换活塞环时, 如果旧缸套和旧活塞的磨损量和圆柱度超过极限, 应同时更换旧缸套和旧活塞; 如果旧缸套和旧活塞的磨损量和圆柱度未超过极限, 根据气缸套的磨损特征, 建议将第一、二道活塞环的开口调整在旧缸套椭圆长轴 (即垂直于销座孔中心线 )附近,第三、四道活塞环的开口调整在椭圆短轴附近。
2. 开口间隙的测量
活塞环在气缸内, 开口处应有一定的间隙, 以防止活塞环受热膨胀后卡死在气缸内。开口间隙过大, 环的密封性差, 造成漏气窜油, 功率下降。开口间隙过小, 受热膨胀后会使开口间隙消失, 环两端顶在一起, 严重时则会导致拉缸, 以及活塞环过热、折断和卡死等现象发生。因此在柴油机维修中, 必须检查活塞环在气缸内的开口间隙。
检查时, 先把活塞环清洁干净放入气缸套未磨损处, 用活塞顶部把它推平, 然后用塞尺进行测量。活塞环开口间隙, 柴油机说明书中有明确规定。对开口间隙大于规定值的应进行更换, 小于规定值的可用钳工修锉。
3. 活塞环侧隙的测量
活塞环在环槽内的上、下间隙称为侧隙。侧隙的大小要适当, 若侧隙过大, 会加剧对环槽的冲击,加速磨损, 并且环的泵油作用增大, 从而导致机油耗量增加和造成燃烧室积碳; 若侧隙小, 环受热膨胀后会卡死在环槽内, 失去密封作用。侧隙一般是上部活塞环大于下部活塞环。检测时, 一般是用塞尺进行检验。将活塞环装入环槽内, 用塞尺分别在几个位置测量环与环槽之间的间隙。