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        柴油机活塞环的选用与检测方法

        日期:2018/10/12

            摘要:活塞环是柴油机的重要零件,也是易损件,通过对活塞环的正确选择方法及技术状态检测方法的阐述,以提高柴油机修理质量。

            活塞环是柴油机的核心部件,安装于活塞上,主要有密封燃烧室的作用,保证汽缸的燃气压力,防止高温燃气下窜,还有向汽缸分布润滑油的作用。活塞环在汽缸中随活塞上下运动,并与高温燃气接触,工作条件差,磨损失效速度极快。活塞环失效后,其端隙、侧隙和背隙统统变大,导致活塞环密封能力下降,汽缸压力随之降低。发动机出现烧机油,冒蓝烟,功率不足,油耗上升,尾气排放超标等现象,在每次大修中都要更换新的活塞环。因此,掌握活塞环的更换与装配技术很有必要。

            1 活塞环的正确选择
            活塞上安装的活塞环分为气环和油环两种。气环安装于活塞的上部,一般有2~3道,用来密封燃烧室,防止高温燃气下窜,同时还将活塞接收到的燃烧热传导到汽缸壁,以降低活塞工作温度。油环安装于活塞下部,油环用来刮除汽缸壁上多余的机油,防止机油进入燃烧室,并在汽缸壁面涂上一层均匀的机油膜,减小活塞、活塞环与汽缸的磨损和摩擦阻力。更换活塞环需注意以下几点:
            (1)活塞环应符合原机型号。活塞环的气环按其断面形状分为:矩形环、锥形环、扭曲环、梯形环、桶形环、鼻形扭曲环。由于气环断面形状不同,其作用和效果也不一样,不能认为气环直径相同就随意使用。矩形环安装方便,与锥面环或扭曲环混合使用时,常做第一道气环;锥形环安装时有方向性,锥度反装,会往上刮油,增加机油消耗;桶形环易磨合,磨损小,用做高速大马力强化发动机的第一道环。195型、1100型柴油机第二、三道环一般采用扭曲环(或锥形环),以形成高的接触应力,提高磨合性和密封性,还兼有刮油作用。但在安装时必须使内倒角朝上,否则将会破坏扭曲环的作用,使工作恶化。油环分普通油环和组合油环。安装活塞环时,注意将活塞气环与油环的切口装配位置互相错开,形成“迷宫式”封气结构,能有效地形成对气体的密封作用。
            (2)活塞环的尺寸应与活塞相符。若原机活塞为标准尺寸,第一次更换活塞环也应选用标准的。撞缸并更换活塞后,应选用符合活塞加大尺寸的活塞环,不可越级使用。
            (3)活塞环应符合原机原厂特点。硅铝活塞往往是与活塞环相匹配的,膨胀系数大致相同,配合间隙有特殊的规定,为保证发动机的动力性和经济性,一般不可轻意使用或改制。
            2 活塞环的检查
            (1)活塞环弹力检查。选配活塞环时,首先应进行弹力检查,弹力不足不可使用。机型不同,对活塞环弹力的要求不一致。检查弹力应在弹力试验器上进行。当活塞环压缩至标准开口间隙时,其弹力值应符合原机规定。如:东方红-802型拖拉机气环加力应不小于45 N、油环应不小于40 N ;铁牛-550型拖拉机气环加力应不小于50 N,油环不小于45 N;东方红一28型拖拉机气环、油环加力均应不小于40 N。在无试验设备情况下,可采取一些简易方法予以检查。如:在平板上固定一根钢丝,钢丝的另一端连接一只弹簧秤;然后将活塞环平放,用钢丝压活塞环至标准开口间隙,观察弹簧秤的数值;也可将平板竖立,挂重量祛码,测得弹力数值。
            (2)活塞环开口间隙的检查。活塞环开口间隙也称切口间隙。气环的切口形状可分3种:直切口、阶梯形切口和斜切口(斜切角一般为30°~45°)。活塞环的切口是汽缸中的混合气漏入曲轴箱的唯一通道,开口间隙过大,则漏气严重;但开口间隙过小,活塞环受热膨胀后会卡死或折断。NH/NT855柴油机活塞环开口间隙一般在 0.5~0.7 mm。第一道气环的温度最高,因而开口间隙最大,以下气环的开口间隙愈来愈小。维修中要注意以下几点:①开口间隙不在规定的范围时,不能用锉削或磨削开口的方法来达到规定。因为这样将损坏活塞环上的镀铬层,使其报废。②通常镀铬的压缩环安装在最上面的活塞环槽中,但是,对于镀铬缸套,则不允许安装镀铬的活塞环。③活塞与活塞环有3级加大尺寸,即加大0. 50 mm 、0. 75 mm和1 .00 mm。
            (3)活塞环边间隙的检查和修磨。活塞环边间隙是指活塞环与环槽上、下端面的间隙。一般发动机工作500 h以后,除要检查活塞环的开口间隙外,也必须检查活塞环的边间隙。根据经验,边间隙合适的活塞环应能在环槽内自由转动。活塞环的边间隙过大,会造成如下危害:①加剧活塞环对环槽的冲击,使其磨损加快。②加剧活塞环的“泵油”现象。活塞环“泵油”,即是活塞环下行时,使环紧贴环槽的上端面,缸壁上的机油就会被刮到环的下部和内侧间隙中。当活塞上行时,环又被压向环槽的下端面,因而间隙中存的机油就被挤到上面去,最后窜到燃烧室中。活塞不断地往复移动,会使一定量的机油窜人燃烧室。这样不但会使机油消耗增多,而且会使活塞顶部和汽缸盖上产生积碳,甚至还会使活塞环胶结在环槽内而失去弹性和密封性。
            (4)活塞环背隙的检查。活塞环的背隙检查经常被人们忽视,这方面的教训很多。背隙是指活塞装入汽缸后活塞环背面与活塞环槽底之间的间隙,一般用槽深与环厚之差来表示,推荐参考值在0~0. 75 mm范围。一般经验作法是将活塞环装人环槽内,如低于环岸,能转动自如又无涩滞感为适宜。


        来源:农机使用与维修

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