文/山東 胡福祥
發(fā)動機(jī)的大修質(zhì)量如何將在活塞連桿組的裝配中反映出來。活塞在汽缸中沿活塞頂圓周方向與缸壁間隙大小不等的現(xiàn)象叫做發(fā)動機(jī)活塞偏缸,活塞偏缸會加速發(fā)動機(jī)汽缸的磨損,并使發(fā)動機(jī)裝配后轉(zhuǎn)動曲軸的力矩顯著增大,另外由于活塞在汽缸中的歪斜使活塞的密封性變差,并惡化活塞與活塞環(huán)的潤滑條件。為此,在裝配活塞連桿組時,應(yīng)首先檢查活塞的偏缸情況,使其控制在技術(shù)要求允許的范圍之內(nèi)。
導(dǎo)致活塞偏缸的主要原因有:汽缸中心線與曲軸中心線的垂直度超差;連桿軸頸中心線與曲軸主軸頸中心線的平行度超差;連桿軸頸的圓柱度及連桿大小頭孔中心線的平行度超差;活塞銷座孔中心線與活塞中心線的垂直度超差;以及連桿的彎曲、扭曲變形等。
檢查活塞偏缸時,先將不裝活塞環(huán)的活塞與連桿按各缸順序標(biāo)記并分別裝入相應(yīng)的汽缸,按技術(shù)要求擰緊各連桿螺栓、螺母之后進(jìn)行檢查。確定活塞不偏缸后,再將活塞連桿組拆下,裝復(fù)活塞環(huán),按發(fā)動機(jī)總裝要求組裝出高質(zhì)量的發(fā)動機(jī),以延長發(fā)動機(jī)的大修間隔里程。
具體檢查步驟是,首先檢查連桿小頭、大頭是否處在活塞銷兩座孔端面中間和連桿軸頸中間,其值均不應(yīng)相差太大,距離減小的原因可能是汽缸中心線產(chǎn)生了偏移所致。然后轉(zhuǎn)動曲軸,分別在上止點(diǎn)、汽缸中部、下止點(diǎn)處檢查各缸活塞頭部前后方向與缸壁的配合間隙,當(dāng)活塞偏缸現(xiàn)象存在且活塞頂部前后方向與汽缸壁的間隙差值超過0.1mm時,應(yīng)對照以下幾種情況分別進(jìn)行故障排除。
1.若所有活塞在汽缸上、中、下位置都向同一方向歪斜,此現(xiàn)象較少見,其原因可能是汽缸中心線與曲軸中心線不垂直。這種現(xiàn)象多是鏜缸定位不準(zhǔn)確造成的,此時雖可通過校正連桿彎曲的方法使偏缸減輕或消失,但會留下連桿在使用中進(jìn)一步彎曲導(dǎo)致偏缸的后遺癥,因此出現(xiàn)這種情況建議重新鏜削汽缸。
2.若個別或幾個汽缸活塞在汽缸上、中、下位置向同一方向歪斜,這種現(xiàn)象較為常見,其原因可能是連桿彎曲使大、小頭孔的中心線不平行,或活塞軸線和活塞銷中心線不垂直。這種情況可以通過校正連桿彎曲的方法消除。
3.若活塞在汽缸上、中、下位置偏斜的方向不同,可分為兩種情況討論。
(1)活塞在止點(diǎn)位置(上止點(diǎn)位置或下止點(diǎn)位置)改變歪斜方向,屬于曲軸連桿軸頸圓柱度過大引起的問題。
(2)若活塞在上下止點(diǎn)居中,但在汽缸中部位置歪斜,且往復(fù)運(yùn)動方向改變時偏斜方向也隨之改變,這種現(xiàn)象較為常見,多為連桿扭曲所致,也可能是連桿軸頸中心線與主軸頸中心線不在同一平面內(nèi)造成。此現(xiàn)象可通過校正連桿扭曲的方法排除。
綜上所述,活塞在汽缸中發(fā)生偏缸不一定就是連桿彎扭造成的,找出造成偏缸的真正原因,對癥下藥才能徹底解決問題。
當(dāng)然,通過上面的分析我們也掌握了連桿彎扭造成偏缸的特點(diǎn):連桿彎曲造成的偏缸是活塞始終偏靠一側(cè),活塞偏缸的方向就是連桿小頭的彎曲方向。而連桿扭曲時,活塞在汽缸中部偏缸最嚴(yán)重,且活塞上行和下行時的偏缸方向會發(fā)生改變。
連桿扭曲方向和偏缸方向的關(guān)系,可以用圖1說明。當(dāng)活塞處于上(下)止點(diǎn)時,連桿軸線與曲軸軸線垂直,無論連桿是否扭曲,活塞銷軸線均處于水平面內(nèi),如圖1中(a)、(c)、(e)所示,此時活塞不偏缸;當(dāng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動,且到達(dá)中部附近時,情況發(fā)生了變化,沒有扭曲的連桿,活塞銷軸線仍然是水平的,如圖1(b)所示,此時活塞不偏缸。
若連桿小頭及桿身沿順時針方向扭曲,則活塞銷軸線出現(xiàn)前端低而后端高的現(xiàn)象,如圖1(d)所示,即活塞頭部向前傾斜;若連桿小頭反時針扭曲,則活塞銷軸線變?yōu)榍岸烁叨蠖说?,如圖1(f)所示,即活塞向后傾斜。當(dāng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動到中部時,與上述情況恰好相反。
由此可得出判斷連桿扭曲方向的方法:活塞下行靠前、上行靠后,則連桿順(順時針)扭(曲);活塞下行靠后、上行靠前,則連桿反(逆時針)扭(曲)。
通過上面的分析,掌握了造成活塞偏缸的原因,抓住了造成某缸偏缸的關(guān)鍵所在,就可消除發(fā)動機(jī)活塞偏缸現(xiàn)象,提高發(fā)動機(jī)的大修質(zhì)量,從而延長發(fā)動機(jī)的使用壽命。