发动机活塞环对口及预防

1、发动机活塞环对口及预防1. 发动机活塞环对口的危害一旦活塞环对口，将导致活塞环密封作用被破坏而产生燃气泄露，造成发动机气缸压缩压力降低。怠速不稳，热效力降低，动力不足，甚至启动困难。机油燃烧加重，形成积碳，增加尾气排放。高温气体穿入曲轴箱，造成机油温度高，油膜破坏，导致各个摩擦副加剧磨损。泄漏燃气和废气温度高，造成活塞和活塞环异常膨胀和变形，引发活塞环卡死或拉缸。2. 发动机活塞环对口的检查和诊断造成发动机活塞环对口的原因较复杂，其诊断一般有4种方法1） 观查曲轴通风管口是否漏气。机体机油加注口有气体压力和温度。停机时，手摇曲轴，用胶管通过机油加注口，插入油底壳，明显听到下穿气声。也可在气缸里

2、加少许机油，活塞环对口之缸声消失或减轻，但不久又出现。逐缸断火，响声减轻，但不完全消失2） 气缸压缩压力明显不足。3） 火花塞上有油渍，活塞顶部及燃烧室积碳严重4） 机油消耗量明显增加，排气管冒蓝烟，加速时冒蓝烟更严重。3. 发动机活塞环对口机理和成因活塞环是发动机唯一具有三维运动的零部件，它在气缸沿气缸轴线方向做往，复运动，同时，由于缸套加工时圆度和圆柱度偏差以及发动机使用后的变形，使气缸径向尺寸沿轴向有极微小的变化，引起活塞环的收缩和扩张运动，在不平衡支反力作用下，使活塞环在上下滑动的同时沿圆周方向产生极微量且缓慢逐步行进的转动。这种转动在较小的范围内尚有防止环的积碳和粘结的作用。但当上下

3、活塞环开口重叠在一起，即形成活塞环的对口。造成穿气和穿油。造成活塞环对口的原因，除了装配不当外，还有气缸失圆，偏缸，活塞环与气缸壁密封性能下降等。1） 气缸失圆气缸失圆是使活塞环产生对口的主要原因。气缸在主推侧向力的作用下造成的磨损，或加工时圆度和圆柱度的超差，使气缸在径向截面上呈椭圆状，在轴向呈上大下小的锥形，此时活塞环与环槽配合侧隙超差或接近于使用极限状态，配合松旷，极易产生轴向转动及振动，在活塞环弹力作用下，周向转动的结果就使各活塞环开口都停在气缸曲率半径最小的区域而不再转动。形成活塞环对口。2） 偏缸 导致活塞偏缸的原因很多，其偏缸的方向和位置也不尽相同，不论那一类偏缸，都使活塞在气缸

4、中不能保持直线往复运动，或在气缸内单边偏靠的倾斜运动，或在上下行程时出现前后倾斜的摆头现象和左右摆转的摇头现象，还会产生左右扭动，活塞环在槽中也跟随活塞运动而逐渐位移。由于偏缸活塞环外圆周面承受周期性的摆击力，活塞环受压面不断变化，每受压一次另一端就有少许的震动位移，位移转动量虽极少，但其转动是定方向且步进式的，长时间运动后，慢慢寻找到最稳定的平衡点，当相邻的活塞环不约而同地转到与缸壁接触面积最大或摩擦力最大时而达到平衡，就停止转动，这样就有可能形成对口。3) 活塞环与气缸壁的密封性能下降 活塞环对口现象在发动机修复后初期也可能出现，甚至发生在修复热试时出现。虽然冷磨时活塞环不变位，但热车后活

5、塞环就有位移现象。这是因为气缸加工时，其圆度，圆柱度及粗糙度不符合规定的技术要求，使活塞环置于气缸中的气密性差，可燃气体就能通过空隙而泄漏，高压的可燃气体将活塞环压向内圆方向，而导致活塞环径向弹性降低。此外，由于活塞环侧隙的存在，环在环槽内随着活塞的上下运动在槽内也上下运动。活塞环在强大的燃烧气体压力作用下，就有可能随着燃气压力的流向而移动。当气体有第1道环穿入第2道环时，气流方向是直奔各自开口处的，第1道环就有可能跟踪气流向第2道环的开口处转动。如果第1道环适应了缸壁环境，并且大部分是密封的，会限制了第1道环的移动，而第2道环密封不良，则其就会向第1道环开口处靠拢，这样，在气流压力不断影响下

6、使各环的开口位置逐渐接近一致，直到形成对口。另外，活塞环的不适当的扭曲变形，也易造成不密封，引起对口。4发动机活塞环对口的预防1） 防止气缸圆度，圆柱度超差要对气缸，活塞，活塞环进行检查，特别是气缸的圆度，圆柱度，粗糙度要达到技术要求。（气缸磨损等原因）2） 防止连杆弯曲，扭曲变形 连杆弯曲，扭曲变形的原因很多，如气缸进水，排气门脱落顶住活塞顶部等原因。应严格按照技术标准对连杆进行检查。3） 镗磨气缸时定位不准镗磨气缸或加工曲轴主轴承孔时，定位不准。镗磨气缸后，气缸中心线与曲轴主轴承座中心线垂直度超差。对薄壁缸套的精加工绗磨，宜在安装后进行，以减少缸体变形及安装因素而影响缸套尺寸精度和位置精度

7、。4） 曲轴变形扭曲 曲轴变形，弯曲，扭曲不容易察觉。应检查和校正曲轴，使其弯曲度符合技术要求，并保证曲轴轴颈和连杆轴颈中心线在同一平面内，平行度符合技术要求，严格禁止曲轴的严重磨损或磨削曲轴时超差。5） 形位尺寸超差检查活塞销孔与活塞中心线的垂直度，连杆大小头孔中心线平行度是否超差。要符合技术要求。6） 气缸体变形发动机在使用过程中，维护，保养和使用不善。引起气缸体变形，导致气缸中心线，主轴颈及缸体曲轴轴承孔中心线，连杆轴颈中心线，活塞销孔中心线，垂直度或平行度超差时，都会引起偏缸。5 确保装配部件的质量发动机要确保装配质量，首先要清洗已检查合格的另部件，做好清洁工作。活塞环选配要按5大要素（外径尺寸，弹力，密封度，端面翘曲度，活塞环的开口间隙，侧隙和背隙）进行逐项检查，并按规定的位置要求进行装配。活塞组件的装配也要严格按技术要求执行。结论：导致活塞环对口原因较复杂。从机理来讲，由于活塞环组采用的是迷宫式密封，只有对口才能使穿气位于自由能最低位置（即最稳定状态）。所以对口存在一种必然趋势。为了避免活塞环对口，首先应避免气缸套失圆和偏缸，提高气缸套的耐磨性。维修加工时，应严格按照技术标准对相关各种零件进行检测，校正，使其符合相关技术要求。需要修复加工的，一定要定位准确