活塞相关信息(三)


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   活塞相关信息(三) 发布日期:2018-8-3

活塞影响 随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格,活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品,以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能,减少发动机的摩擦功损失,降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求,通常将活塞的外圆设计成异型外圆(中凸变椭圆),即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆,且椭圆度沿轴线方向按一定的规律变化(如图1所示),椭圆度精度达0.005mm;活塞纵剖面的外轮廓为高次函数的拟合曲线,轮廓精度为0.005~0.01mm;为提高活塞的承载能力,以提高发动机的升功率,通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型(异型销孔),销孔尺寸精度达IT4级,轮廓精度为0.003mm。

活塞作为典型的汽车关键零部件,在切削加工方面具有很强的工艺特点。国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线,因此,专用设备就成为活塞切削加工的关键设备,其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标

活塞区别

汽油机和柴油机的活塞两者在主体结构上是有很大区别的,通常来说汽油机活塞直径比较小,壁厚比较小,重量比较轻。而柴油机活塞直径比较大,壁厚比较厚,重量比较重。活塞形状两者有相当的不同。

汽油机和柴油机最大的区别在于点火方式和进气:汽油机进入汽缸的是油气混合的可燃气体,柴油机是纯空气;汽油机是靠火花塞点火,柴油机则是在压缩了空气到达柴油自燃温度后从喷油孔将柴油喷入,由于此时缸内高温,柴油自燃。

要说区别,最多可能是在活塞的裙部,因为大多数柴油机的活塞行程比汽油机长,可能在裙部有配合飞轮运动的特殊造型,但也不是所有柴油机都这样。

先拿2气门汽油机和柴油机的活塞相对比:区别在活塞的顶部.汽油机活塞是平的,柴油机活塞顶部有燃烧室.这是最大区别.再拿多气门汽油机活塞和柴油机活塞对比:顶部都有燃烧室.但是汽油机的较为简单.活塞环槽的相隔距离柴油机的比汽油机的大.油环槽柴油机的有孔.汽油机则没有.综合来说是有相大的区别。

汽车发动机的活塞是发动机中的主要配件之一,它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组,与气缸盖等共同组成燃烧室,承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴,以完成内燃发动机的工作过程。由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境,又要考虑到发动机的运行平稳及耐用,因此要求活塞也必须要有足够的强度和刚度,导热性好,耐热性高,膨胀系数小(尺寸及形状变化要小),相对密度小(重量轻),耐磨及耐腐蚀,还要成本低。由于要求多而高,有些要求互相矛盾,很难找到一个能够完全满足各项要求的活塞材料。现代发动机的活塞普遍用铝合金制造,因为铝合金材具有密度小,导热性好的突出优点,但同时又有膨胀系数比较大,高温强度比较差的缺点,这些缺点只能通过合理的结构设计以满足使用要求。所以,汽车发动机的质量优劣,不但要看采用的材料,同时也要看设计的合理性。

汽车中有上万个零件,大至如曲轴、变速箱体,小至弹簧垫圈、螺栓螺帽。每一个零件都有它的作用,象活塞环这样的"小不点",从形状上看似简单,重量很轻,价格也很便宜,但作用却非同小可。缺少了它固然汽车动弹不得,甚至它有一点什么小毛病,汽车也会不正常,要么耗油大,要么动力不足。在整个活塞组与气缸的配合中,活塞组中真正与气缸缸壁接触的是活塞环,它填补了活塞与气缸壁间的空隙,以封闭燃烧室,因此它也是发动机中最容易磨损的零件。活塞环一般由铸铁做成,有一定弹性,截面有多种形状,表面有涂层以增加磨合性能。当发动机运转时活塞会受热膨胀,因此活塞环有开口间隙,安装时为了保持密封性,要将各活塞环的开口间隙位置错开。一个活塞往往有三至四个活塞环,它们按照作用的不同,分为气环和油环两大类。气环装在活塞头部上端的环槽内,用来防止漏气,将活塞头部的热量传递到气缸壁,疏散活塞的热量。油环的作用是防止润滑油窜入燃烧室,将气缸壁上过量的润滑油刮回到油底壳,它安装在气环的下方环槽内。只要保证密封功能的要求,活塞环数目少比数目多好,活塞环数目少既保持了最小的摩擦面积,减少功率损耗,又缩短了活塞的高度,相应也就降低了发动机的高度。

如果活塞环的安装不当或密封性不好,就会导致缸壁上的机油上窜至燃烧室与混合气一起燃烧,引起烧机油现象。若活塞环与缸壁的配合间隙过小或活塞环因积碳被卡死在环槽内等情况,活塞做上下的往复运动时,很可能会将气缸壁刮伤,长时间后会在气缸壁上形成很深的沟纹,也就是常说的"拉缸"现象。气缸壁有了沟纹,密封性不良,同样会造成烧机油的情况。因此应定期检查活塞的工作状态,避免以上两种情况的发生,保证发动机的运行状况良好。

卡死问题

活塞环在环槽内卡死是由于机油燃烧时产生的积碳造成.还有你所说的活塞环磨损不均匀.和刚换完四配套还是大量烧机油.应该是属于配件的质量问题.柴油机即使换四配套也需要测量活塞与缸套的配合间隙.别看四配套是组件.其出厂时的装配并不是很认真.也会有间隙过大的,不妨测量一下.你这种情况应该是由于烧机油引起的活塞环卡死.这种情况主要还是配件问题造成的.安装四配套的技术是修理工必备的技术,一般不会出现问题.一旦有问题情况会比这严重.如敲缸.划瓦.活塞环断裂.你说的缺水造成的拉缸配件供应商不会包赔损失的.至于修理工造成的,行外人并不好判断.除非你不再在这个修理厂里修,别的修理厂会找到真正原因,并如实的告诉你.如果换新的缸套.活塞及活塞环组件但发动机仍然烧机油.主要由下列原因造成:缸套与活塞的配合间隙过大.活塞环的开口隙过大.缸套内部加工粗糙,缸套有锥度.另外,柴油机的曲轴箱自然通风装置也需检查是否畅通.

阳极氧化

随着柴油机输出功率的不断提高,活塞承受的热应力与机械应力也相应上升,从而导致活塞顶燃烧室周壁龟裂、烧蚀,由于硬质氧化的氧化膜能有效改善铝活塞顶面耐热性能,对热龟裂有极其良好的抑制作用,特别是对直喷式柴油机燃烧室边口处的热龟裂倾向有明显的抑制效果,为此,大功率活塞一般都需要进行阳极氧化处理

判断

发动机在车辆运行中,部分出现活塞敲缸异响。活塞敲缸异响发生的位置在气缸的上部,是一种类似用小锤敲击水泥地面的有节奏的"嗒 嗒"声。发动机在怠速运转时,声音明显且清晰。特别当发动机在低温运转时,声音明显,温度 升高以后,响声减少以至消失。

活塞敲缸的判断方法:

(1)逐缸断油。采取逐缸断油的方法来确定敲缸的位置,如果断油至某缸时,声音明显的减小或者消失,而当恢复供油时能听到明显的"嗒嗒"声,说明该缸活塞敲缸。

(2)为了进一步证实该缸活塞敲缸,可以将该缸的喷油器卸下来,向气缸内加入少量的CD级中增压机油(起密封作用),再装好喷油器,发动发动机,敲击声消失或者减弱,运行一会敲击声再度出现,则是该缸活塞敲缸无疑。

产生活塞敲缸的主要原因有以下几个方面:

(1)活塞同气缸壁的间隙太大。WD615系列发动机活塞裙部和气缸的标准间隙为0.143-0.182,最大磨损极限为0.35-0.40。

(2)发动机运行一段时间后,气缸活塞产生磨损,加之润滑不好,活塞和气缸的配合间隙由于磨损而增大,并在第一道气环略下处出现较严重的台阶,使活塞敲击气缸发出异响。

(3)活塞裙部和气缸在运行一段时间以后,磨损严重,造成严重失圆而敲缸。

(4)个别连杆由于种种原因产生变形,造成活塞偏磨,间隙变大而敲缸。活塞敲缸会导致发动机燃油消耗过高、发动机窜机油、机油耗量多、经济性差。当活塞敲缸严重时,还会拉碎活塞,打坏气缸,以致于连杆断裂,打坏气缸体。

处理

遇到活塞敲缸可以采用以下方法处理:

(1)发动机起动后,低温运行时有敲击声,温度正常后,声音消失,可以暂不处理,继续运行。

(2)发动机温度正常时,有明显的敲击声,应尽量避免高速运行,尽快拆卸维修。

(3)拆下气缸盖,抽出活塞以后,发现气缸严重失圆、拉伤,或者活塞和气缸的间隙太大,应进行更换,更换气缸套、活塞及活塞环。

(4)如果发现连杆变形,应尽量更换。

活塞连杆组装配

柴油发电机活塞连杆组装配的几大要点如下:

一、压装连杆铜套。安装连杆铜套时最好用压力机,也可借助虎钳进行,切忌用铁锤猛打;铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正,以保证其润滑

二、装配活塞及连杆。装配活塞及连杆时,应注意它们的相对位置和方向。

三、巧装活塞销。活塞销与销孔为过盈配合。安装时,应先将活塞放在水或机油中均匀加热至90℃~100℃,取出后,把拉杆放在活塞销座孔之间适当位置,然后将涂有机油的活塞销按既定方向装入活塞销孔和连杆铜套内

四、活塞环的安装。安装活塞环时,要注意各环位置和顺序。

五、装入连杆组。



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