活塞銷的常見故障與檢修

（1）活塞銷的常見故障

1）活塞銷的磨損

①原因承受較大的交變負(fù)荷。

②后果活塞銷、活塞銷座孔及連桿襯套配合處相對磨損；活塞銷與活塞銷座孔、活塞銷與連桿襯套配合間隙增大；產(chǎn)生敲擊聲（銷子響）。

2）斷裂

①原因活塞銷質(zhì)量不好，有裂紋。

②后果打壞汽缸體，造成事故。

（2）活塞銷的檢驗與修理

1）活塞銷磨損的測量與修復(fù)

①磨損的測量內(nèi)燃機的活塞銷，應(yīng)用千分尺測量。測量時要測三個部位：兩頭和中間。每一部位所測得的任意兩相互垂直的直徑之差即為該部位的失圓度；三個部位上所測得的大與小直徑之差即為錐形度；其失圓度及錐形度一般不應(yīng)大于0.005mm。

②修復(fù)當(dāng)徑向磨損大于0.5mm時，必須更換；當(dāng)徑向磨損小于0.5mm時，可采用鍍鉻或鐓粗的方法修復(fù)（鐓：沖壓金屬板使其變形，不加熱叫冷鐓，加熱叫熱鐓）。

2）活塞銷裂紋的檢驗方法是先將活塞銷清洗干凈，然后用放大鏡觀察，必要時可用磁力探傷法檢查。如有裂紋、表面脫落或銹蝕嚴(yán)重等均應(yīng)更換。

（3）活塞銷與銷座孔的修配

1)活塞銷的選配

①活塞銷除標(biāo)準(zhǔn)尺寸外，還有四級加大修理尺寸： 0.08mm、 0.12mm、 0.020mm、 025mm。

②選配時應(yīng)根據(jù)銷孔磨損以后的內(nèi)徑，選用近似于內(nèi)徑的加大活塞銷（一般比銷孔的內(nèi)徑大0.025~0.05mm），如選用大一級的加大活塞銷配合時仍感松曠，則應(yīng)重選活塞。

③內(nèi)燃機大修時，因選配的活塞是新的，因此，活塞銷應(yīng)選配標(biāo)準(zhǔn)的，以便給以后的維修留有更換的余地。

④新選配的活塞銷錐形度和失圓度應(yīng)不超過0.005mm，表面粗糙度不低于0.32，對多缸內(nèi)燃機而言，各缸的活塞銷質(zhì)量相差不得超過10g。

⑤活塞銷與銷座孔，在常溫（15~25℃）下，應(yīng)有0.025~0.04mm的過盈量。

活塞銷與銷座孔的技術(shù)要求

①在常溫下，應(yīng)有微量過盈（一般為0.0025、0.04mm)，加溫到75~85℃時，又有微量間隙，使活塞銷能在銷座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，而冷卻后，活塞裙部橢圓變形即長軸縮短（與活塞硝軸線相垂直方向）；短軸伸長（活塞銷軸線方向），其變化均不應(yīng)超過0.04mmo這一點，是活塞銷與銷座孔修配的關(guān)鍵。若配合太緊，機油進(jìn)不去，使活塞銷的潤滑變壞，加劇磨損，甚至?xí)a(chǎn)生卡缸現(xiàn)象；若配合太松，會使活塞銷在活塞往復(fù)運動中撞擊活塞和連桿襯套，磨損加劇，嚴(yán)重時會出現(xiàn)活塞銷折斷或竄出，造成事故。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的功用是按內(nèi)燃機（柴油機或油機）的工作循環(huán)和著火（或點火）順序，定時地開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)排氣門，以保證新鮮空氣（或可燃混合氣）適時充入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時排出。

②接觸面積不少于75%。這是因為，接觸面積太小，單位面積承受載荷上升，加速磨損，影響松緊度，內(nèi)燃機壽命下降。

活塞銷與銷座孔的配合，是通過對活塞銷座孔的搪削或鉸削完成的。鉸削銷座孔時，應(yīng)選用長刃鉸刀，使兩個銷座孔能同時進(jìn)行鉸削，以保證兩孔的同心度。

①選擇鉸刀根據(jù)銷座孔的實際尺寸選擇鉸刀，并將鉸刀夾在虎鉗上，使其與鉗口的平面保持垂直。

②調(diào)整鉸刀鉸刀向上調(diào)整尺寸縮小，向下調(diào)整尺寸擴大。為了提高氣門座表面的耐磨性，有時采用耐熱鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制成單獨的零件，然后壓入相應(yīng)的孔中。因一刀是試驗性的微量鉸削，銷座孔鉸削量較小，一般是調(diào)整到刀片上端露出銷座孔即可，，以后各刀的調(diào)整量也不應(yīng)過大，一般是旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母60°~90°為宜，當(dāng)鉸削量過小時，可再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母30°~60°。

③鉸削鉸削時，兩手握住活塞穩(wěn)妥輕壓，輕壓的力要均勻，掌握要平正，按順時針方向旋轉(zhuǎn)鉸削。為了使銷座孔鉸削正直，每調(diào)整一次鉸刀，要從銷座孔的兩個方向鉸一下，當(dāng)轉(zhuǎn)到某個位置很緊時，可稍倒轉(zhuǎn)一下，再繼續(xù)順時針方向旋轉(zhuǎn)，能在轉(zhuǎn)不動時硬轉(zhuǎn)，這樣對刀片和銷孔表面均有影響，而且要一直鉸到底，將活塞從鉸刀的另一端取出；在修刮時，必須根據(jù)接觸情況，以左手托連桿或瓦蓋，右手將持平，以手腕運動，使由外向內(nèi)修刮，起刀和落刀要穩(wěn)，要始終保持的鋒利。中途不能倒轉(zhuǎn)回來，因為，這樣會使活塞銷孔內(nèi)圓表面出現(xiàn)與鉸刀刀片數(shù)目相同的階梯，以致在工作過程中，活塞銷和孔的配合間隙會迅速增大；為了提高粗糙度，接近鉸好時，鉸刀的鉸削量應(yīng)盡量調(diào)小

④試配鉸削過程中應(yīng)隨時用活塞銷試配，防止把活塞銷座孔鉸大，當(dāng)鉸削到用手掌的力量將活塞銷推入一個銷座孔的1/3左右時，應(yīng)停止鉸削。然后用木錘或墊以銅銃用手錘輕輕將活塞銷打入一個銷座孔，試配一兩次檢查接觸情況后，再繼續(xù)打入另一個座孔。應(yīng)用最為廣泛的直列柱塞式噴油泵柴油機燃油供給系統(tǒng)組成：直列柱塞式噴油泵一般由柴油機曲軸的正時齒輪驅(qū)動。打壓時，活塞銷要放正，以防銷子傾斜損傷銷座孔的工作面，后將活塞銷銃出，查看接觸面情況，適當(dāng)進(jìn)行修刮。

⑤刮配修刮不僅能增加活塞銷與銷座孔的接觸面積，而且還可以獲得合適的配合緊度，修刮時刀刃應(yīng)與銷座孔的軸線成30°~40°角，以避免修刮面積過大，刮傷未接觸的部位，修刮時應(yīng)按從里到外，刮重留輕，刮大留小的原則進(jìn)行，兩端邊緣處好開始少刮或不刮，以防止刮成喇叭口形，待活塞銷與銷座孔的松緊度和接觸面接近合適時，再稍修刮兩端，修刮后，使松緊度和接觸面都達(dá)到要求。另外還有測量法和鉛絲、銅皮法，這兩種方法已在前面講過，在這里就不再重述。

松緊度的要求：常溫下，油機能用手掌的力量，把活塞銷推進(jìn)一個座孔的1/2一2/3為宜；柴油機要求活塞在水中加溫到75~85℃時，在活塞銷上涂以機油，用手掌稍用力將其推入銷座孔為合適接觸面的要求：接觸面75‰以上，在銷座孔工作面上的印痕應(yīng)星點分布均勻，輕重一致。如無規(guī)定一般應(yīng)不超過標(biāo)準(zhǔn)寬度0·當(dāng)超過上述各項允許跟度后，除鍵槽容許在與舊鍵槽成120°位置另開新鍵槽外，其余均不應(yīng)使用。

連桿組的功用是連接活塞與曲軸，將活塞承受的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸，并和連桿配合，把活塞的直線往復(fù)運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。

連桿在工作時，承受有三種作用力：活塞傳來的氣體壓力；活塞組零件及連桿本身（小頭）的慣性力；連桿本身繞活塞銷作變速擺動時的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性的變化，因此連桿承受著壓縮、拉伸和橫向彎曲等交變應(yīng)力。連桿或連桿螺栓一旦斷裂，就可能造成整機破壞的重大事故。如果剛度不足，使大頭孔變形失圓，大頭軸承的潤滑條件受到破壞，則軸承會發(fā)熱而燒損。在柴油機汽缸容積保持不變的條件下，增加進(jìn)入汽缸的空氣密度是提高柴油機輸出功率的主要手段。連桿桿身變形彎曲，則會造成汽缸與活塞的偏磨，引起漏氣和竄機油。所以要求連桿在盡可能輕的情況下，保證有足夠的強度和剛度。

為保證連桿結(jié)構(gòu)輕巧，且有足夠的剛度和強度，一般常用中碳鋼（如45號鋼）模鍛或滾壓成形，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。中小功率內(nèi)燃機連桿有采用球墨鑄鐵制造的，其效果良好，且成本較低。將噴油泵從柴油機上拆下后再重新裝回時，可先將噴油泵固定在柴油機機體上的噴油泵托架上，再慢慢轉(zhuǎn)動曲軸，使柴油機一缸的活塞位于壓縮行程上止點前相當(dāng)于規(guī)定的供油提前角的位置，然后使噴油泵凸輪軸上與噴油泵殼體上相應(yīng)記號對準(zhǔn)。強化程度高的內(nèi)燃機采用合金鋼（如40Cr、40MnB、42CrMo等）滾壓制造而成。合金鋼的特點是強度高，但對應(yīng)力集中比較敏感，因此采用合金鋼制造連桿的時候，對其外部形狀、過渡圓角和表面粗糙度等都有嚴(yán)格要求。近年來，硼鋼、可鍛鑄鐵及稀鎂土球墨鑄鐵已廣泛用于制造內(nèi)燃機連桿，其強度接近于中碳鋼，并且其切削性能很好，對應(yīng)力集中不敏感，制造成本低。

曲軸軸向間隙的檢查

曲軸軸向間隙也稱曲軸的端隙，是指軸承承推端面與軸頸定位軸肩之間的軸向間隙。它是為了適應(yīng)內(nèi)燃機在工作中機件熱膨脹時的需要而定的。凸輪軸的苴主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪、凸輪軸軸頸以及驅(qū)動附件的螺旋齒輪或偏心齒輪。如果此間隙過小，會使機件膨脹而卡死；如果此間隙過大'前后竄動，則給活塞連桿組的機件帶來不正常的磨損，止推墊圈表面逐漸磨損，使間隙改變，形成軸向位移。因此，在裝配曲軸時，應(yīng)進(jìn)行曲軸軸向間隙的檢驗。

檢驗時，先將曲定軸和軸承的承推端面的一邊靠合，用撬棍擠曲軸后端，然后用厚薄規(guī)在一道曲軸臂與止推墊圈間的測量。曲軸軸向間隙一般在0.05~0.25mm之間。如軸向間隙過大或過小，則應(yīng)更換或修整止推墊圈。

配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的功用是按內(nèi)燃機（柴油機或油機）的工作循環(huán)和著火（或點火）順序，定時地開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)排氣門，以保證新鮮空氣（或可燃混合氣）適時充入汽缸，并將燃燒后的廢氣即時排出。

配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)各機件的技術(shù)狀況在工作過程中是不斷變化的，如氣門、氣門座和凸輪軸等主要機件，在高溫高壓和沖擊負(fù)荷的作用下，會產(chǎn)生機械磨損和化學(xué)腐蝕。這樣就破壞了氣門與座的密封性和配氣定時，從而使內(nèi)燃機功率下降以及燃油消耗量增加。

4.1配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)的構(gòu)造

發(fā)動機配氣機構(gòu)的類型有：氣門式、氣孔式和氣孔一氣門式等三種類型。四沖程內(nèi)燃機普遍采用氣門式配氣機構(gòu)。廢氣渦輪增壓器的拆卸在拆卸前可將壓氣機殼、中間殼及無葉渦殼三者的相互位置做好標(biāo)記，以便在裝屺時安裝到原始位置。內(nèi)燃機對配氣機構(gòu)及進(jìn)排氣系統(tǒng)的要求是：進(jìn)入汽缸的新鮮氣或可燃混合氣要盡可能多，排氣要盡可能充分；進(jìn)、排氣門的開閉時刻要準(zhǔn)確，開閉時的振動和噪聲要盡量?。涣硗?，要工作可靠、使用壽命長和便于調(diào)整。

配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及工作過程

氣門式配氣機構(gòu)由氣門組（氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等）和氣門傳動組（推桿、搖臂、凸輪軸和正時齒輪等）組成；進(jìn)排氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管和消聲器等組成。

內(nèi)燃機配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式較多，按照氣門相對于汽缸的位置不同可分為兩種形式：氣門布置在汽缸側(cè)面的稱為側(cè)置式氣門配氣機構(gòu)；氣門布置在汽缸頂部的稱為頂置式氣門配氣機構(gòu)。采用側(cè)置式氣門配氣機構(gòu)布置的燃燒室橫向面積大，結(jié)構(gòu)不緊湊，而高度又受氣流和氣門運動的限制不能太小，所以當(dāng)壓縮比大于7.5時，燃燒室就很難布置。對于柴油機，由于壓縮比不能太低，所以廣泛采用頂置式氣門配氣機構(gòu)。在特殊情況下，如軸瓦的修刮量太小，可以在軸瓦的背面加上適當(dāng)厚度的銅墊片，但這種方法只能在中、小修時使用，在大修時一律不得使用。按凸輪軸的布置位置可分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式；按曲軸與凸輪軸之間的傳動方式可分為齒輪傳動式和鏈條傳動式；按每缸的氣門數(shù)目可分為二氣門、三氣門、四氣門和五氣門機構(gòu)。

頂置式氣門配氣機構(gòu)由凸輪軸、挺柱、推桿、氣門搖臂和氣門等零件組成。進(jìn)、排氣門都布置在汽缸蓋上，氣門頭部朝下，尾部朝上。為保證內(nèi)燃機噴訕（或點火）準(zhǔn)時可靠，凸輪軸和曲軸必須保持一定的正時關(guān)系。如凸輪軸為了傳動方便而靠近曲軸，則凸輪與氣門之間的距離就較長。中間必須通過挺柱、推桿、搖臂等一系列零件才能驅(qū)動氣門，使機構(gòu)較為復(fù)雜，整個系統(tǒng)的剛性較差。

頂置式氣門配氣機構(gòu)工作過程如下：凸輪軸由曲軸通過齒輪驅(qū)動。當(dāng)內(nèi)燃機工作時，凸輪軸即隨曲軸轉(zhuǎn)動，對于四沖程內(nèi)燃機而言，凸輪軸的轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2，即曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)完成一個工作循環(huán)，而凸輪軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，使進(jìn)、排氣門各開啟一次。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸起部分與挺柱相接觸時，挺柱開始升起。因此，如果原來正時齒輪的間隙稍大，只要噪聲不大，還可繼續(xù)使用。通過推桿和調(diào)整螺釘使搖臂繞搖臂軸轉(zhuǎn)動，搖臂的另一端即壓下氣門，使氣門開啟。在壓下氣門的同時，內(nèi)、外兩個氣門彈簧也受到壓縮。當(dāng)凸輪軸凸起部分的高點轉(zhuǎn)過挺柱平面以后，挺柱及推桿隨凸輪的轉(zhuǎn)動而下落，被壓緊的氣們彈簧通過氣門彈簧座和氣門鎖片，將氣門向上抬起，后壓緊在氣門座上，使氣門關(guān)閉。氣門彈簧在安裝時就有一定的預(yù)緊力，以保證氣門與氣門座貼合緊密而不致漏氣。