汽車發動機氣缸套的裝配與檢測技術

www.diaoyou.cc 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車構造維修時間：2015年07月22

氣缸是發動機中燃料燃燒和氣體膨脹的地方，活塞在其中運動壓縮氣體做功。相對于活塞來講我們稱其為氣缸，如果單獨拿出來作為一個零部件，一般稱作氣缸套。氣缸上部內表面是燃燒室的組成部分，發動機工作時受到高溫高壓燃氣的沖刷和腐蝕；氣缸中間部分是活塞組件運動的導向面，承受著推壓力和摩擦作用，使氣缸表面產生磨損、刮傷和細微裂紋。濕式氣缸套外圓表面與氣缸體內壁組成冷卻水腔，受到穴蝕和電化學腐蝕作用而損傷。這些缺陷使氣缸的工作性能變差，需要修理或更換。為了提高修理質量，延長氣缸套的使用壽命，我們必須了解氣缸套的結構特點，掌握氣缸套的檢測技術與氣缸套的正確裝配方法。

    1 氣缸套的結構及特點
    根據氣缸套是否與冷卻液接觸，將氣缸套分為干式和濕式兩種。
    （1）干式氣缸套的特點：氣缸套外表面不與冷卻液接觸。為了獲得與缸體間足夠的實際接觸面積，保證散熱效果和缸套的定位，干式缸套外表面和與其相配合的氣缸體承孔內表面都有較高的加工精度，而且一般都采用過盈配合。另外，干式缸套壁薄，有的只有1 mm厚。干式缸套外圓下端制有不大的錐角，以便壓入氣缸體。其頂部（或缸體承孔的底部）有帶凸緣和不帶凸緣兩種。帶凸緣的過盈配合量較小，因為凸緣可幫助其定位。干式缸套的優點是不易漏水、缸體結構剛度大、不存在穴蝕、缸心距小、機體質量小；缺點是修理更換不便、散熱效果差等。在缸徑小于120 mm的發動機中，由于其熱負荷較小而得到廣泛應用。
    （2）濕式氣缸套的特點：濕式氣缸套下部有1~3個耐熱、耐油橡膠密封圈密封。其密封形式有漲封式和壓封式兩種。隨著柴油機強化程度的日益提高，濕式缸套的穴蝕已成為一個突出的問題，所以某些柴油機缸套有三道密封圈，最上一道上半部分與冷卻液接觸，既能防止配合面生銹，便于拆裝，又能借其吸振，減輕穴蝕。濕式缸套的優點是缸體鑄造較容易，便于修理更換，且散熱效果較好。缺點是缸體剛度較差，易產生穴蝕，且易漏水。它主要用于大負荷的發動機（缸徑在140 mm以上的柴油機幾乎全部采用）和鋁合金缸體發動機。

    2 氣缸套的技術檢驗
    氣缸套在修理前和修理后都必須進行技術檢驗。修理前的檢驗是為了確定缸套是否需修或報廢，需修時采用哪級修理尺寸。修后檢查是為了鑒定其修理質量，確認缸套與活塞配合間隙、圓度、圓柱度誤差等是否符合技術要求。
    氣缸套修理的主要目的是消除幾何形狀誤差，恢復缸套與活塞裙部的配合間隙。因此，氣缸與活塞裙部的配合間隙是衡量機械技術狀況和修理質量的重要技術指標。缸套與活塞配合間隙的檢驗按下面三個步驟進行：
    （1）用外徑千分尺測量活塞裙部垂直于活塞銷的位置。測后鎖緊，放在千分尺架上。
    （幻安裝好內徑量表，并將內徑量表插人要測的氣缸內，使測量桿處在活塞在上止點時裙部的位置，并與曲軸軸線垂直。來回擺動內徑量表，轉動表盤，使大指針的極限擺動位置對“0”。氣缸與活塞的配合間隙一般不會大于0. 1 mm，故不需要記小指針位置。
    （3）將內徑量表從被測氣缸中取出，插入上述固定了的千分尺內。此時內徑量表大指針的讀數即為該缸與活塞裙部的配合間隙。

    3 氣缸套的裝配
    3.1干式缸套
    （1）選擇缸套。第一次鑲套選用標準尺寸的氣缸套，其外徑表面粗糙度不高于Ra3. 2，圓柱度不超過0. 02 mm;如有倒錐形時，其圓柱度不超過0. 005 mm，圓度不超過0. 05 mm，下口外圓方向有10×5的倒角。
    （2）干式氣缸套安裝的技術要求基本與濕式氣缸套相同，所不同的是干式氣缸套緊裝在氣缸體的座孔中，外表面不與冷卻水直接接觸。因此，在安裝時應注意的是，要把氣缸套和氣缸體座孔表面擦拭干凈，不要涂以機油，以防影響氣缸套散熱。根據氣缸套的外徑尺寸進行試缸，要保證座孔表面粗糙度不高于Ra3. 2，并留有適當的壓人過盈量。
    （3）壓人氣缸套。將氣缸套放正，用壓力機徐徐壓人，或用其他器具壓人，其壓力為103 N為宜。為保證氣缸套正直地壓人，在壓人前應用直角尺在氣缸套各方向上進行測量。氣缸套確實垂直于氣缸體上平面時，再緩慢施加壓力壓入。氣缸套壓入后，應與氣缸體平面平齊。
    （4）在壓人氣缸套后，應對氣缸體進行水壓試驗。
    3.2濕式缸套
    （1）拆去舊缸套，并清除氣缸體內的沉積物時，這些物質很堅硬，須用砂紙打磨，將各個接合面處的鐵銹、污物全部除去，直至露出金屬光澤為止，特別是與密封圈接觸部位必須光滑，以防止不平而漏水。如在氣缸套下凸肩有硬質沉積物，由于四周不均勻，會造成氣缸套安裝傾斜，使凸肩處出現空隙，壓緊氣缸蓋后出現一個回正力矩，使氣缸套發生變形，容易發生早期磨損、活塞環折斷、活塞偏磨、竄油等故障。
    （2）氣缸套安裝后要突出機體平面一段距離，各類型發動機要求不同，一般為0.07~0. 1 8 mm，以保證壓裝氣缸蓋后，能更好地密封燃燒室。所以在未正式安裝前，要先將沒有裝阻水圈的氣缸套裝人氣缸體內，檢查氣缸套高出機體平面的距離是否符合要求。如不符合尺寸要求，可調整氣缸套臺肩下的純銅墊片。取出氣缸套后，檢查支承臺肩與承孔接合面是否接合良好。
    （3）裝人氣缸套。在裝人氣缸套前，把阻水圈套在缸套凹槽上，要注意不要讓阻水圈扭曲，并使阻水圈周圍粗細均勻，張力相等，防止壓人時破損以保證阻水圈的密封作用，然后涂以肥皂水或薄機油裝人氣缸體內，再次檢查各道阻水圈與氣缸體的接觸是否平整。在壓人氣缸套時，應稍加用力即可裝人。如裝不進去，應取出查明原因，不可強行壓人。
    （4）安裝后要檢查氣缸套內表面的圓度和圓柱度，有條件的，要用量缸表重新測量缸套的內徑、圓度和圓柱度（不應超過0.03~0. 04 mm），缸套內徑小于150 mm時，氣缸套的圓度和圓柱度誤差均不得大于0. 025 mm;缸套內徑大于150 mm時，氣缸套的圓度和圓柱度誤差均不得大于0. 03 mm；檢查缸套是否有變形，檢查缸套是否有偏斜；檢查多缸柴油機各缸氣缸套凸緣高度是否在標準規定范圍內，及缸套臺肩凸出缸體的高度是否一致，位于同一個氣缸蓋下的幾只氣缸套的凸出量偏差不得大于0. 03 mm。其次，向水箱內加滿冷卻水，最好用0.15~0. 20 MPa（兆帕）的壓力作5 min的水壓試驗，觀察裝配接合處是否有水滲漏，不出現滲漏，說明氣缸套密封良好；若有滲漏則重新安裝。