怎樣確定維修時(shí)更換康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、活塞的檢驗(yàn)和選配方法
活塞在工作中磨損最大的部位一般 是活塞環(huán)槽，尤其是第一道環(huán)槽的磨損嚴(yán)重，往下逐漸減輕。在同一環(huán)槽中磨損最大的是下平面，上平面較輕，其次是活塞裙部的磨損。但如果使用不當(dāng)，由于側(cè)壓力的作用，與氣缸壁接觸的裙部表面會(huì)產(chǎn)生有規(guī)律的絲縷狀磨損痕跡。活塞銷(xiāo)座孔與銷(xiāo)之間由于氣體壓力和慣性力的作用，也會(huì)產(chǎn)生磨損，一般磨損最大處在座孔上下部位，當(dāng)磨損后配合松曠時(shí)，便會(huì)在工作中產(chǎn)生不正常的響聲。
以上三種磨損形式，前兩種磨損一般在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)小修時(shí)可暫不修理，在大修時(shí)，為了提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)性能，采用更換活塞和活塞環(huán)方法予以處理。若個(gè)別活塞因裙部磨損過(guò)甚產(chǎn)生敲缸，而氣缸套磨損又未達(dá)到極限，則可個(gè)別更換。當(dāng)遇到后一種磨損時(shí)，可通過(guò)更換直徑較大的活塞銷(xiāo)予以解決，不必更換活塞。至于活塞非正常損壞，如脫頂、局部燒熔等，則應(yīng)及時(shí)處理，不可拖延，以防止整機(jī)報(bào)廢。
 活塞的檢驗(yàn)和選配方法
⑴ 活塞的檢驗(yàn)驗(yàn)方法
活塞檢驗(yàn)主要是裙部直徑、活塞環(huán)槽高度和活塞銷(xiāo)座孔尺寸的測(cè)量。
① 活塞裙部直徑的檢測(cè)可采用兩種方法：一種方法是用千分尺測(cè)量活塞裙部規(guī)定的測(cè)量位置。將在此位置測(cè)得的數(shù)據(jù)與氣缸磨損最大部位的測(cè)量值相減，并用所得差值與配缸間隙值相比較，即可確定該活塞可否使用。
另一種是采用測(cè)量配缸間隙的方法來(lái)確定活塞可否使用。將活塞倒置于相關(guān)的氣缸中，銷(xiāo)座孔平行于曲軸方向，在活塞受側(cè)壓力最大的一面，用塞尺（寬13mm，長(zhǎng)200mm）垂直插入氣缸壁與活塞裙部之間（與活塞一起放入）。以30N的力能拉動(dòng)（感覺(jué)有輕微阻力時(shí)）即為合適。
康明斯B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞配缸間隙為：0.113~0.167mm。
② 活塞環(huán)槽的測(cè)量。安裝氣環(huán)的環(huán)槽，用標(biāo)準(zhǔn)氣環(huán)裝入其內(nèi)，用塞尺測(cè)量其側(cè)隙，即可確定其是否符合要求。康明斯B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的第一道活塞環(huán)為梯形環(huán)，在測(cè)量梯形環(huán)槽時(shí)，要把活塞裝入清潔的氣缸中，并使環(huán)的一半壓在缸套內(nèi)，一半露在外部，將塞尺插入側(cè)隙測(cè)量，如果測(cè)得的值大于規(guī)定的極限值，則表明環(huán)槽磨損過(guò)多。油環(huán)槽和銷(xiāo)座孔的測(cè)量可用千分尺直接測(cè)量。
對(duì)于因磨損過(guò)多而超過(guò)裝配間隙極限值的活塞，應(yīng)更換，選用新活塞。
⑵ 活塞選配的注意事項(xiàng)
① 活塞的選配應(yīng)按氣缸的修理尺寸來(lái)確定。通常加大尺寸數(shù)值標(biāo)注在活塞頂上。
② 在同一系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，其活塞的結(jié)構(gòu)不一定相同，因此在選購(gòu)活塞時(shí)，必須根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的類(lèi)型選用對(duì)應(yīng)類(lèi)型的活塞。在同一臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，應(yīng)選用同一廠(chǎng)牌、同一組或同一產(chǎn)品代號(hào)的活塞；同一機(jī)型必須使用同一產(chǎn)品代號(hào)的活塞，保證活塞直徑差和質(zhì)量差不超過(guò)原廠(chǎng)規(guī)定范圍。否則，會(huì)引起柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不良，工作粗暴，經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性下降等故障。因此在選配活塞時(shí)，必須根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的類(lèi)型選用對(duì)應(yīng)型號(hào)的活塞。
 更換活塞環(huán)時(shí)機(jī)的確定
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)表明，活塞環(huán)因磨損而失去其密封作用的速度，比氣缸套磨損到極限值的速度要快。活塞環(huán)在工作中磨損最快、最嚴(yán)重的是第一道氣環(huán)。因?yàn)榈谝坏阑钊h(huán)靠近燃燒室，在高溫下的機(jī)油粘度下降，甚至被燒掉形成干摩擦。同時(shí)，高壓燃?xì)馐沟谝坏阑钊h(huán)緊壓在環(huán)槽下平面上，使磨損加劇。在其自身彈力和高壓燃?xì)獾淖饔孟拢钊h(huán)緊緊貼于氣缸壁，大大加劇了活塞環(huán)的徑向磨損，其彈力也隨之下降。這些都將造成活塞環(huán)的密封作用急劇降低，影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并出現(xiàn)氣缸內(nèi)積炭增多，排氣大量冒藍(lán)煙，加機(jī)油口處也冒煙嚴(yán)重的現(xiàn)象。此時(shí)，在氣缸磨損正常情況下，就必須以更換活塞環(huán)的方式來(lái)改善柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)性能，或兩次大修之間可更換1~2次活塞環(huán)。
活塞環(huán)除上述磨損外，還有非正常損壞，如在小修時(shí)換用的新環(huán)側(cè)隙、端隙過(guò)小或積炭塞滯使環(huán)卡斷，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)于粗暴，引起活塞環(huán)強(qiáng)烈震動(dòng)而斷裂；小修換環(huán)時(shí)未刮除缸肩而撞斷活塞環(huán)。凡遇此都必須及時(shí)更換，以防造成更嚴(yán)重的后果。
 活塞環(huán)的檢驗(yàn)和選配方法
為了確保活塞環(huán)、活塞環(huán)槽與氣缸壁的良好配合，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在修理時(shí)不可將大尺寸的活塞環(huán)銼小使用，應(yīng)按照氣缸的修理尺寸，選用與氣缸、活塞同一修理級(jí)別的活塞環(huán)，同時(shí)對(duì)選配的活塞環(huán)應(yīng)作開(kāi)口間隙、側(cè)隙、背隙、活塞環(huán)彈力和漏光度的檢查。
⑴ 開(kāi)口間隙的檢修方法
活塞環(huán)開(kāi)口間隙是指活塞環(huán)裝入氣缸后，在環(huán)開(kāi)口處兩端之間的間隙，故也稱(chēng)端隙，它用來(lái)防止活塞環(huán)受熱膨脹卡滯在氣缸內(nèi)。檢查活塞環(huán)開(kāi)口間隙時(shí)，將選好的活塞環(huán)平正地裝入氣缸內(nèi)，用活塞頭部將活塞環(huán)推至氣缸的未磨損處，然后用塞尺測(cè)量其開(kāi)口間隙。間隙大于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)另選活塞環(huán)；若小于規(guī)定值，可用手動(dòng)磨具或細(xì)平銼刀對(duì)環(huán)一口端加以銼修。銼修時(shí)應(yīng)注意環(huán)口平整，銼完以后，去掉環(huán)外口的毛刺，以防環(huán)口鋒邊拉傷缸壁。
B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的開(kāi)口間隙：
第一道氣環(huán)開(kāi)口間隙：           0.40~0.70mm
第二道氣環(huán)開(kāi)口間隙：           0.25~0.55mm
油環(huán)的開(kāi)口間隙：                   0.25~0.55mm
⑵ 側(cè)隙的檢修方法
活塞環(huán)的側(cè)隙是指環(huán)與環(huán)槽平面一側(cè)的間隙。測(cè)量時(shí)把活塞環(huán)放在各自的環(huán)槽內(nèi)，要求能轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)澀滯感，用塞尺測(cè)量其一側(cè)間隙。檢測(cè)梯環(huán)側(cè)隙時(shí)，應(yīng)將其與活塞一起裝入氣缸內(nèi)測(cè)量，其值應(yīng)符合規(guī)定。側(cè)隙過(guò)大，會(huì)影響氣環(huán)的密封作用，應(yīng)重新選配；側(cè)隙過(guò)小或環(huán)寬于環(huán)槽，除梯形環(huán)應(yīng)重新選配研磨外，其它形狀的環(huán)可將其放在墊有平臺(tái)或平玻璃的O號(hào)紗布上研磨。研磨時(shí)使環(huán)緊貼砂布，均勻地移動(dòng)。也可用平板玻璃涂以研磨砂，滴點(diǎn)機(jī)油進(jìn)行研磨。
B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的側(cè)隙值：
                        標(biāo)準(zhǔn)                 極限
第一道氣環(huán)側(cè)隙：       0.095~0.115mm      0.15mm
第二道氣環(huán)側(cè)隙 ：      0.085~0.130mm      0.15mm
油環(huán)的 側(cè)隙：          0.040~0.085mm      0.13mm
⑶ 背隙的檢修方法
活塞環(huán)背隙是指活塞與活塞環(huán)裝入氣缸后，在活塞環(huán)背部與環(huán)槽底面之間的間隙。為了測(cè)量方便，通常以活塞環(huán)落入環(huán)槽低于岸邊的距離為測(cè)值。一般認(rèn)為此測(cè)值只要大于0~0.35mm即可，過(guò)小會(huì)使環(huán)在氣缸內(nèi)卡住。若背隙過(guò)小，可采用車(chē)深活塞環(huán)槽的方法加以解決。
⑷ 活塞環(huán)彈力的檢查
檢查活塞環(huán)彈力是把活塞放在彈力試驗(yàn)器上，扳動(dòng)操作手柄，在將活塞環(huán)壓縮到開(kāi)口間隙規(guī)定值時(shí)，將手柄固定，再調(diào)整磅碼使其兩端平衡，磅碼的對(duì)應(yīng)的刻度即為環(huán)的彈力值。一般此測(cè)量很少進(jìn)行，都是修理人員用手感覺(jué)彈力，即用手捏外圓感覺(jué)很“硬”便可。
⑸ 漏光度的檢查
漏光度是指將活塞環(huán)裝入氣缸內(nèi)，光線(xiàn)能從環(huán)與缸壁之間透過(guò)的程度。檢查時(shí)，將活塞環(huán)水平放于氣缸內(nèi)，用一圓板蓋住環(huán)內(nèi)圓，在氣缸下放置光源，再檢查其漏光縫隙，要求在活塞環(huán)開(kāi)口間隙兩端各30°范圍內(nèi)，不應(yīng)有漏光存在，同一道活塞環(huán)漏光不多于兩處，總弧度不超過(guò)45 °，漏光的縫隙應(yīng)小于0.03mm。漏光縫隙在0.015mm以下時(shí)，其弧度可適當(dāng)放寬些，但不應(yīng)超過(guò)120°。
 活塞銷(xiāo)與襯套的選配方法
活塞銷(xiāo)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)受力大而復(fù)雜，銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔及連桿襯套的配合處，必然會(huì)產(chǎn)生磨損，使間隙逐漸變大。若間隙超過(guò)極限范圍而產(chǎn)生異響，就應(yīng)更換活塞銷(xiāo)，恢復(fù)其正常配合間隙。
⑴ 活塞銷(xiāo)座與座孔的選配
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在大修時(shí)，選配標(biāo)準(zhǔn)尺寸的活塞銷(xiāo)。若需修配尺寸的活塞銷(xiāo)，必須按照活塞銷(xiāo)直徑的加大量，鉸配活塞銷(xiāo)座孔和連桿襯套。裝配時(shí)，用經(jīng)驗(yàn)法掌握三者配合間隙的依據(jù)和方法是：在常溫下應(yīng)有微量過(guò)盈或間隙，如鋁合金活塞的配合值控制在－0.002~0.0075mm之間；用手掌的力量將活塞銷(xiāo)推入座孔時(shí)，應(yīng)感覺(jué)有一定緊度，至少能推入座孔的1/2~1/3；將活塞放在加熱到80℃左右的機(jī)油中升溫，取出后應(yīng)用手能順利地將其推進(jìn)銷(xiāo)座孔內(nèi)。用手不能推進(jìn)時(shí)，不要用錘硬敲，以免打壞活塞，應(yīng)查明造成發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障的原因，予以修配，直至符合標(biāo)準(zhǔn)：B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷(xiāo)與座孔間隙為：0.0028-0.0172mm
⑵ 活塞銷(xiāo)與連桿襯套的選配
在修理作業(yè)中，需要更換襯套時(shí)，應(yīng)對(duì)連桿小頭孔進(jìn)行檢查，若小頭孔磨損超標(biāo)準(zhǔn)，失圓或呈錐形，均應(yīng)將其擴(kuò)大到修理尺寸，配以加大的連桿襯套。襯套與連桿為過(guò)盈配合，襯套與活塞銷(xiāo)為間隙配合，有微量間隙。B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的間隙值為0.0498-0.0702mm。當(dāng)裝配后，用經(jīng)驗(yàn)檢查時(shí)，一手握住活塞，另一手扳動(dòng)連桿，檢查銷(xiāo)在襯套內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，感覺(jué)無(wú)間隙，否則，應(yīng)重新修配。