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为什么活塞裙部会磨损?更换活塞的原则是什么?

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(1)通常活塞裙部磨损有磨粒磨损、机械磨损、分子磨损、腐 蚀磨损。①磨粒磨损:一般而言,活塞头部直径比缸孔直径小 0.6〜0.76mm,不与气紅壁接触,即使在温度高的情况下也不接 触。在正常状况下,各活塞气环弹力使各气环紧紧压在气缸壁、 刮油环上、下片,虽只是轻微压在气缸壁上,但各环的开口端隙合 理布置后,就能使气缸密封。所以,装气环和刮油环的这一部分 活塞面不接触缸孔壁(实际上这一部分的尺寸虽比头部尺寸大, 但比裙部尺寸小)。因此,这一部分也没有磨损。但因活塞裙部 起导向作用,所以,它与气缸壁有一定的配合间隙,而且,活塞裙 部与活塞环又承受气缸壁的侧压力,因此,如当微小的灰尘、炭 粒、金属屑或机油中含有铁屑等附在气缸壁和活塞裙部之间时, 就形成磨粒磨损。由于炭粒等物硬度大,活塞运动摩擦气缸壁 时,就产生微切削,造成裙部和气缸磨损,当被嵌入气缸壁或活塞 壁表面时,会造成拉缸。严重时,将造成与活塞销垂直方向的裙 部热量集中,使部分金属熔化而撕皮。磨屑还随被刮下的油流人 油底壳,使机油变质并又随机油循环到各运动副,加速各运动副 的磨损。②机械磨损及分子磨损:大修后的发动机缸孔和活塞壁 面粗糙度即使合格,但在微观上,壁面上波峰、波谷仍较大,在此 时髙速、满负荷运行时,单位面积上负荷较大,加之活塞与气缸运动副在气缸中部以上部分润滑条件差,几乎是干縻擦或边界摩 擦,二者摩擦的接触点就相互剪切,相互嵌人,波峰弯曲变形,产 生瞬时髙温,破坏油膜及氧化膜,磨损更大,甚至活塞裙部局部金 属熔化、撕皮。③腐烛磨损:混合气燃烧产物中有S02、(:0、C02、 水蒸气等,当气紅壁温度低于ioo°c时,水蒸气变为水,水与S02 化合生成亚硫酸,因为燃烧后产物有氧,亚硫酸又变为硫酸,同 时,co2与水化合生成炭酸,酸对于无机油膜附着的金属腐蚀性 最大,如果酸随机油流人各运动副摩擦面时,又会腐蚀其他金 属面。

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综上所述,活塞裙部受到上述三种情况的磨损,久而久之,一 定会增加活塞与气缸的配合间隙或拉缸,造成敲缸、窜气、泵油, 使发动机动力下降、油耗上升、排放污染增多等。

(2)需要更换活塞的情况:①活塞裙部被磨粒磨成沟槽。② 活塞裙部磨损严重,尺寸减小0. 03mm以上。③活塞裙部金属熔 化被撕皮。④活塞顶面被爆燃或被气门头顶缸,造成损坏。⑤活 塞销孔磨损严重,造成它与活塞销配合间隙大,使混合气燃烧爆 发时,活塞对活塞销冲击力很大。因为活塞到上止点时,由于活 塞与活塞销配合间隙增大,惯性使活塞继续向上窜,使活塞销孔 上表面同活塞销上表面接触,但随后因爆发力作用在活塞顶面 上,活塞非常快速向下止点方向运动,使活塞销孔上表面快速向 活塞销上表面冲压,产生很大的机械应力。⑥活塞环槽上、下平 面磨损严重。⑦活塞销孔与活塞销过盈配合时,当活塞销折断, 除更换活塞销外,活塞也要更换。⑧只要有一只活塞更换,其余 各活塞都要更换,以保证各活塞组的重量相差不超过3g,同时,能 保证各气缸或各气虹与活塞配合间隙在制造厂规定的标准之内, 目的是保证发动机运转平稳,动力性、经济性、排放污染都满足用 户的要求。

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