曲軸連桿機構主要配合件的裝配要求

王崇宣

摘 要：當曲軸連桿機構主要配合件的配合關系遭到破壞時，柴油機就不能正常工作。重點闡述了在裝配曲軸連桿機構主要配合件時，配合件要注意的相關配合要求，保證正確的配合關系。

關鍵詞：曲軸連桿機構;配合件;裝配

中圖分類號：S218.5 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.03.065

曲軸連桿機構各配合件的配合關系都有極高的要求，如活塞與汽缸的配合、活塞環與汽缸的配合、曲軸頸與軸瓦的配合等。當這些配合件的配合關系遭到破壞時，柴油機就不能正常工作。因此，在柴油機修理裝配時，要注意零件的配合關系，按要求裝配，以免因裝配不當而產生故障。

1 活塞與汽缸的配合

活塞與汽缸是一對動配合件，要求有一定的配合間隙，以防柴油機工作時活塞在汽缸中受熱膨脹而卡死。但活塞與汽缸的配合間隙不能過大，以免燃燒室漏氣嚴重，汽缸壓縮無力，啟動困難;同時漏出的高溫燃燒氣體下竄到曲軸箱內，會使機油變質。活塞與汽缸的配合間隙過大還會造成機油上竄進入燃燒室參與燃燒，造成機油浪費和燃燒室嚴重積碳等問題。

活塞與缸套配合間隙過小，產生這一故障的原因大都是選用了不同組別或不同修理尺寸的缸套與活塞。同是標準尺寸的活塞與缸套，仍有組別上的不同，同一臺發動機應選用同組的活塞和缸套。對于已使用過一段時間的缸套，雖已產生自然磨損，但未經鏜缸仍不應直接選用尺寸增大的活塞。當活塞與缸套配合間隙小于規定的標準間隙，溫度升高后易產生活塞卡缸事故。另外，缸套在使用中磨損是不均勻的，一般都產生橢圓和錐度，因而不鏜缸就配加大尺寸的活塞也會產生局部間隙過小，造成卡缸故障。因此，修理裝配時要按活塞、缸套組別選配活塞與缸套。

2 活塞銷與活塞銷座孔的配合

冷車時，活塞銷與銷座孔的配合為過盈配合。為了保證過盈量而又便于制造加工，通常將活塞銷和銷座孔按尺寸公差分成若干組，裝配時必須選用同一組的活塞銷與活塞。

活塞銷與活塞裝配的技術要求，是先進行缸套活塞的選配（包括組別、重量），再根據活塞銷孔尺寸選配活塞銷。把選配好的活塞加熱到100 ℃以上，讓活塞銷孔受熱膨脹后，迅速與連桿進行裝配。如果選配和加溫符合要求時，僅用手掌的推力，即可把活塞銷順利裝配進活塞銷孔及連桿小頭的銅套中。若選配不當，加熱程度不夠或裝配技術不熟練，加熱后的活塞在空氣中停放時間過長，活塞銷孔收縮，活塞銷只能部分插入銷孔，在這種情況下，往往將活塞支撐在木板上，然后用手錘敲擊活塞銷進行強制裝配，致使活塞橢圓度增加。當橢圓度超過0.3 mm時，在使用中就易產生活塞卡缸事故。因此，要按要求選配活塞、活塞銷及缸套。提高裝配技術，嚴禁強制裝配活塞銷。活塞銷與銷孔尺寸不相配時，可對銷孔進行鉸配。

3 活塞環與汽缸的配合

活塞環以常溫狀態裝入汽缸后，其開口處應留適當的間隙，即為開口間隙。開口間隙大小既要保證活塞環在熱工作狀態下能自由地膨脹而不至于卡死;又應盡量減少燃氣和機油從此通道的泄漏量。當活塞環開口間隙超過一定限度而導致柴油機性能惡化時，就須更換新環組。裝配時，活塞環開口間隙過小，發動機工作中溫度升高后，活塞環受熱膨脹，產生徑向延伸。膨脹延伸的數值大于選配的開口間隙后，間隙消失，活塞環將沿徑向對缸套進行擠壓，導致活塞卡缸。擠壓過緊時，導致活塞環折斷，產生拉缸。

活塞環端面與環槽之間的間隙，叫邊間隙。邊間隙過小時，活塞環膨脹后，活塞環與環槽間隙消失，活塞失去彈性，同時產生徑向膨脹延伸，導致活塞卡缸。

4 曲軸頸與軸瓦的配合

曲軸主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦之間裝配時要留有一定的徑向間隙，使曲軸在轉動時，機油能在摩擦表面形成油膜，從而保證軸頸與軸瓦有良好的潤滑。間隙過大或過小，都將造成摩擦表面潤滑不良，加速軸頸與軸瓦的磨損，甚至使軸瓦表面的合金熔化，造成燒瓦事故。曲軸主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦配合間隙過大時，會導致軸頸表面無法形成油膜，機油壓力下降，低于正常值，同時軸瓦與軸頸發出撞擊聲。

當發動機工作時，在冷車狀態下，機油壓力可達0.25～0.29 MPa，而當機油溫度上升到80 ℃以上后，小油門工作則機油壓力下降到0.05 MPa以下。此時，可嘗試調整回油閥和安全閥的壓力，調整后機油壓力不見回升，說明可能是軸瓦間隙過大。然后結合油底殼連桿瓦或曲軸瓦的異常響聲進行判斷。連桿瓦間隙過大時，可聽到有節奏的金屬撞擊聲，聲音的規律是油門越大聲音越大，轉速越高聲音越大，發動機溫度越高聲音越大;反之，小油門、低轉速、發動機低溫時聲音越小。主軸瓦間隙過大時聲音較沉悶，連桿瓦間隙過大時聲音較清脆。用手觸摸油底殼有振動感，且振動的頻率與聲音的頻率相一致。

這是因為冷車時機油黏度大，軸瓦間隙雖大，但由于機油黏度大，泄漏的機油量少，故機油壓力表指針顯示油壓正常。發動機溫度上升后，機油溫度升高;黏度變小，從間隙處泄漏量變大，所以溫度上升后機油壓力表指針下降。機油壓力下降，也可能是回油閥座、安全閥座磨損或彈簧彈力減弱引起的，應先調整回油閥和安全閥壓力。如果調整后機油壓力回升，則說明故障原因是“兩閥”造成，如壓力沒有變化，則說明可能是軸瓦間隙過大，應更換軸瓦，檢查曲軸軸頸磨損情況，必要時磨曲軸。