8.活塞的选配
实训八 活塞的选配
一、实训内容
活塞的检修与选配。
二、实训目的与要求
通过对活塞的结构、磨损规律的了解，使学生掌握活塞检修与选配的操作技能。
三、所需工具、仪器与设备
活塞、游标卡尺、外径千分尺
四、安全与环保教育
1、树立安全文明生产意识。
2、合理使用工具、量具及设备。
3、操作规范，安全、文明作业。
4、学生应穿工作服进行实习操作，工作场地应打扫清洁，机具摆放整齐。
五、构造、原理、作用、技术标准和检验、维修方法
1、活塞的作用
活塞顶部与汽缸盖及汽缸壁共同组成燃烧室，活塞承受汽缸中气体压力所 造成的作用力，并将此作用力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。
发动机工作时，燃气最高温度可达2500K 以上，活塞顶部的温度高达600-700K ；汽油机活塞瞬时的压力最大值可达3-5Mpa ，柴油机活塞瞬时的压力最大值可达6-9Mpa ；活塞在汽缸中高速运动，活塞的平均速度可达8～12m ／s 。
2、活塞的结构
现代汽车发动机的活塞材料为铝合金，个别的柴油机上采用高级铸铁或耐热钢活塞。铝合金材料具有密度小、导热性好的优点，但它的线膨胀系数较大，高温下的强度、硬度和耐磨性较低。
发动机活塞由顶部、头部和裙部三部分组成。活塞顶部的形状与选用的燃烧室形状有关。汽油机活塞多采用平顶，其优点是吸热面积小，制造工艺简单，有的为了改善混合气的形成和燃烧而采用凹顶或凸顶活塞。活塞头部由环槽和环岸组成，活塞裙部的作用是引导活塞在汽缸内做往复运动并承受侧压力。
3、检验方法 直观检视法、测量法
六、实训步骤
（一）活塞的检修
1、活塞的磨损
活塞正常工作时，磨损很小，因为其头部与汽缸壁很少接触，裙部虽与缸壁接触，但单位压力不高，润滑条件又较好，所以磨损速度较慢。发动机是否大修，主要取决于活塞与汽缸壁的磨损程度。活塞裙部与汽缸壁间隙过大时，还会产生敲缸，并导致润滑油过量而燃烧。
活塞磨损较严重的部位是活塞环槽，主要是因为在气体压力的作用下，活塞环对环槽单位面积的压力很高。在活塞高速往复运动中，第一道活塞环所受的压力最大，所以第一道活塞环槽的磨损最为严重，以下各环逐渐减轻。环槽磨损后，槽的断面变成梯形，外宽内窄，以致侧隙增大，使汽缸漏气和窜油，引起润滑油变质，润滑不良，由于汽缸压力显著下降，导致发动机功率降低。另外，润滑油进入燃烧室，还造成燃烧室大量积炭。
活塞在运动中，由于气体压力和惯性力的作用，活塞销与座孔之间还会产生磨损，其最大磨损在上下方向，当磨损严重时，会出现异常响声。通常采用更换不同尺寸活塞销的办法消除此响声。
另外，由于使用不当或修理质量不高，还会造成活塞拉伤，使活塞早期损坏，遇此情况通常在小修时更换活塞。
2、活塞的损坏
在正常使用情况下，活塞的使用寿命与汽缸的大修相适应。在使用中更换活塞，往往是因为修理质量不高或使用不当所引起的。活塞常见的损坏形式如下。
(1)活塞拉伤
活塞拉伤的主要原因有：活塞销锁环脱落或折断，拉伤缸壁和活塞；活塞销与裙部配合过紧，连杆弯曲出现拉伤，裙部有反椭圆，在活塞销座附近出现拉伤，活塞间隙过小，使活塞和汽缸壁拉伤，活塞环选配不当，开口间隙、侧隙过小卡住，压紧缸壁一侧或环口锋利使缸壁和活塞拉伤。
(2)活塞脱顶(顶部与裙部脱离)
活塞脱顶的主要原因是：活塞环间隙过小，在工作中受热膨胀卡死，发动机长时间在高温、大负荷下工作以及活塞卡死，都可能使活塞局部温度高于材料熔
点，使活塞熔化。
另外，活塞敲缸没能及时排除，也可能造成活塞的损坏。
综上所述，往往是由于事故损伤，严重地影响了活塞的使用寿命。因此，必须提高修理质量，改善使用条件，延长其使用寿命。
（二）活塞的选配
发动机大修时，应根据汽缸修理尺寸选配与汽缸同级的活塞。选配时须注意以下几点：
①同一台发动机上，应选用同一厂家成组的活塞，确保其材料、性能、重量、尺寸一致；同一组活塞的直径差应不超过0．02mm 。
②测量活塞与汽缸壁之间的间隙。活塞外径用千分表测量，测量应在活塞裙部(距活塞底端20mm 处) 和活塞销孔垂直的方向进行，活塞与汽缸壁的间隙标准为0．025~0．045mm ，其测量方法为，将0．04mm 厚薄规插入活塞和汽缸壁之间，拉力为2．0~14．7N 。
七、测评标准
八、思考题
1、活塞常见的损坏形式有哪些？
2、选配活塞应遵循的原则？