怎样确定维修时更换康明斯发动机的活塞、活塞环、活塞销、活塞的检验和选配方法

怎样确定维修时更换康明斯发动机的活塞、活塞环、活塞销、活塞的检验和选配方法
活塞在工作中磨损最大的部位一般 是活塞环槽，尤其是第一道环槽的磨损严重，往下逐渐减轻。在同一环槽中磨损最大的是下平面，上平面较轻，其次是活塞裙部的磨损。但如果使用不当，由于侧压力的作用，与气缸壁接触的裙部表面会产生有规律的丝缕状磨损痕迹。活塞销座孔与销之间由于气体压力和惯性力的作用，也会产生磨损，一般磨损最大处在座孔上下部位，当磨损后配合松旷时，便会在工作中产生不正常的响声。
以上三种磨损形式，前两种磨损一般在柴油发动机小修时可暂不修理，在大修时，为了提高柴油发动机技术性能，采用更换活塞和活塞环方法予以处理。若个别活塞因裙部磨损过甚产生敲缸，而气缸套磨损又未达到极限，则可个别更换。当遇到后一种磨损时，可通过更换直径较大的活塞销予以解决，不必更换活塞。至于活塞非正常损坏，如脱顶、局部烧熔等，则应及时处理，不可拖延，以防止整机报废。
 活塞的检验和选配方法
⑴ 活塞的检验验方法
活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量。
① 活塞裙部直径的检测可采用两种方法：一种方法是用千分尺测量活塞裙部规定的测量位置。将在此位置测得的数据与气缸磨损最大部位的测量值相减，并用所得差值与配缸间隙值相比较，即可确定该活塞可否使用。
另一种是采用测量配缸间隙的方法来确定活塞可否使用。将活塞倒置于相关的气缸中，销座孔平行于曲轴方向，在活塞受侧压力最大的一面，用塞尺（宽13mm，长200mm）垂直插入气缸壁与活塞裙部之间（与活塞一起放入）。以30N的力能拉动（感觉有轻微阻力时）即为合适。
康明斯B系列柴油发动机的活塞配缸间隙为：0.113~0.167mm。
② 活塞环槽的测量。安装气环的环槽，用标准气环装入其内，用塞尺测量其侧隙，即可确定其是否符合要求。康明斯B系列柴油发动机的第一道活塞环为梯形环，在测量梯形环槽时，要把活塞装入清洁的气缸中，并使环的一半压在缸套内，一半露在外部，将塞尺插入侧隙测量，如果测得的值大于规定的极限值，则表明环槽磨损过多。油环槽和销座孔的测量可用千分尺直接测量。
对于因磨损过多而超过装配间隙极限值的活塞，应更换，选用新活塞。
⑵ 活塞选配的注意事项
① 活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定。通常加大尺寸数值标注在活塞顶上。
② 在同一系列柴油发动机中，其活塞的结构不一定相同，因此在选购活塞时，必须根据柴油发动机的类型选用对应类型的活塞。在同一台柴油发动机上，应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞；同一机型必须使用同一产品代号的活塞，保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围。否则，会引起柴油发动机燃烧不良，工作粗暴，经济性和动力性下降等故障。因此在选配活塞时，必须根据柴油发动机的类型选用对应型号的活塞。
 更换活塞环时机的确定
柴油发动机的使用经验表明，活塞环因磨损而失去其密封作用的速度，比气缸套磨损到极限值的速度要快。活塞环在工作中磨损最快、最严重的是第一道气环。因为第一道活塞环靠近燃烧室，在高温下的机油粘度下降，甚至被烧掉形成干摩擦。同时，高压燃气使第一道活塞环紧压在环槽下平面上，使磨损加剧。在其自身弹力和高压燃气的作用下，活塞环紧紧贴于气缸壁，大大加剧了活塞环的径向磨损，其弹力也随之下降。这些都将造成活塞环的密封作用急剧降低，影响柴油发动机的性能，并出现气缸内积炭增多，排气大量冒蓝烟，加机油口处也冒烟严重的现象。此时，在气缸磨损正常情况下，就必须以更换活塞环的方式来改善柴油发动机的技术性能，或两次大修之间可更换1~2次活塞环。
活塞环除上述磨损外，还有非正常损坏，如在小修时换用的新环侧隙、端隙过小或积炭塞滞使环卡断，柴油发动机工作过于粗暴，引起活塞环强烈震动而断裂；小修换环时未刮除缸肩而撞断活塞环。凡遇此都必须及时更换，以防造成更严重的后果。
 活塞环的检验和选配方法
为了确保活塞环、活塞环槽与气缸壁的良好配合，柴油发动机在修理时不可将大尺寸的活塞环锉小使用，应按照气缸的修理尺寸，选用与气缸、活塞同一修理级别的活塞环，同时对选配的活塞环应作开口间隙、侧隙、背隙、活塞环弹力和漏光度的检查。
⑴ 开口间隙的检修方法
活塞环开口间隙是指活塞环装入气缸后，在环开口处两端之间的间隙，故也称端隙，它用来防止活塞环受热膨胀卡滞在气缸内。检查活塞环开口间隙时，将选好的活塞环平正地装入气缸内，用活塞头部将活塞环推至气缸的未磨损处，然后用塞尺测量其开口间隙。间隙大于规定值时，应另选活塞环；若小于规定值，可用手动磨具或细平锉刀对环一口端加以锉修。锉修时应注意环口平整，锉完以后，去掉环外口的毛刺，以防环口锋边拉伤缸壁。
B系列柴油发动机活塞环的开口间隙：
第一道气环开口间隙：           0.40~0.70mm
第二道气环开口间隙：           0.25~0.55mm
油环的开口间隙：                   0.25~0.55mm
⑵ 侧隙的检修方法
活塞环的侧隙是指环与环槽平面一侧的间隙。测量时把活塞环放在各自的环槽内，要求能转动灵活，无涩滞感，用塞尺测量其一侧间隙。检测梯环侧隙时，应将其与活塞一起装入气缸内测量，其值应符合规定。侧隙过大，会影响气环的密封作用，应重新选配；侧隙过小或环宽于环槽，除梯形环应重新选配研磨外，其它形状的环可将其放在垫有平台或平玻璃的O号纱布上研磨。研磨时使环紧贴砂布，均匀地移动。也可用平板玻璃涂以研磨砂，滴点机油进行研磨。
B系列柴油发动机活塞环的侧隙值：
                        标准                 极限
第一道气环侧隙：       0.095~0.115mm      0.15mm
第二道气环侧隙 ：      0.085~0.130mm      0.15mm
油环的 侧隙：          0.040~0.085mm      0.13mm
⑶ 背隙的检修方法
活塞环背隙是指活塞与活塞环装入气缸后，在活塞环背部与环槽底面之间的间隙。为了测量方便，通常以活塞环落入环槽低于岸边的距离为测值。一般认为此测值只要大于0~0.35mm即可，过小会使环在气缸内卡住。若背隙过小，可采用车深活塞环槽的方法加以解决。
⑷ 活塞环弹力的检查
检查活塞环弹力是把活塞放在弹力试验器上，扳动操作手柄，在将活塞环压缩到开口间隙规定值时，将手柄固定，再调整磅码使其两端平衡，磅码的对应的刻度即为环的弹力值。一般此测量很少进行，都是修理人员用手感觉弹力，即用手捏外圆感觉很“硬”便可。
⑸ 漏光度的检查
漏光度是指将活塞环装入气缸内，光线能从环与缸壁之间透过的程度。检查时，将活塞环水平放于气缸内，用一圆板盖住环内圆，在气缸下放置光源，再检查其漏光缝隙，要求在活塞环开口间隙两端各30°范围内，不应有漏光存在，同一道活塞环漏光不多于两处，总弧度不超过45 °，漏光的缝隙应小于0.03mm。漏光缝隙在0.015mm以下时，其弧度可适当放宽些，但不应超过120°。
 活塞销与衬套的选配方法
活塞销在柴油发动机工作时受力大而复杂，销与销座孔及连杆衬套的配合处，必然会产生磨损，使间隙逐渐变大。若间隙超过极限范围而产生异响，就应更换活塞销，恢复其正常配合间隙。
⑴ 活塞销座与座孔的选配
柴油发动机在大修时，选配标准尺寸的活塞销。若需修配尺寸的活塞销，必须按照活塞销直径的加大量，铰配活塞销座孔和连杆衬套。装配时，用经验法掌握三者配合间隙的依据和方法是：在常温下应有微量过盈或间隙，如铝合金活塞的配合值控制在－0.002~0.0075mm之间；用手掌的力量将活塞销推入座孔时，应感觉有一定紧度，至少能推入座孔的1/2~1/3；将活塞放在加热到80℃左右的机油中升温，取出后应用手能顺利地将其推进销座孔内。用手不能推进时，不要用锤硬敲，以免打坏活塞，应查明造成发动机产生故障的原因，予以修配，直至符合标准：B系列柴油发动机活塞销与座孔间隙为：0.0028-0.0172mm
⑵ 活塞销与连杆衬套的选配
在修理作业中，需要更换衬套时，应对连杆小头孔进行检查，若小头孔磨损超标准，失圆或呈锥形，均应将其扩大到修理尺寸，配以加大的连杆衬套。衬套与连杆为过盈配合，衬套与活塞销为间隙配合，有微量间隙。B系列柴油发动机的间隙值为0.0498-0.0702mm。当装配后，用经验检查时，一手握住活塞，另一手扳动连杆，检查销在衬套内的转动情况，要求转动灵活，感觉无间隙，否则，应重新修配。