
汽車發(fā)動機的活塞是發(fā)動機中的主要配件之一,它與活塞環(huán)、活塞銷等零件組成活塞組,與氣缸蓋等共同組成燃燒室,承受燃氣作用力并通過活塞銷和連桿把動力傳給曲軸,以完成內燃發(fā)動機的工作過程。由于活塞處于一個高速、高壓和高溫的惡劣工作環(huán)境,又要考慮到發(fā)動機的運行平穩(wěn)及耐用,因此要求活塞也必須要有足夠的強度和剛度,導熱性好,耐熱性高,膨脹系數小(尺寸及形狀變化要小),相對密度小(重量輕),耐磨及耐腐蝕,還要成本低。由于要求多而高,有些要求互相矛盾,很難找到一個能夠完全滿足各項要求的活塞材料。現代發(fā)動機的活塞普遍用鋁合金制造,因為鋁合金材具有密度小,導熱性好的突出優(yōu)點,但同時又有膨脹系數比較大,高溫強度比較差的缺點,這些缺點只能通過合理的結構設計以滿足使用要求。所以,汽車發(fā)動機的質量優(yōu)劣,不但要看采用的材料,同時也要看設計的合理性。
汽車中有上萬個零件,大至如曲軸、變速箱體,小至彈簧墊圈、螺栓螺帽。每一個零件都有它的作用,像活塞環(huán)這樣的“小不點”,從形狀上看似簡單,重量很輕,價格也很便宜,但作用卻非同小可。缺少了它固然汽車動彈不得,甚至它有一點什么小毛病,汽車也會不正常,要么耗油大,要么動力不足。在整個活塞組與氣缸的配合中,活塞組中真正與氣缸缸壁接觸的是活塞環(huán),它填補了活塞與氣缸壁間的空隙,以封閉燃燒室,因此它也是發(fā)動機中最容易磨損的零件。活塞環(huán)一般由鑄鐵做成,有一定彈性,截面有多種形狀,表面有涂層以增加磨合性能。當發(fā)動機運轉時活塞會受熱膨脹,因此活塞環(huán)有開口間隙,安裝時為了保持密封性,要將各活塞環(huán)的開口間隙位置錯開。一個活塞往往有三至四個活塞環(huán),它們按照作用的不同,分為氣環(huán)和油環(huán)兩大類。氣環(huán)裝在活塞頭部上端的環(huán)槽內,用來防止漏氣,將活塞頭部的熱量傳遞到氣缸壁,疏散活塞的熱量。油環(huán)的作用是防止?jié)櫥透Z入燃燒室,將氣缸壁上過量的潤滑油刮回到油底殼,它安裝在氣環(huán)的下方環(huán)槽內。只要保證密封功能的要求,活塞環(huán)數目少比數目多好,活塞環(huán)數目少既保持了最小的摩擦面積,減少功率損耗,又縮短了活塞的高度,相應也就降低了發(fā)動機的高度。
如果活塞環(huán)的安裝不當或密封性不好,就會導致缸壁上的機油上竄至燃燒室與混合氣一起燃燒,引起燒機油現象。若活塞環(huán)與缸壁的配合間隙過小或活塞環(huán)因積碳被卡死在環(huán)槽內等情況,活塞做上下的往復運動時,很可能會將氣缸壁刮傷,長時間后會在氣缸壁上形成很深的溝紋,也就是常說的“拉缸”現象。氣缸壁有了溝紋,密封性不良,同樣會造成燒機油的情況。因此應定期檢查活塞的工作狀態(tài),避免以上兩種情況的發(fā)生,保證發(fā)動機的運行狀況良好。

活塞環(huán)檢測:
1.尺寸檢測:
測量活塞環(huán)的外徑、厚度、寬度等,確保尺寸符合要求,并與活塞環(huán)槽配合良好。
測量活塞環(huán)的端隙,即開口處的間隙,確保端隙在規(guī)定范圍內,避免漏氣。
測量活塞環(huán)的側隙,即活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內的側向間隙,確保側隙在規(guī)定范圍內,避免活塞環(huán)卡滯。
2.形狀檢測:
使用投影儀或專用檢具,檢測活塞環(huán)的環(huán)形度、開口角度等,確保活塞環(huán)外形符合設計要求。
目視檢查活塞環(huán)表面是否有裂紋、劃痕、變形等缺陷,如有應及時更換。
3.彈力檢測:
使用活塞環(huán)彈力測量儀,測量活塞環(huán)的彈力,確保彈力符合要求,保證氣缸的密封性。
4.漏光度檢測:
將活塞環(huán)放置于標準氣缸套內,用光源照射,檢查活塞環(huán)與氣缸套之間的漏光情況,確保漏光度在規(guī)定范圍內,避免漏氣。