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[设计匹配] 谈谈发动机的配缸间隙

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发表于 7-6-2011 15:41:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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发动机活塞与气缸的配合间隙是极为重要的技术参数。汽车的使用和维修中除了保证活塞、活塞环和气缸套的配件高品质外,维修装配质量包括正确选择合理的配缸间隙,是延长发动机使用寿命的重要因素之一。

如果配缸间隙过小,气缸壁上难以得到充分的润滑油,随着发动机温度上升、活塞受热膨胀后,活塞和气缸壁产生干磨擦,发动机过热,润滑油膜进一步被破坏,活塞环和活塞表面拉伤,且气缸壁局部高温粘附烧伤。金属表面迅速发生熔化,引起活塞“粘缸”,即产生熔着磨损,使气缸壁上和活塞裙部及活塞环外圆表面形成轴向磨痕甚至沟糟,导致气缸窜气,燃油、润滑油消耗增加,即烧机油冒烟、发动机功率下降,更为严重的还会引起“抱缸”而把连杆拉断等严重故障。

    如果配缸间隙过大,将出现“敲缸”和“窜气”、“窜油”,气缸压力下降。使用证明,在正常工作条件下,汽车行驶一万公里,气缸的磨损量将达到0.01 mm。无疑,过大的配缸间隙,将人为地缩短发动机气缸的使用寿命。但是在使用维修中,如片面强调此因素,往往顾此失彼。有的维修人员在镗缸时擅自更改原厂提供的维修数据,减小配缸间隙,甚至采用所谓“零”配合,结果不仅不能实现延长发动机使用寿命、确保良好的车辆技术状况的良好愿望,反而因为配缸间隙过小引起拉缸而前功尽弃。拉缸是一种破坏性故障,其造成气缸壁拉痕损伤、活塞环急骤磨损,使发动机不得不返修。

    所以正确选择合理的气缸和活塞的配合间隙十分重要。合理的配缸间隙主要取决于气缸体、缸套和活塞的材质、热膨胀系数。    随着发动机的强化,活塞的热负荷和机械负荷高,多采用强度大、刚性高、耐磨性好的共铝硅合金作材料,其热膨胀系数大,在常温和工作温度时尺寸相差较大。而不同结构特征的活塞,其膨胀也是不同的。活塞在工作时顶部温度为500℃左右,裙下温度为150℃,梯度大,铝合金的线膨胀系数为(16~21)×10-6/℃。显然,温度的变化对活塞尺寸有很大影响,而铸铁的膨胀系数仅为(8.5~11.6)×lO-6/℃,其间差别甚大。为了合理地利用活塞温度变化,活塞结构设计采取铣出隔热槽,减少热变形,增加裙部与缸套内壁贴合性,以避免敲缸。也可在裙部镶入热膨胀系数小的钢片,以阻止裙部热膨胀。如桑塔纳在活塞内壁铸入膨胀系数很小的钢圈或钢片,从而保证了桑塔纳发动机活塞和气缸之间配缸间隙较小(O.025~O.045mm)而不发生拉缸。合理的配缸间隙的确定是厂家根据设计经验并经实践证明是可行的,不同材料应有不同的配缸间隙,例如:直径为lOO mm的铸铁活塞其配缸间隙应为0.O5~O.07 mm;直径为100 mm的铝合金活塞其配缸间隙应为O.06~O.10 mm。

    应当注意,活塞在高温工作状况下与常温冷却时尺寸是不同的,而装配间隙是在最高工作温度及高负荷情况下设定的,由于活塞材料和形状不同,膨胀率也有所差异,因此一定要把活塞加热到80~l00 ℃以后才能测得活塞和气缸实际间隙。车辆使用中,有的行驶仅1000 km就出现拉缸现象,主要原因是镗磨气缸时,采用了原厂规定的下限值或更小值(多是在常温下测量)。经过反复试验,确认采用偏上限的配缸间隙(常温下测量)则不会出现拉缸现象,其活塞环的使用寿命起码可长达10万公里以上。

    为了便于汽车维修人员正确掌握合理的配缸间隙,发动机的配缸间隙和测量部位见下表。

发动机配缸间隙和测量部位

发动机型号        缸径     配缸间隙       使用极限   测量部位

桑塔纳481Q        81       0.025~0.045   0.11       距活塞下瑞15 mm

夏利376Q          76       0.045~0.065    0.12       距活塞裙部下端15 mm

大发370Q          70       0.045~0.065    0.12       距活塞裙邵下端17.7 mm

长安、奥拓368Q    68.5     0.045~0.055    0.12       距活塞裙部下端 30 mm

东安、长安462Q    62       0.040~0.060    0.12       距活塞裙部下端15 mm

东安、长安465Q    65.5     0.045~0.065    0.12       距活塞裙部下端15 mm

柳州五菱276Q      76       0.045~0.065    0.12       距活塞裙部下端15 mm


   收集的资料供大家参考。

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 楼主| 发表于 7-6-2011 15:47:36 | 显示全部楼层
活塞曲面受侧向力最大位置作为配缸间隙点?
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发表于 7-12-2011 00:02:51 | 显示全部楼层
活塞裙部最大直径点
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该用户从未签到

发表于 13-2-2012 21:27:26 | 显示全部楼层
那位知道潍柴4102 4Y发动机刚配间隙,气门与导管间隙

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该用户从未签到

发表于 25-2-2012 16:43:09 | 显示全部楼层
LZ 能否提供一些目前技术比较先进发动机的配缸间隙
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