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活塞连杆组由活塞组和连杆组两部分构成。 图2-46为康明斯6BT型车用柴油机的活塞连杆组总成。(一)活塞组及其检修 活塞组由活塞、活塞环、活塞销、活塞销卡环等零件组成，见 图2-46。1.活塞 活塞在高温、高压燃气作用下，在气缸内作高速往复运动。 (1)活塞的主要功用 ①与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室； ②承受气缸中气体压力并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴转动对外作功； ③密封气缸，防止燃气泄漏及润滑油窜入燃烧室； ④吸收燃气热量传给活塞环和气缸壁，再传给冷却液。 (2)结构与材料 活塞结构如 图2-47所示，由顶部、头部和裙部3部分组成。活塞顶部形状与选用的燃烧室形式有关，康明期B系列车用柴油机采用ω形燃烧室。 活塞头部是活塞环槽以上的部分，共有三道环槽，上面两道用以安装气环，下面一道用以安装油环。第一环槽镶奥氏体铸铁耐磨圈，油环槽内有4个Φ4mm的油孔，对称分布在活塞销孔两侧。第一道环槽为梯形槽，第二道、第三道环槽为矩形糟。第一道环槽槽口宽3. 0mm，第二环槽宽2.385mm，第三环槽(油环槽)宽4mm。 活塞裙部为鼓形椭圆，椭圆长轴(与活塞销垂直方向)与短轴(与活塞销平行方向)长度相差为0.35mm，安装在缸体上的喷油嘴喷出的压力机油冷却活塞的裙部。 活塞的材料为共晶硅铝合金。 (3)活塞的检查 活塞的主要技术参数如表2-1所示。 表2-1B系列柴油机活塞基本参数
若活塞裙部最大直径的测量值超过使用极限，应更换新活塞。测量方法见 图2-48。若活塞表面有不正常的磨损、拉花、烧蚀、裂纹等痕迹，应更换新活塞。 活塞环槽与活塞环配合后，轴向间隙超过使用极限值时(见“活塞环”部分)，应更换活塞或活塞环。 若活塞销座孔的直径超过使用极限，需更换新活塞。测量方法见 图2-49。若活塞销座孔有不正常磨损、拉花、裂纹或烧蚀痕迹时，应更换新活塞。2.活塞环 (1)活塞环的功用 B系列车用柴油机有两道气环和一道油环。 气环的作用是保证活塞与气缸壁的密封，防止气缸中高温、高压燃气漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水和空气带走。 油环的作用是在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜，刮除气缸壁上多余的机油，这样即可以减少活塞活塞环与气缸的磨损和摩擦阻力，又可以防止机油窜入燃烧室中燃烧，造成积炭和增大机油消耗量。 (2)结构与材料 B系列车用柴油机第一道活塞环截面为梯形桶面环，梯形角度为15°(见 图2-50a)，采用球墨铸铁制造，圆周表面镀铬以提高耐磨性和抗拉缸能力。第二道活塞环为锥面扭曲环，顶面有内斜45°切口，外圆呈锥面，锥面角为90'(见图2-50b)。第二环采用合金铸铁制造。第三道环为胀圈式组合油环，其内设衬环，以提高油环的弹力(见图2-50c)，油环本体采用合金铸铁制造，螺旋衬环的材料为65Mn弹簧钢丝。 |
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| (3)活塞环的检查 梯形桶面环、锥面扭曲环和油环的技术参数分别见表2-2、表2-3和表2-4。 表2-2 梯形桶面环的技术参数
表2-3 锥面扭曲环的技术条件
表2-4 油环(带螺旋衬环)的技术参数
①检查活塞环高度 用分厘卡尺在活塞环上3处检查活塞环的高度，应符合各环的技术参数要求。如高度已超过使用极限，应更换新活塞环。 ②检查活塞环两端面翘曲度 如 图2-51所示，将活塞环放在检查平板上，用厚薄规检查其翘曲度。通常规定值小于0.04mm，使用极限小于或等于0.06mm。当翘曲度超过使用极限时，应更换新活塞环。③检查活塞环开口间隙 把活塞环平正地放入气缸[或Φ(102.02±0.02)mm的环规]内，可用一个活塞的顶部将活塞环平顺地推入气缸(或环规)内89mm的深度处，用厚薄规测量其开口间隙，如 图2-52所示。活塞环开口间隙，侧隙等技术参数如表2-5所示。 表2-5 活塞环开口间隙、侧隙等技术参数
发动机修理配环时，必须检查开口间隙，对于镗过孔的气缸，当开口间隙大于技术要求规定值时，应更换新活塞环。对于未镗孔的缸，应选配活塞环以达到或接近技术要求。 ④测量活塞环的侧隙 侧隙是指活塞环与环槽上、下之间的间隙(也即轴向间隙)，用厚薄规进行测量，如 图2-53所示。当活塞环的侧隙超过极限值时(见上表2-5)，应更换活塞或活塞环。⑤活塞环背隙的检查 背隙是活塞装入气缸之后，活塞环的内圆面与环槽之间的间隙，它对活塞环的背压有影响。背隙的大小等于活塞环槽深与活塞环厚之差，一般在小于0.75mm的范围内。通常，是将活塞环推入环槽内，如低于环岸，能运动自如无松旷感觉为宜。 ⑥活塞环的漏光检查 漏光检查是将活塞环装入一个环规[直径Φ (102.0±0.0127)mm；圆度<0.00127mm，或锥度<0.00127mm]中，检查活塞环与环规内圆面接触处是否漏光，如不透光，则密封性的。只允许像针尖那么大的亮光或是很暗淡的光线。 B系列柴油机要求第一环(梯形桶面环)和油环是不漏光的，第二环允许沿圆周上有点状、继续的漏光。 (4)活塞环装配注意事项 ①所有活塞环的顶面上有“TOP”标记或供应商标记“.”，装配时应将该表面朝上(见 图2-54)。②活塞环装入活塞时，活塞环及环槽均应涂抹15W/40润滑油。 ③将油环装上活塞时，油环的螺旋衬簧装在铸铁油环体槽中，衬簧两端用Φ0.8mm×105.0mm的销连接定位，且衬簧的开口端固定在离油环体开口端约180°处，如 图2-55所示。④为避免可燃混合气从活塞环的开口间隙中漏出，装配活塞环时，应将环的开口方向互相错开120°(见 图2-56)，且不要把活塞环的开口放在活塞销处。⑤发动机工作到一定时间之后，可能出现活塞环对口的情况，在保养时，允许抽出活塞，刮净积炭，重新按技术要求装配一次。 3.活塞销 (1)活塞销的技术要求 活塞销的技术要求如表2-6所示。 表2-6 活塞销的技术要求
(2)活塞销的装配 活塞销与活塞销座孔和连杆小头衬套的连接配合，采用“全浮式”(如 图2-57)，即在发动机运转过程中，活塞销不仅可以在连杆小头衬套内，还可以在销座孔内缓慢地转动，以使活塞销各部分磨损均匀。①测量活塞销直径，见 图2-58。当活塞销直径超出使用极限时(见表2-6)，应更换新活塞销。②活塞销与活塞装配时，先将铝合金活塞在水或机油中加热至50℃-70℃，保温一段时间，取出抹干净后，将涂抹有15W/40润滑油的活塞销用手掌心平稳地推入活塞销座孔和连杆小头(见 图2-59)。③活塞销推入锥座孔后，其端面不得超过卡环槽。 ④活塞、活塞销、连杆装配成组合件后，连杆、活塞销能自由摆动，活塞销与活塞销座孔之间，在工作状态下呈“浮式”，活塞销可在销座孔内缓慢转动。 4.活塞销卡环 为了防止活塞销的轴向窜动而刮伤气缸壁，在活塞销座两端用卡环嵌在凹槽中加以轴向定位。 (1)活塞销卡环的技术要求 活塞销卡环的技术要求如表2-7所示。 表2-7 活塞销卡环技术要求
(2)活塞销卡环的装配要求 ①活塞销卡环必须装进卡环槽内，否则在工作过程中，卡环会脱落，活塞销窜出，造成“拉缸”事故。 ②卡环与活塞销两端应有一定的间隙，以保证发动机在工作过程中，活塞销有受热膨胀的余地。 |
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| (二)连杆组及其检修 连杆组主要由连杆5、连杆衬套6、连杆轴瓦7、连杆盖8和连杆螺栓9组成(见 图2-46)。连杆组的功用是连接活塞和曲轴，将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。 1.连杆 (1)工作条件及要求 柴油机工作时，连杆承受活塞销传来的气体作用力以及连杆本身摆动和活塞组往复运动时的惯性力，这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此，连杆受到压缩、拉伸和弯曲等交变载荷的作用，这就要求连杆的质量尽可能小并具有足够的刚度和强度。如强度不足，会发生连杆螺栓、大头盖及杆身断裂，造成严重事故。如刚度不足，会使连杆大头变形失圆，导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损；还会使连杆杆身弯曲，造成活塞与气缸偏磨，活塞环漏气和窜油等。 康明斯B系列柴油机连杆采用合金钢模锻而成，断面是工字形。 (2)结构 连杆由连杆小头、杆身，、连杆大头三部分组成(见 图2-46)①连杆小头连杆小头与活塞销相连，连杆通过小头，用活塞销与活塞连接，柴油机工作时，连杆与活塞销可以相对自由转动，连杆小头上压入铜铅双金属衬套，以提高耐磨性。连杆小头的顶上有一个集油孔，曲轴旋转激溅起来的机油、甩到活塞内腔的顶部，冷却活塞后，落下时，一部分机油通过集油孔流入连杆小头内孔润滑活塞销。此外，活塞冷却喷嘴喷出的机油冷却活塞后，其中一部分机油也通过集油孔流入连杆小头内孔润滑活塞销。 ②连杆杆身B系列柴油机的连杆杆身采用工字形断面，这样可以使之在最小重量下具有最大的强度和刚度。 ③连杆大头连杆通过连杆大头与连杆轴颈相连，连杆大头为斜切口(68°)分开式，被分开的部分称为连杆盖。 (3)结构参数 康明斯B系列柴油机连杆的主要结构参数见表2-8。 表2-8 B系列柴油机连杆的主要结构参数
(4)连杆的检查 由于连杆是受力较大的传力件，又是高速摆动的运动件，而且连杆杆身的变形弯曲、扭曲会导致发动机产生活塞敲缸、拉缸，轴瓦偏磨，异响等故障。因此，柴油机大修时，应仔细检查连杆杆身，当超出技术要求时应进行更换。 ①裂纹检查 生产厂家对连杆总成必须进行100%的荧光磁粉探伤，不允许有任何裂纹，其表面缺陷必须在技术范围内。修理厂可视情况，必要时进行裂纹检查。 ②连杆扭曲和弯曲检查 连杆扭曲和弯曲检查必须在专门的检验仪上进行，并在专门的夹具上进行校正，其技术要求如下： 大小头孔中心距 (192.000±0.025)mm 扭曲度 0.300/305.0 弯曲度 0.15/305.0 连杆的扭曲和弯曲测量，见 图2-60和图2-61③连杆小头衬套内径的检查 如 图2-62所示，检查连杆小头衬套内径，孔径须符合技术要求(见表2-8)④连杆大头孔径的检查 连杆大头孔径的检查如 图2-63所示。孔径大小应符合技术要求(见表2-8)。2.连杆轴瓦和连杆衬套 连杆轴瓦呈半圆形，定位凸键起安装定位和防止转动作用。 康明斯B系列柴油机采用铜铅合金薄壁轴瓦，内表面镀铅锡合金，以提高其耐磨性，外表面镀锡以防锈。连杆轴瓦的结构参数和技术要求见表2-9。 表2-9 连杆轴瓦的结构参数和技术要求
连杆轴瓦磨损应更换新轴瓦。 如连杆轴瓦合金层表面有严重剥落、裂纹、刮伤、烧蚀等缺陷时，应更换新轴瓦。 连杆衬套(小头衬套)材料为铜铅双金属，其耐磨性能好，它与连杆小头衬套孔采用过盈配合。当连杆衬套内径超过使用极限时，应更换新衬套。连杆衬套内孔有不正常磨损、拉花、烧蚀、裂纹等缺陷时，也应更换新衬套。 3.连杆螺栓 连杆螺栓是承受交变拉伸载荷的重要零件。 B系列柴油机连杆螺栓采用ML40Cr材料制造。 连杆螺栓必须100%采用磁力探伤。拆下的连杆螺栓需进行认真仔细的检查，确认无伤痕、无裂纹、无锈蚀等缺陷后，才能继续装机使用，绝对不许用普通螺栓代替。 B系列柴油机连杆螺栓的结构参数和技术要求见表2-10。 表2-10 连杆螺栓的结构参数和技术要求
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