如何修理活塞与连杆组？

活塞、连杆组是发动机产生动力的部件，在工作中承受高温、高压、高速往复冲击载荷，所以磨损程度也较严重，使活塞、连杆组的修理是经常性的工作项目。

（1）活塞 活塞在气缸内作往复运动，在高温、高压、高速下工作，所以汽油机的活塞一般多采用铝合金，因为铝合金比较轻、散热快，工作时可以减轻发动机所受的负荷，并且使活塞温度不易升高。活塞上部有四道环槽，用来安装活塞环。环槽以下部分称为裙部，裙部直径一般比上部要大，相差为0.59～0.76mm，裙部的作用是活塞在气缸中运动时用以导向，同时也起散热作用。由于铝合金活塞受热后膨胀率较大，因此在活塞第二道油环槽底部开了一条横向的隔热槽，以减小裙部膨胀；同时在裙部与隔热槽成90°方向还开有一条膨胀槽，其作用是使活塞受热后有膨胀的余地。

1）活塞的圆度及圆柱度误差。活塞在工作时，由于活塞与连杆运动时产生的侧压力，使裙部（与活塞销座孔成垂直方向）形成径向磨损，形成椭圆形状。活塞直径及要求的圆度、圆柱度公差见表3-3。

表3-3 活塞直径及要求的圆度、圆柱度公差 （单位：mm）

2）活塞环槽。活塞环槽磨损后，与活塞环的配合间隙增大，会带来窜油、漏气的后果。磨损的活塞环槽，可按加大尺寸的活塞环车削活塞环槽。活塞环槽与活塞环的配合数据见表3-4。

表3-4 活塞环槽与活塞环的配合数据 （单位：mm）

① 表示第一道活塞环。② 表示第二道活塞环。

3）活塞销座孔。活塞销座孔磨损时，可将座孔铰削到具有活塞销的加大尺寸。在铰削座孔时，应保证活塞销座孔中心线与活塞中心线相垂直，其允许偏差不大于0.05mm。

活塞销与销座的规格及配合数据见表3-5。

表3-5 活塞销与销座的规格及配合数据 （单位：mm）

4）活塞的修理尺寸。活塞的修理尺寸和气缸一样也分为六级，所以活塞的选配应按气缸的修理尺寸来决定。活塞的修理尺寸可逐级或越级选配。活塞的修理尺寸见表3-6。

表3-6 活塞的修理尺寸 （单位：mm）

5）活塞尺寸和重量的要求。一台发动机上应选用同一厂的成组活塞，以便使材料、性能、重量、尺寸一致。同一组活塞的直径差，不得大于0.025mm，重量差不得超过3%。

6）活塞顶部的标记。活塞顶部的标记，除在制造厂制造时已注有标记外，还应在按气缸选配好活塞后，在活塞顶部做上气缸的顺序标记，以免装错。活塞顶部的标记如图3-4所示。

图3-4 活塞顶部的标记

1—向发动机前方 2—气缸的顺序标记 3—裙部直径的尺寸组别标记 4—修理尺寸标记 5—测量硬度处 6—活塞重量组别标记 7—技术检验的验印 8—裙部此边开槽

（2）活塞环 活塞环有气环和油环两种，都具有良好的弹性和耐磨性。气环的作用是密封住活塞与气缸壁的间隙，以防漏气。油环是用来刮除气缸壁上多余的润滑油，以防止机油窜入燃烧室内。

1）活塞环的修理尺寸。活塞环同气缸、活塞一样，也有六级修理尺寸，每级加大0.25mm。发动机大修或三级保养换活塞时，活塞环的选用应与气缸、活塞的修理尺寸同级。当气缸磨损后，每100mm长度内圆柱度误差达到0.18～0.22mm时，应更换活塞环，以便改善发动机的动力性能，但更换的活塞环，仍应与气缸、活塞同级（因为使用加大的环，它仅适用于气缸的上部，对未磨损或磨耗甚微的中下部，则嫌过大，将会损伤缸壁）。绝不能用不相符尺寸的活塞环锉小使用，也不可在同一活塞上装用不同级修理尺寸的活塞环。

对于选用的活塞环，应检查表面有无疤痕、毛刺和裂纹，以及对其弹力、端隙、背隙、边隙和漏光度，都应按原厂规定进行检查和校准。

2）弹力的检查。活塞环的弹力可在专用检验器上进行。其弹力应符合规定值，因为活塞环的弹力过大，会加快气缸壁的磨损；弹力过小，则活塞环在缸内失去密封作用，易使气缸漏气窜油。

3）活塞环的端隙。活塞环的端隙是指活塞环装入气缸后，活塞环的开口间隙。端隙的大小可参见表3-4，或按气缸直径为100mm，端隙为0.25～0.45mm。

检查活塞环的端隙，是将活塞环平整地放入待配的气缸内，用活塞头部将活塞环推至气缸的未磨损处（或新气缸的任何一处），使活塞环平行气缸体平面，然后用塞尺测量其开口处两端之间的间隙。

如果端隙大于规定数值，则不能使用。端隙小于规定数值时，应用细锉修整，但要保持环口端面平整，环外口要倒角，以防锋利的环外口划缸。

活塞环的端隙是用于防止活塞环受热膨胀后卡死在气缸内的，所以新换的活塞环端隙应是气缸磨损最小或未被磨损部位的活塞环端隙。

4）活塞环的背隙。活塞环的背隙是指活塞与活塞环装入气缸后，活塞环的内圆表面与活塞环槽之间的间隙。为了测量方便，通常用槽深与环厚之差来表示。活塞环背隙的大小见表3-4，或一般取0～0.35mm。如果背隙过小时，可车深活塞环槽。

5）活塞环的边隙。活塞环的边隙是指活塞环与活塞环槽平面间的间隙。边隙的测量是将活塞环放入各自的环槽内，围绕着环槽滚行一周，应能自由滚动，而且既不松旷又不涩滞，再用塞尺测量其间隙大小。边隙过大，将影响活塞的密封作用；过小将会使活塞环卡死在环槽内。

边隙大小的取值可见表3-4。如果边隙过小，可将活塞环在极细的砂纸上研磨。(www.xing528.com)

6）活塞环的漏光度。活塞环的漏光度是指活塞环平放在气缸内，活塞环与缸壁之间的漏光间隙。

活塞环应与气缸壁处处贴合，以便有效地起到密封作用。

要求活塞环漏光间隙不得大于0.03mm，漏光弧长在圆周上一处不得大于30°，同一环上漏光弧长总和不得大于60°，在环端开口处左右30°范围内不允许漏光。

7）活塞环的选配和装合。活塞环应按每个气缸孔、活塞和每个环槽进行个别选配，不可紊乱。

活塞环装上活塞后，在装入气缸前，必须使各环口位置正确地按活塞圆周均匀地分布，以免开口重叠造成漏气和窜油。活塞环开口位置如果是四道环时，则第一、二两道活塞环的开口应与活塞销轴线成45°，且两环口相错开180°；第三、四两道活塞环的开口与第一、二两道环成90°，并且三、四两道环彼此错开180°。如果是三道环时，则是第一道环的开口应与活塞销轴线成45°，其余各道环应依次彼此错开120°。

活塞环安装在活塞上时要注意其安装的方向性：凡是活塞环内圆有缺角的一面应朝上；凡外圆有缺槽或倒角的一面应朝下，但油环外圆有缺角的一面要朝上安装，不可颠倒装反。例如解放CA15发动机第一道环内圆有缺角的一面应朝上，第二、三道环是外圆有缺角的一面应朝下。

（3）活塞销 活塞销的作用是连接活塞与连杆，工作时将活塞承受的压力传给连杆；并将进气、压缩、排气三个冲程中曲轴、飞轮的惯性力传给活塞。由于活塞销在工作中承受着很大的往复冲击载荷，所以要求加工精度和机械强度均很高。为保证活塞销有最大的刚度和强度，将其做成中空的圆柱形，以减轻活塞销重量。在发动机工作时，活塞销在连杆小头衬套和活塞销座孔内都可自由转动。

活塞销表面粗糙度一般为Ra＜0.2μm，圆度、圆柱度公差为0.0025～0.005mm。

1）活塞销的修理尺寸。活塞销除标准尺寸外，还有四级加大的修理尺寸：+0.04mm、+0.08mm、+0.12mm、+0.16mm。在选配活塞销修理尺寸时，可按活塞销直径的加大量和活塞销座孔及连杆衬套的磨损情况来确定。

2）活塞销与活塞座孔的配合。活塞销在其座孔内要求常温下应有0.0025～0.0075mm的过盈，当活塞处于75～85℃时又有微量的间隙，还要求它们的接触面积在75%以上。

为使活塞销与活塞销座孔有这样高的配合，应选用长刃铰刀，使两个销座孔能同时进行铰削，以保证两孔的同轴度。其配合数据见表3-5。在铰削过程中应随时用活塞销试配，以防铰大。当铰削到用手掌的力量将活塞销推入一个销座孔的1/3左右时，应停止铰削。然后垫上铜铳用锤子轻轻地将活塞销从一端打入，从另一端铳出，试看接触面情况，适当地进行修刮。当能用手掌的力量把活塞销推进一个座孔的1/2～2/3时，在销座孔工作面上的印痕分布均匀、轻重一致，那么松紧度和接触面就达到要求了。

（4）连杆 连杆是把活塞和曲轴连接在一起。连杆在工作中承受较大的冲击载荷，致使连杆发生弯曲和扭曲，以及连杆的大小端孔出现圆度和圆柱度误差等损伤情况。

1）连杆的弯曲和扭曲变形的修理。连杆有弯曲和扭曲后，不仅降低了连杆的强度，而且还会影响活塞组在气缸内的正常运动，致使配合失常，造成活塞组和气缸的不正常磨损。所以应对连杆的弯曲和扭曲进行检验和校正。

连杆弯曲和扭曲的检验是在连杆校正器上进行的。连杆两端座孔轴线应平行，并在同一平面内。连杆弯曲后，两端座孔轴线的平行度误差在100mm长度上应不大于0.04mm；连杆扭曲后，两端座孔的轴线不在同一平面内，其平行度误差在100mm长度上应不大于0.06mm。

连杆弯曲和扭曲超过允许值就必须进行校正。校正可在专用工具上进行，也可在压力机上进行。就是把连杆用支承块垫好，并同时施加适当的压力，使连杆向已弯曲或扭曲方向的变形量超过一些，停留一段时间，即可得到校正。

2）连杆衬套的选配。连杆衬套磨损，应更换新件或按照活塞销的加大尺寸进行铰削。衬套与连杆小端的配合应有0.10～0.20mm的过盈。将衬套压入后，露出连杆小端端面的部分可用锉刀锉掉，而后用45°的锪钻倒角。

活塞销与连杆衬套的配合，要求在常温下应有0.005～0.010mm的微量间隙，它们的接触面积应在75%以上。

活塞销与连杆衬套的正确配合，可用铰削方法获得，在铰削时应经常用活塞销试配，以防铰大，当铰到能用手掌的力量将活塞销推入衬套1/3～2/3时，应停止铰削，然后用木锤子轻轻打入衬套内部，压出后可根据接触情况，进行修刮直至能以手掌的力量把活塞销推入连杆内，印痕在整个工作面上分布均匀，深浅一致，则其配合达到要求。

3）连杆轴承的选配。连杆轴承因磨损间隙增大，一般不大于0.1mm时，经调整可继续使用。在更换选配新轴承时，应按连杆轴颈的缩小直径及连杆轴承孔的修理尺寸来决定。轴承的缩小尺寸与轴颈的修理尺寸可分为16级，每缩小一级、直径差为0.125mm。新轴承背面通常有缩小的数值标记，以便于使用。连杆大端孔径、轴颈直径、轴承内径的规格及配合数据见表3-7。

表3-7 连杆大端孔径、轴颈直径、轴承内径的规格及配合数据 （单位：mm）

在选配连杆轴承时，要上、下两片连杆轴承（瓦）同时更换，不能只更换一片。连杆轴承的凸点与轴承座孔的凹槽应配合完好、油孔要对准。还应检查连杆的轴承高度，一般应高出轴承座平面0.04～0.06mm，以防止轴承在座孔内滚动。如过高可将轴承没有凸点的那片一端锉去少许。

在采用留有镗削余量的轴承时（一般加厚0.15～0.20mm），应按轴颈尺寸及其与轴承的间隙，在镗瓦机上镗削连杆轴承。为了确保连杆轴承与连杆轴颈接触良好，往往要进行手工刮研。轴承的刮研必须多次反复进行。用三角刮刀修刮，要掌握刮大留小和刮重留轻、刮面要小、刮量要少、边刮边试的原则，直到松紧度合适、接触面不小于85%时为止。

（5）活塞、连杆组的组装

1）将已修配适当的活塞置于加热至70～80℃的水内，取出活塞迅速擦净座孔，用拇指的力量推入活塞一端的销孔，随即在连杆小端的衬套内涂上一层机油，将小端伸入活塞内，继续用拇指的力量将活塞销推入连杆衬套，直至活塞的另一端销孔，使活塞销端面与活塞销环槽的内端面平齐为止，再装入销环。

2）活塞销装入活塞销座孔后，必须在销环槽内装上销环，以防止活塞销窜动。销环槽的深度为2.4～2.5mm；销环与活塞销两端面应平整，两端应有0.2～0.8mm的间隙，以使活塞销受热后有膨胀的余地。

3）活塞销座与连杆小端端面的间隙，每面应有1mm左右。

4）活塞及连杆装配后，应测量活塞裙部的圆度误差，应保持原状，如果发现有圆度误差，则说明活塞销装配过紧，应重新修刮销座孔。还应检查活塞裙部中心线对连杆下部大孔轴线的垂直度，在100mm长度内垂直度误差不得大于0.03mm。

5）装配好的活塞连杆组，同一台发动机的重量差不得超过40g。

6）装配活塞连杆组时，将活塞、活塞环、连杆、连杆轴承及气缸壁用汽油清洗干净，拆下连杆轴承盖及调整垫片，放在规定的地方，以防止错乱。活塞连杆组的润滑部位涂上新机油，根据连杆的记号和方向（连杆大端上的喷油孔应朝向凸轮轴的一方），将连杆活塞组插入气缸内。先将活塞环开口按要求错开，再用薄钢板围成卡子将活塞环抱紧，使活塞环缩进槽内，用锤子的木柄将活塞连杆组推入气缸内。使连杆轴承和曲轴接杆轴颈接触，装上连杆轴承盖及调整垫片，按规定扭力拧紧连杆螺栓螺母（CA15扭力为78～88N·m，492Q的为67～74N·m，490Q的为37～42N·m），有插销的应装好插销。