柴油发电机组活塞环的常见磨损形式和三隙检验

故障检查与技术维护
柴油发电机组活塞环的常见磨损形式和三隙检验
活塞环在高温高压和高速的条件下工作，第一道活塞环的工作条件最为困难，长期以来，活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件。 活塞环工作时受到气缸中高温高压燃气的作用，温度很高，第一道活塞环的温度高达600k；活塞环在气缸内随活塞一起作高速运动，加上高温下机油可能变质，使环的润滑条件变坏，难以保证良好的润滑，如果使用、维护及装配不当，常造成活塞环损坏，直接影响柴油发电机的使用可靠性和寿命。
活塞环外形示意图
一、活塞环常见损坏和磨损
1、偏向磨损
（1）特点：
活塞环上下端面与环槽的磨损较小，单侧或在圆周面上有厚度不均匀磨损；活塞环滑动面上因粘着磨损而产生纵向划痕；活塞环与活塞顶部有窜气的痕迹。
（2）原因：
活塞在气缸中的位置不正。其主要影响因素有：新机或大修后的柴油发电机磨合不足；气缸套因受热不均而局部变形以及气缸套装入缸体位置不正；连杆弯曲、扭曲严重；曲轴轴向间隙过大等。
2、过度磨损
（1）特点：
活塞环上下端面有周向划伤且磨损严重，活塞环发乌；滑动面四周有细小的纵向划痕；油环及活塞环槽回油孔周围有大量油泥。
（2）原因：
造成活塞环过度磨损的直接原因是运行管理以及维护、保养不当。主要影响因素有：空气滤清器滤清质量差；润滑油型号不合要求、严重污染，润滑不良；燃料中有水或杂质较多；喷油器喷油质量差；柴油发电机经常在大负荷、低温状态下工作。
3、工作面擦伤
（1）特点：
活塞环单侧或周向接触面上有纵向沟槽；接触面发生金属剥离以及纵向大面积严重划伤。工作面擦伤与粘环现象往往同时存在。
（2）原因：
造成活塞环擦伤的直接原因是活塞环与气缸间的油膜遭到破坏，主要影响因素有：活塞与气缸配合间隙过小；柴油发电机长期在高温状态下工作；装配气缸套或紧定缸盖的方法不当而引起气缸套变形；润滑油不足或污染严重；柴油发电机不正常燃烧。
4、折断
（1）特点：
第一道气环以及油环断裂较多；活塞环工作面有条纹状拉痕现象；断口经常发生在开口两侧的高位区。
（2）原因：
造成活塞环断裂有环本身质量的原因，也有其他原因。主要影响因素有：柴油发电机工作过热，因热膨胀致使开口端相碰造成折断；过度磨损、偏磨；选用的机油粘度过小或过大；活塞环选配、安装方法不正确；活塞环与气缸之间的配合间隙过小。
5、活塞环黏结
（1）特点：
活塞环与活塞环槽处有大量的油泥、积炭和胶质、活塞环滑动面上呈现擦亮的光泽；活塞环弹力不足，尤其是气环更为严重；活塞环滑动面上有纵向严重划痕。
（2）原因：
造成粘环的直接原因是活塞环被油泥堆积物、积炭黏结、以及活塞环变形卡滞所致，其主要影响因素有；活塞环及环槽严重变形，活塞环侧隙、背隙过小，使环卡死在环槽内；柴油发电机过热或经常超载工作，使润滑油产生高温胶质；润滑油污染严重、润滑油质量差、润滑油上窜；喷油器喷油质量差及经常爆燃等。
二、活塞环"三隙"的检验
活塞环的三隙是指端隙、侧隙和背隙。一般来讲，活塞环的三隙是上环大于下环，柴油机环大于汽油机环。在检验活塞环的三隙前，应先检查其包装情况以确定其安装的部位，因为有的发动机的活塞环是以包装的纸色标记识别，有的则以每一缸的活塞环按顺序包装，即使结构相同的活塞环也不能弄混，因为环的安装位置不同，其三隙也不相同。
1、活塞环端隙
活塞环端隙是指活塞环置于磨好的气缸内，在环的开口处呈现的间隙。端隙过大，影响气缸的密封性;端隙过小，活塞环受热膨胀易卡死在气缸内。测量活塞环端隙时，用活塞将活塞环推入气缸内，使活塞环的平面与气缸口面平行，然后用塞尺测量活塞环的端隙，如图3所示。若端隙大于规定值，应另选活塞环;若小于规定值，可对环口一端加以锉修。锉削时应注意只能锉修一端环口，环口应平整，并应边锉边量。然后去掉毛刺，以防止刮伤气缸。
活塞环端隙测量图
2、活塞环侧隙
活塞环侧隙即活塞环在环槽内的上下间隙。侧隙过大将影响活塞环的密封作用;过小则可能使活塞环卡死在环槽内，造成拉缸现象。检查时，将活塞环放入环槽内，用塞尺按图4所示的方法测量。其经验方法是∶活塞环在其槽内，能沿槽转动自如，且无松旷感觉为宜。侧隙过大需重新更换;侧隙过小，可将活塞环放在平板的砂布上研磨。
活塞环侧隙测量图
3、活塞环背隙
活塞环背隙是指活塞环装入气缸后，活塞环背面与活塞环槽底部之间的间隙。为了测量方便，通常以槽深和环宽之差表示。背隙的作用是建立背压，储存积炭和防止活塞工作时膨胀过大挤断活塞环而设置的。测量时，将环落入环槽底，再用深度游标卡尺测出环外圆柱面沉入环岸的数值，该值一般为0～0. 35mm。背隙过小，应更换活塞。

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