活塞环检修注意要点

  活塞环在发动机运转过程中所产生的各种问题，是错综复杂的。有的一个故障由几个因素组成，有的一个因素造成多种故障，且故障之间相互牵连。因此，在装配、拆卸过程中，应针对活塞环的性能特点，认真对待，谨慎操作。当活塞环出现异常磨损现象时，不要轻易、单纯地更换新件了事，而是应该设法找到引起活塞环发生异常磨损的真正起因，待查明原因、排除故障隐患后，再更换活塞环。为此，请切记以下几点注意事项：
  1. 摩托车在使用初期阶段，应依照有关磨合规范和要求认真进行走合，避免活塞环等摩擦副零件产生异常磨损，使用与各型车辆要求的质量等级和粘度等级相当的摩托车专用润滑油品，按规定的行驶里程和使用周期更换之，并适时清洁机油滤清器滤网、滤芯，以确保发动机摩擦副的正常润滑。同时注意结合发动机的技术状况，若是发动机刚过磨合期，车况较好，磨损又很小，应选用低粘度的润滑油；如是旧车，发动机磨损严重，润滑油的粘度则应该大一些，避免加注低质或假冒伪劣油品，并注意提前更换机油，不使用已经老化了的机油。此外，在发动机运行期间，绝对禁止在高负荷和高转速工况下长时间连续运转（通常要求摩托车连续运行时间超过3小时，就应停车休息），以免发动机产生严重的窜气和破坏摩擦副之间的油膜。
  2. 在维修分解发动机过程中，应注意察看活塞环开口是否在同一位置，若有此现象，应重点测量气缸筒的椭圆度（应小于0.01mm），对椭圆度超差的气缸不得再使用。装配活塞环时，注意其环的开口需避开同一方向安装。紧固气缸盖过程中，需分2～3次从中间到两边的原则按序紧固，严格注重装配质量，使气缸筒的变形量缩小在最小范围。
  3.分解发动机后，应认真检查活塞环下端面与活塞环槽的接触面积（即活塞环的平面度，也称翘曲度）。活塞环的翘曲度标准值为：①缸径≤100mm的对称断面铸铁环，其翘曲度应不大于0.03mm；②缸径＞100mm的对称断面铸铁环，其翘曲度应不大于0.04mm；③缸径≤100mm的非对称断面铸铁环，其翘曲度应不大于0.06mm；④缸径＞100mm的非对称断面铸铁环，其翘曲度应不大于0.08mm。更换活塞环时，注意环与环之间的侧隙不能过小，环的绕曲度不能过大。
  4.不管是旧环或新环，都应认真检查活塞环的漏光度。由于汽缸筒最上部（即活塞处于上止点时，第一道活塞环以上的位置）没有被磨损，可作为汽缸内径的原始尺寸。检查漏光度时，事先用木质器具刮去缸筒最上部的多余积碳，将被测活塞环置于此位置，对照光线明亮处仔细观察环外周与缸筒壁面的漏光情况。其检验标准为：①外圆镀铬环，允许每处不超过20°，总长不超过35°的漏光；②外圆不镀铬环，允许不超过25°，总成不超过45°的漏光；③非对称断面环，允许每处不超过60°，总成不超过120°的漏光；④环的开口15°范围内不允许有漏光；⑤其它部位每一处漏光区域不超过30°，总漏光区域不允许超过60°，任何一处的漏光缝隙不得大于0.02mm。⑥油环组件在活塞上组合后不允许有任何漏光现象。
  5. 依照活塞环与活塞环槽之间的侧隙设计标准，缸径≤60mm的四冲程水冷机型，第一、二道气环和刮油组合环与环槽之间的侧隙均为0.03mm；风冷机型第一道气环的侧隙为0.04mm、第二道气环和刮油组合环的侧隙均为0.03mm。缸径≤60mm的二冲程水冷机型，其第一道气环侧隙为0.05mm、第二道气环侧隙为0.03mm；风冷机型，第一、二道气环的侧隙分别为0.07mm和0.03mm（缸径大于60mm的侧隙值，因篇幅所限省略）。经过数万公里运行的二冲程发动机，活塞环原则上必须更换。如因特殊情况暂时无法更换时，也要将环槽内的积碳和残渣等清除干净。
  6. 根据各型号发动机的结构特点，合理控制活塞与气缸筒的配合间隙，以及活塞环的开口间隙（活塞环的最小间隙值：0.0038×缸径、使用极限值0.0038×D×2.5），注意将各零件清理干净后再装配。同时参照各型车辆使用说明书的有关维修数据，对超过使用极限值的零件必须更换，不可勉强代用，以免留下故障隐患。
  7. 安装活塞环要保持环的平正，不要扭曲环的开口端面，如环开口扭曲过大，将影响环在环槽内的正常运动。注意活塞环开口间隙的扩张极限，过分张开环的开口，环的应力将增加，严重时可能会造成环的折断。
  8.组合油环装配时，应先将弹性衬簧装到油环槽中，并在衬环端部完全对接的状态下，用拇指按住，将上刮片环的开口与衬簧端部向左错开约45°，再整周装入。然后将下刮片环的开口与衬簧端部向右错开约45°，装入下刮片环。装配好的油环组件，必须在活塞环槽圆周方向能灵活转动。油环组件是由衬环和片环组合后形成弹力的，若将不同品牌的片环和衬环混装，其组合弹力就不能得到保证。弹力过大，片环和气缸筒会早期急剧磨损；弹力过小，则不能实现有效的密封和刮油，而导致窜机油、冒蓝烟故障。因此，必须整套（即同一生产厂家）更换。
  9.为防止活塞环发生擦伤，除适当控制机油的性质（主要指使用摩托车专用机油）和油量外，还必须在维护保养过程中，查清故障发动机是否建立起稳定的油压（尤其是大排量摩托车采用滑动轴承结构的发动机）、油路有无堵塞，挡油板、油封、曲轴与油面之间的关系等，以及机油泵滤网是否存在堵塞现象，以消除因缺乏润滑留下的故障隐患。
  10. 大多数维修工在装配气缸与活塞组件时，均未将环的开口闭合至气缸直径时装配，使活塞环与气缸筒倒角处产生磕碰，严重时活塞环有可能受损。为此，建议采用活塞环卡箍装配，对于单缸发动机，可使用0.50mm厚度的铁皮制作，其宽度应略大于第一道活塞环至组合油环的尺寸，内表面应光滑、无毛刺，可反复使用。
  11. 在检查或更换活塞时，可将活塞环外圆嵌入活塞环槽底部，活塞环沉入环槽内的数值即为其背隙，计算公式为：气环背隙值=DK+0.5；油环背隙值=DK+1.5 。其中，D为汽缸直径值；K为常数，铝合金活塞取0.006、铸铁活塞取0.004（如CB125T款汽缸直径为44mm，则气环背隙值：44×0.006+0.5=0.764mm，计算气环单边背隙值约0.38mm；油环背隙值：44×0.006+1.5=1.764mm，计算得油环单边背隙值约0.88mm）。考虑到实际测量比较困难，建议找一段长度150mm左右的电线，剥去外皮，取电线中间的线径为活塞环背隙值相近的铜芯线（约0.40～50mm）一头弯成与活塞环槽底径相同的圆弧，先垫在环槽内。然后，将活塞环外圆抵到预先垫在环槽内的铜芯线上，如果环的内侧面正好与活塞外圆面相平，则测量垫在环槽内的铜芯线尺寸即可。倘若环的内侧面高于活塞外圆面，可取出环槽内的铜芯线，用小锤轻轻均匀拍打，使铜芯线直径变细，测量其直径后，放入环槽内，再按以上方法检验，直至环的内侧面与活塞外圆面正好齐平。如果检查结果正常，还需将活塞环沿着活塞环槽的四周滚动一圈，如发现其背隙值有大有小，即可判定为活塞环槽底径与裙部外径不同心。若活塞环与环槽的背隙值差超过0.30mm，应更换新活塞。
  12. 活塞销孔轴线对其裙部轴线不垂直，会使活塞偏斜在气缸筒内，造成活塞环偏磨。可用游标卡尺测量活塞裙部下止口内档尺寸，并以此作基准，车制一个有二道台阶的平行块，上面一个台阶的外圆，以放进活塞裙部下止口不紧不松为宜，下面一个台阶应大于活塞裙部外径尺寸约1mm，并放置于一平板上（有平玻璃亦可）。用二只新的活塞销插进活塞销两侧孔内，使用磁性百分表，测量活塞销两侧外圆的高度值（注：活塞销孔轴线对裙部轴线的垂直度应不大于100：0.03mm，如CB125T款车用活塞总高度为48mm，则垂直度应小于0.0144mm），若活塞销孔两侧的高度值超过0.03mm，说明活塞销孔轴线对裙部轴线的垂直度超差，应更换活塞。
  13.若曲轴轴心线与气缸中心线不垂直，或曲轴组件中的连杆大、小头孔在X、Y方向弯曲，活塞在汽缸筒内会产生倾斜现象，俗称为“困缸”。“困缸”是活塞环产生偏磨的主要原因之一。为验证活塞是否存在“困缸”现象，可先取下活塞组件上的气环和油环，单将活塞装于连杆小头，穿上活塞销。然后在气缸筒内抹少许润滑油后套上活塞，并以曲轴箱体定位销定位，使气缸体下平面与曲轴箱上平面贴实后，再装上气缸盖、摇臂座组件，拧上螺母，使用扭矩扳手紧固，然后再旋松并取下所有紧固件。此时，气缸体下平面与曲轴箱上平面已牢固贴实。持套筒扳手转动曲轴（注意不要使正时链条卡住），使活塞分别处于上止点和下上止点位置，仔细观察活塞头部在气缸中的位置：若活塞始终偏向与曲轴轴心线平行的一侧，表明曲轴组件中的连杆大、小头孔不平行，或是曲轴轴心线与气缸筒中心线不垂直。
  如果活塞运行到上止点位置时偏向缸筒的左侧，而运行到下止点时又偏向缸筒的右侧，通常是由曲轴连杆组件中的曲柄销孔偏离曲轴轴线在X方向的偏差造成；若活塞运行到上止点和下止点时，活塞头部总是偏向进气侧或排气侧，则说明是由曲轴组件中的连杆大、小头孔在Y方向弯曲造成的，可分别更换零件进行对比测试便知。
  此外，如果活塞销孔与活塞裙部轴心线不垂直、曲轴轴心线与气缸中心线不垂直、曲轴组件中的连杆大、小头孔不平行、或曲柄销孔与曲轴轴心线不平行，活塞在上下运动过程中会倾斜在汽缸内，其头部与缸筒壁相碰，因此，可从活塞头部（即第一道活塞环槽以上部位）的碰撞痕迹和碰撞方向来加以判断。检查时，若发现活塞头部（与销孔平行方向或垂直方向、第一道活塞环槽以上的部位），有明显的亮点，便可确认以上所述故障，应视其不同原因，分别予以检修、排除。
14.气缸筒椭圆度超差或工作过程中产生热变形，会使活塞环与气缸壁之间的密封性能下降。对此可对汽缸在冷态和热态状况下进行检测：先将所测气缸于冷态状况下用杠杆百分表分别在气缸的上、中、下位置和X-Y方向测量，并记录下所测数据。找一合适的容器，放入适量的水。然后将所测气缸按正常的装配程序装上定位销、气缸垫和气缸盖，同时找几只长度合适的螺栓、螺母将气缸体和气缸盖按使用说明书的规定扭矩并紧。事先需用细铁丝将气缸与气缸盖的结合体栓牢，便于加热后及时提出测量。用水银温度计测量加热溶液，当温度达到90C°以上时，再恒温约半小时，提出气缸体使其呈倒置状态（即气缸体下部朝上）。用事先校对好的杠杆百分表按上述的位置和方向进行测量。最后将气缸在冷态和热态时上、中、下位置和X-Y方向测量的最大值减去最小值，即是该气缸锥度和椭圆度的热变形量（正常的气缸锥度和椭圆度应不超过0.01mm，且不允许缸筒呈上大下小的倒锥状 ）。
  15.维修发动机在拆开气缸、活塞及环检修时，空气中的灰尘异物极易混入其中。再加上目前大多数维修站露天作业较多，真正具备密闭环境或室内分解发动机（指气缸及曲轴箱部分）条件的不多。因此发动机装配好后，千万不要忘记对空气滤清器滤芯进行认真的检查和保养。滤芯严重赃污无法清理时，应及时予以更换，不能心存侥幸而勉强代用，以免留下故障隐患。
  16. 活塞环是密封汽缸做功的运动摩擦副零件，必须进行严格的检查。在分解发动机拆卸活塞组件后，可将活塞取下来，注意检查活塞环是否灵活，所谓环的灵活是指将装了环的活塞组件中的环槽，由水平位置改为垂直位置时，活塞环能以自重落下。所谓活动呆滞，是指环不能以自重落下，但用手指轻轻摁时就能活动。
  17. 如果发动机存在窜机油冒蓝烟现象，在分解活塞组件时，应着重要检查活塞环在活塞上是否对口，环的开口间隙是否正常，以及环的安装方向是否正确，检查没有问题时，应重点检查片环外圆上的镀铬层是否脱落，它是产生微量漏气和窜机油的根源之一，由于故障点较为隐蔽，容易被人忽视，须仔细检查。
  18. 在安装活塞环组件时，应先将衬环装配入油环槽中，其衬环搭口应紧密靠在一起。如果衬环搭口存在间隙，会影响油环组件的组合弹力，引起窜机油、冒蓝烟故障。安装片环时，应避免将片环开口对着活塞销孔切口方向，若片环开口对着活塞销孔切口方向装配，同样会引起窜机油故障。
  19. 更换活塞环时应注意，不同型号发动机的活塞环一般是互不通用的。即使缸径相同，因其活塞环槽底径尺寸的差异，误装后可能会使活塞环在活塞环槽内无背隙而产生胀缸现象。所以应选用相同型号的与活塞配套使用的活塞环。在通常情况下应同时更换第一道和第二道活塞环，在大多数发动机的活塞环中，第一道与第二道活塞环是不能互换使用的，而且第一道环往往为镀铬环，切不可随意用非镀铬环代替。
  20.部分活塞环平面上没有方向装配标记，但会在环的外圆印有色标，可将有色标的一侧，装在活塞环槽的右侧（活塞顶朝上），如果安装方向没有把握的话，可按照经验法进行鉴别：
（1）第一道活塞环的外圆一般均镀有硬铬，且环的内侧有约0.5mm×45°的倒角，据此可将环内侧有倒角一侧朝向活塞顶方向安装即可。
（2）第二道活塞环为锥面环，其锥角只有1°～1°30'。锥面环的外圆切出一个锥角，只有环的下平面有0.2～0.6mm宽一段是圆柱面。因此，锥面环和汽缸壁接触也是很狭小的一条密封带。同时，它还起着辅助向下刮油、向上布油的作用。环的上平面用激光刻有记号或字母，装入活塞时，应将带有记号的一面朝向活塞顶，不可装反。如果没有方向标记，可将第二道活塞环装到活塞上，然后将装了第二环的活塞组件从汽缸体有倒角一侧嵌入。此时，用右手指推活塞内腔，而左手指则推住活塞顶部，使活塞组件在汽缸筒内来回移动。就这样推拉活塞至少数十个来回，最后取出活塞组件，查看第二道锥面环周边发亮的一圈，即是锥环大的一面。对此，可将活塞环没有磨到的黑圈朝向活塞顶装配即可。