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应注意装配方向——连杆大头内卡槽与活塞顶部燃烧室凹坑，相对活塞销轴心线在同一侧。

二.活塞环的装配

活塞环主要材料为合金铸铁，（在优质的铸铁中加入锰、磷、铜、鉬等合金元素），它的特点是耐高温、耐磨、耐腐蚀、有高的强度、弹性和冲击韧性。

工作表面镀上多孔性鉻或锡，以改善润滑条件和磨合性能，还可用喷钼来提高活塞环的耐磨性。

活塞环包括气环和油环。

气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大量热量传导到气缸壁，再由冷却水或空气带走。

油环用来刮除气缸壁上多余的机油，并在气缸壁上铺涂一层均匀的机油膜，这样既可以防止机油串入气缸燃烧，又可以减少小活塞、活塞环与气缸的磨损和摩擦力，此外，油环也可以起到封气的辅助作用。

活塞环保证活塞与气缸壁之间的密封和刮除气缸壁上多余的机油，活塞环工作时受气缸中高温、高压燃气的作用。

在气缸中作高速运动，加上高温下机油可能变质，使之润滑变坏，活塞环是发动机所有零件中工作寿命最短的。

当活塞环磨损失效时，发动机将出现起动困难、功率不足，曲轴箱压力升高，通风系统严重冒烟，机油消耗增大，排气冒蓝烟，燃烧室、活塞等表面严重积碳等不良现象。

活塞环有切口，在自由状态下不是圆环形，外形尺寸比气缸内径大。

因此，它随活塞装入气缸后，产生弹力而紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，使燃气不能通过环与气缸接触面之间的间隙。

活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面。

于是燃气便绕流到环的背面，并发生膨胀，其压力下降。

同时，燃气气压力对环背的作用力使环更紧地贴在气缸壁，大大地加强了第一密封面。

第一密封面是关键，如果它密封不良，气体短路漏出，环的背压就建立不起来，也形不成良好的第二密封面。

但是只要整个环圈上还有些弹力，被密封的气体就会帮助密封，而且被密封的气体压力越高，附加的密封力就越大。

这时漏气的唯一通道是环的开口间隙（或称端隙）。

压力已有所降低的燃气，从第一道的切口漏到第二道气环上平面时，又把这道气环压贴在第二道环槽下端面上，于是，燃气又绕流到这个环的背面，再次发生膨胀，其压力又进一步降低。

如此继续下去。

从最后一道环漏出的燃气，其压力和流速已经大大减少，因而漏气量也就减少了。

一般正常的漏气量只有吸气量的0．2％—1％。

因此，为数不多的几道切口相互错开的气环所造成的“迷宫式”封气装置，就可以对气缸中的高压燃气进行有效的密封。

气缸内燃气漏入曲轴箱的通道主要是活塞环的切口。

因此，切口的形状和装入气缸后的间隙大小对漏入曲轴箱的燃气量有直接的影响，切口间隙过大，漏气就严重，发动机的功率就小；

而间隙过小，活塞环受热膨胀后可能卡死或折断，所以应控制切口间隙一般为0．25㎜——0．8㎜。

一道环要比其它环要大些。

100系列柴油机活塞活塞环有贰道气环，壹道油环。

第一道气环为镀铬桶面环，其优点是当桶面环上下运动时，均能与气缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，从而使磨损大为减少，有利于密封。

第二道气环为锥形环，安装时有字的方向朝向活塞顶部，锥形环可以改善环的磨合，环在气缸内可向下刮油，而向上滑动时，由于斜面的油楔作用，可在油膜上浮起，减少磨损，第三道为异向外倒角油环。

衬环开口同油环本体开口相互错开180·

。

三道环装入活塞槽后转动灵活、无卡滞现象。

应有间隙、边隙为第一道0．04㎜——0．10㎜，第二道0．03㎜——0．07㎜，第三道0．025㎜——0．07㎜，背隙为0．5㎜——1㎜，在活塞装入气缸时，活塞环应相互错开120·

，并且不在活塞销轴线方向上，燃烧室方向应朝向大泵侧。

装配活塞环应注意以下2个问题。

1.装配前的检测

活塞环的工作表面不得有刻痕、擦伤、剥落，外圆柱面和上下端面应有—定的光洁度，曲度偏差不应大于0.02—0.04毫米，环在槽中的标准下沉量不得超过0.15-0.25毫米，活塞环的弹力、间隙符合规定。

此外，还应检查活塞环的漏光度，即将活塞环平放在气缸内，在活塞环下边放一个小灯炮，上面放一块遮光板，然后观察活塞环与气缸壁之间的漏光缝隙，由此可知活塞环与气缸壁的接触是否良好。

在一般情况下，用厚薄规测量活塞环漏光缝不应超过0.03毫米。

连续漏光缝的长度不应大于气缸直径的1／3，若干处漏光缝隙长度不应大于气缸直径的1／3，若干漏光总长度不应超过气缸直径的1／2，否则，应更换。

2.安装活塞环时的注意事项

安装活塞环之前，应按每个气缸孔、活塞和每个环槽进行个别选配，并按原厂规定检查每个环的弹力、漏光度和各项间隙、检验合格后，应使用专用夹具，将环套进入活塞环槽内装入气缸前，在活塞及活塞环四周涂好机油，并将各环口位置正确地分布。

如果是四道环，第一、二道活塞环的开口应与活塞销轴线成45度，并彼此错开180度；

第三、四两道活塞环的开口与第一、二两道的开口成90度，亦与活塞销轴线成45度，并彼此错开180度，如果是三道活塞环的，第一道环的开口应位于活塞销轴线相交的45度处，其余各道依次彼此相隔120度。

装活塞环时，还应注意环的构造形状和缺角的方向及其记号，不可颠倒装反。

三.装配滑套的改进

活塞装入气缸时应用专用工具滑套装配。

滑套的尺寸直接影响活塞的装配效率和质量。

车间原来使用的滑套如图1所示，最大口出为105㎜，在使用时不大好用。

原因分析如下：

1、滑套套入活塞时不容易放进去。

2、活塞环进气缸时不好进，还经常会出现活塞环断裂的现象。

活塞环为何会不好装入气缸呢？

经过长时间的仔细观察发现：

滑套大口在套入活塞时会挡在活塞环上，用手捏一下环就好套了，但装配效率跟不上。

于是测量了活塞在自由状态下的大小为105㎜——106㎜之间，比滑套的大口尺寸还大，于是把滑

原使用滑套改进后滑套

套大口加大到106．8㎜，活塞环就容易进了，但活塞环断裂的就更多了，这是因为滑套大口加大后,锥度变大,气缸的上端口有一个很小的倒角.活塞环在进入气缸的时候，由于滑套锥度变化太大，活塞环收得太快，遇到气缸口的倒角，突然张开,又有推活塞的力活塞环就断了。

当时就想：

如果把锥度改小但滑套长度又增加了，活塞裙部又不容易进入气缸口。

那么用什么办法才可以使滑套套上但又不增加长度的情况下大口尺寸到106．5㎜以上呢？

这个问题困扰了我好长时较间，直到有一天看到水泵皮带轮，有锥度，皮带槽的地方比锥度的地方大。

哪滑套可不可以用两级变化，先把活塞环收拢并平稳过渡到特定的地方呢？

于是测量了活塞头部的长度为25㎜，重新作了新的滑套如图2。

用两级变径，对滑套改进。

以上问题都得到了良好的改善，使装配效率和质量有了提高。

参考文献：

1．高大安．内燃机构造．中国建筑工业出版社出版．1992

凌同光．汽车常用材料及加工工艺．上海科学技术出版社出版．1991

浅谈避免气缸套磨损的一些措施

摘要：

针对柴油机气缸套磨损对发动机造成的危害，以及缩短发动机使用寿命，根据自己工作的体会，谈谈如何避免这类故障的危害。

关键词：

气缸套气缸磨损活塞

气缸套是一台发动机内部零件中的重要组成部分（其结构如图1所示）。

它的磨损和是否正确装配都会给发动机的正常使用带来极大的危害，并造成发动机的动力性、经济性和使用寿命不同程度地下降

-

由于部分操作者对气缸套的磨损和是否正确装配的成因及危害认识不足，至今，仍未引起足够重视和采用有效的措施加以预防，结果造成一些发动机的早期损坏，造成不必要的经济损失，给企业经济效益带来了一定的影响。

下面对一些有关的问题作一些探讨，不足之处敬请各位指导老师和专家指正。

一、气缸套磨损的规律

1．发动机在工作时高速旋转，气缸套磨损由于活塞位于不同位置时的工作条件不同，其磨损量有明显区别。

一般规律是活塞在上止点8度至12度（曲轴转角）位置时，第一道活塞环与气缸壁接触部位磨损最严重，在一个大修里程的使用期中，最大径向磨损可达0.2至0.3mm，由上往下，磨损量显著减小，这种上大下小的磨损，使气缸成为“锥形”。

2．在特殊情况下，如机油中未滤清的金属屑和杂质随机油溅到缸壁表面产生磨料磨损时，则磨损成类似“腰鼓形”。

这是因为金属屑和杂质，随活塞在气缸中部运动速度最大，因而对缸壁磨削作用也最大，在缸壁上部不与活塞环接触的部位，几乎没有磨损，故形成一道明显的台阶，俗称“缸肩”

3．气缸磨损除上述规律外，还会使气缸失去正圆形状而成椭圆形，即“失圆”。

气缸失圆的原因随车型，结构及维护，使用条件的不同而不同。

柴油机一般由于气缸套侧面冷却效率较高（冷却水从缸体侧面进入）及活塞的侧压力较大，使气缸壁的横向磨损大于纵向磨损而造成失圆。

此外，多缸发动机各缸的磨损量也不均匀，一般冷却强度比较高的缸磨损量比较大。

二、减少气缸套磨损的措施

根据上面对气缸套磨损规律的分析和了解。

我得出，减少气缸磨损除在设计制造上采用抗腐蚀；

耐磨损的措施外，还可以从下面几点中做到减少气缸磨损。

1．正确启动和起步

冷车启动时，由于温度低，机油粘度大，流动性差，使机油泵供油不足。

同时，原缸壁上机油在停车后沿缸壁下流，使启动瞬间得不到工作时那样良好的润滑，致使气缸壁磨损大大增加。

为减少磨损，初次启动时应将发动机转几圈，待磨擦表面得到润滑油后再供油启动，启动后应怠速运转升温，严禁猛轰油门，待机油温度达到40℃时再起步，起步应坚持挂低档，并循序使用每一排档行使一段里程，直到油温正常，供油充分后，方可转为正常行驶。

2．保持发动机的正常温度在80℃—90℃

因为温度过低，不能保持良好的润滑，增大缸壁磨损，气缸内的水蒸气易于凝结成水珠溶解废气中的酸性气体分子生成酸性物质，使气缸壁受到腐蚀磨损，试验证明，当气缸壁温度由90℃下降到50℃时，气缸磨损量为90℃时的4倍，反之温度过高，会使气缸强度降低而加剧磨损，甚至可能使活塞过度膨胀而造成“胀缸”事故，使气缸套报废。

3．保持良好的润滑

（1）除要求保持机油正常温度外，还应保证机油压力符合原厂说明书的规定。

（2）经常检查和保持机油的数量，质量，按季节选用适当粘度的机油。

（3）在保修换环作业中选用弹力适当的活塞环（弹力过小会使燃气窜入曲轴箱吹落缸壁上的机油，增大缸壁磨损，弹力过大会直接加剧缸壁的磨损或因缸壁上的油膜遭到破坏而加剧磨损）。

4．加强“三滤”（空气滤清器,机油滤清器和柴油滤清器）的保养工作，应经常检查滤清器是否短路

这是防止机械杂质进入气缸，减轻缸壁磨损延长发动机使用寿命的一项重要措施，这在多风沙地区尤为重要。

有的为了片面追求节约燃料而不装空气滤清器，这是绝对不允许的。

据试验，在沙土路面上不装空气滤清器造成的磨损，比装空气滤清器的大几十倍甚至百倍。

机油滤清器和柴油滤清器如发生短路或堵塞会引起发动机润滑不良，造成各个零件的不正常磨损。

5．提高保修和装配质量

严格按照车辆的技术标准进行保修作业，防止因修理和装配不当而加速活塞与气缸壁的磨损，因此应注意以下方面：

（1）气缸套安装前的检查

发动机在装配和更换新气缸时，应注意1）选用与气缸套分组记号相同的气缸套，以保证气缸套与其座孔的配合间隙正常，防止气缸套变形或工作时产生振动，减轻气缸套磨损和“穴蚀”损坏。

同时，活塞也要相应选配，以保证活塞与气缸套的配合间隙符合要求。

2）应清除气缸体内的铁锈，污垢及其它杂质，并用细沙布轻擦气缸体与气缸套的结合处，使其露出金属光泽，特别是与密封胶圈的接触处必须光滑、平整、以免漏水。

新缸套内外表面的防锈油和杂质应洗净擦干。

3）检查气缸套圆度公差（内腔同一平面选取三点测量）不超过0.01mm。

4）将气缸套装入气缸体气缸孔中检查其凸肩高出气缸体顶面的高度是否符合要求（一般为0.02—0.13mm见图1放大图），以保证气缸垫有良好的密封作用。

并检查各气缸套高出缸体上平面高度差（不大于0.05mm），以免拧紧缸盖螺栓时缸盖变形或密封不严。

（2）气缸套安装的注意事项

1）气缸套检查合格后，装上新密封胶圈，保证密封胶圈平整而不扭曲，不得沾油，以免橡胶变软，弹性减弱失去密封作用。

在密封圈圆周上涂适量密封剂（如乐泰660或科瑞5660厌氧密封剂）,应连续、均匀、无间断。

2）将气缸套放入气缸体气缸孔中，双手均匀用力将气缸套压装到位（装配时不能敲击气缸套。

3）如有条件，应在装好气缸垫,气缸盖后，用2—4kpa的压力进行水压试验，以不渗漏为合格。

三、结束语

综上所述，本人通过工作学习中，得到一些体会，从一个侧面反映了影响发动机气缸套磨损的因素，其中相当一部分是人为因素，应引起同行特别是新手的重视，并由此采取相应的措施来避免。

只要我们在操作和装配中，能认真做到发动机及车辆的正确启动和起步，保持好正常温度和良好的润滑，加强“三滤”的保养以及发动机保修和气缸套的正确装配，那么气缸套的磨损将大大减，从而提高发动机的使用寿命。

白昂柴油汽车使用与维修360问北京金盾出版社出版1990

浅谈如何控制汽车用柴油发动机废气排放

本文论述了影响汽车用柴油发动机废气中，NOx排放浓度的主要产生原因，进行分析，根据工作经验，综合归纳了减少控制柴油发动机的NOx排放浓度的体会，谈谈这些问题的具体解决方法。

柴油发动机、废气排放、方法措施

随着社会经济的迅速发展，社会上汽车保有量不断增加，汽车废气排放所造成的环境问题，已成了当前亟待解决的环境问题，为此我国针对汽车的废气排放制定了严格的检验标准，其中对车用汽油发动机，柴油发动机，废气排放中的NOx的含量也制定了相应的检验标准，有效的控制汽车尾气排放已成了汽车业界有关人士关心与重视的问题。

通常、同排量柴油机与汽油机相比具有功率大、燃油效能高、使用寿命长、启动性好、NOx，排放低油耗低等一系列优点、因而工业发达国家、柴油汽车发展很快，在世界范围内出现了汽车柴油化的趋势，因此我仅用柴油机作为代表试作如下分析。

一、简述NOX的生成原理

在环保领域、所谓氮氧化合物是专指一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的总称化学缩写式为NOx。

而NOx的生成量与燃烧方式特别是燃烧温度和过剩空气系数密切相关，根据燃烧条件和生成途径不同，生成的NOx分三种类型。

（1）燃料型NOx由燃料中的氮化物热分解后氧化产生。

（2）瞬间型NOx由空气中的N2与燃料中的碳氢离子团（CH）等反应生成。

（3）热力型NOx是由空气中的N2在高温下氮化而成。

燃烧过程中主要生成何种类型NOx决定于燃料组成和氮分含量等因素。

如下图示：

（图1）

由图见、锅炉燃煤时

产生的NOx以燃料型为主，

燃用天燃气时，以热力型

为主，而无燃料型NOx、燃

油时，情况介于二者之间，

重油含氮量高、则燃油型

NOx高、居多、轻油含氮量

低则热力型NOx居多。

（图1）

（1）影响NOx生成的两个重要因素是燃烧温度和氧浓度。

热力型NOx是空气中的N2在高温条件下与O2作用的结果，其生成机理是，高温下氧原子撞击氮分子发生链式反应。

如图2

0+N2N0+N

N+O2NO+O

（图2）

（2）影响NOx生成的另一重要因素是

氧浓度、油图可见燃料过剩（d小于1）

的情况，随氧浓度的升高热力型NOx量增

大在过量空气系数等于1时达到最大值，

随空气量增多虽然氧浓度升高，但由于

温度降低热力型NOx生成速率反而降低。

当富燃料和空气不足时，CH烃类

基团较多因而产生瞬间型NOx自然也较

多，这种情况多发生在内燃机燃烧过程中。

如图3过量空气系数d（图3）

二、如何控制柴油机的N0X排放措施主要有以下方法

通过上述影响柴油机NOx排放浓度的分析我们清楚了柴油机在不同工作状况下应有合适的空然比，同时还要有与之相适应的喷射时间，与及发动机工作温度，影响这两个条件的因素很多。

柴油机的尾气组成与汽油机不同所以合理方法也不相同，柴油机排出气体污染较汽油机小，柴油机排出的污物主要是黑烟，尤其是特殊情况下，当柴油机急速加油，爬坡，满载或超载时冒黑烟更为严重，这是由于发动机燃烧室内燃料与空气混合不均，燃料在高温缺氧的情况下燃烧不完全所致。

结合到具体的处理工作中，主要考虑到两个方面，一是如何合理配置改进。

二是如何通过正确调整合理的保养和必要的维修作业，使发动机尽量保持良好的工作状况，这是柴油机NOx排放量不超标的基础和保证。

总之提高我国柴油车，车用柴油发动机技术水平急需解决需解决下列问题：

现具体方法如下：

（1）改进进气系统，采用增压、中冷方法、通过增加空气量可以降低缺氧状态，促使燃油燃烧完全，柴油机采用排气蜗轮增压后不仅可提高功率30%—100%甚至更多，由于混合气密度加大、燃烧得到改善，从而降低油耗率，并可减少排气污染。

（2）加大喷油提前角，提早喷油时间，可使更多燃油在着火前喷入燃烧室，从而加快燃烧速度，使黑烟减少，但过早喷油会引起燃烧噪声，并增加NOx的排放所以喷油时间要严格控制，使柴油机的动力性，经济性最好，排放小的喷油提前角是最佳喷油提前角。

（3）改进喷嘴结构，提高喷油速度，缩短喷油持续时间，采用电控技术。

（4）适当减少启动油量，可减少低速，低负荷时的颗粒物排放，适当降低最大供油量，可减少全负荷条件下的颗粒物排放，但降低供油量，会造成车辆动力性能下降，因此应慎重。

（5）排放后处理，关键技术，如废气再循环（EGR）技术微粒捕集技术，以及NOX催化转化技术。

（6）尾气净化处理，三效催化技术，采用氧化法除去CO和碳氢化物，采用催化法除去CO碳氢化物和NOX，氮氧化物。

现以我公司产品4100QB和4100QBZL柴油发动机为例作比较如图示：

型号

4100QB

4100QBZL

型式

立式、直列、四缸水冷

缸径×

行程

100×

105

活塞总排量（L）

3.298

吸气方式

自然吸气

增压、中冷

最低空载稳定转速

≤750r/min

标定功率/转速

KW（PS）/r/min

58.8（80）

/3200

81（110）

最低油耗

g/KW.h（g/ps.h）

≤238（175）

≤217（160）

最大扭矩/转速

N.M/r/min

201/2000

～2200

285/2000

排放

欧II

三、也谈柴油机的维护保养

定期保养是合理使用柴油机，延长发动机使用寿命，保持发动机的良好技术状态的必要措施，在保养时要特别注意，零件、部件的清洁，所拆卸的零件重新安装时，应清洁干净，并保证安装正确，合理有效的保养也是控制NOX排放不超标的方法之一，具体方法如下：

（1）空气滤清器的保养

拆检：

清洗空气滤清器，空气滤清器的堵塞将使进气阻力增大，混合气变浓，致使NOX的排放量增大，必要时予以更换。

（2）清洗冷却系统，清除水垢，系统中若冷却效率低，会到致水温高，发动机整机温度过高会严重损坏发动机使各项技术指标严重下降，对NOX的排放也会有影响。

（3）检查调整喷油器，燃油系统视情况调整。

（4）检查供油提前角、视情况调整。

（5）检查主轴承盖螺栓，连杆螺钉紧固情况，对扭紧力矩不足的按要求紧到规定力距。

（6）检查气缸盖，气门间隙，清除积碳。

（7）视情况更换易损件

（8）更换机油保持油质良好。

保养、维修工作完成后，对全机检查并试车

结束语：

综上所述对柴油机废气中NOX进行分析，以及采取了一些有效措施，进行解决，实践证明通过采用进气中冷，蜗轮增压系统等技术，我公司成功开发了4100QBZL些油发动机，提高了柴油机的动力性、经济性、可靠性、耐久性、降低了柴油机油耗和低排放，排放指标达到欧II排放标准，是25-29座载客车理想配套动力，尤其适用于环保要求高的成市用客车动力。

本文中谈的这些问题，是自己在工作中的一些粗浅认识和体会，不妥之处请指证。

（1）卢小虎、戴胡斌，柴油发动机维修速成，江苏科学出版社2006年6月

（2）张怀军、于华诗，发动机故障诊断与排出金盾出版社2000年2月

（3）杨飚氮氧化物、减排技术2007年

[标题]：

浅谈4100QBZ柴油机运转时水温过高的原因及排除

发动机水温过高的问题，是一种发动机常见的通病，通过改进水道横截面，加装机油冷却器空——空中央冷却器水温问题得到了有效的解决。

水道截面机油冷却器空—空中央冷却器

引言：

4100QBZ型柴油发动机是我们厂主要产品，是属于国家免检，

技术参数如下：

四缸，直列式，水冷四冲程，缸径X行程（100X105）直喷W型燃烧室，活塞总排量为3.298L，最低空载≤338r/min最大扭矩/转速201N/m2000-2200，机油消耗率≤2g/kw.各缸工作顺序1.4.2.3，机油容量9.5L，外型尺寸892X622X730，净质量300kg，前一段时间用户反映该机水温普遍过高，现在我们来分析一下究竟是哪里的原因导致水温温度过高。

根据发动机水道循环图一，我们得知冷却水在节温器的作用下当温度高于85℃节温器打开进行大循环反之进行小循环。

一．水温过高的原因

1．发动机水套内沉积的水垢过多。

发动机工作时，从冷却水中分解出来的矿物质沉积在水套和散热器内表面就成为水垢。

水垢的导热系数很差，仅有0.2-2.0大卡/米2小时℃约为铸铁1/400，因此冷却系统沉积水垢后，冷却效率降低，发动机温度升高。

2.散热器或风道和导风罩及发动机表面脏污

空气中的尘土通过上述机件时，总有一部分粘附在机件的表面使之脏污。

特别是这些机件表面沾有机油时脏污更快，而尘土和机油的导热系数比水垢还差，仅有0.12大卡/米小时℃。

因