发动机气缸的压缩余量又称为“存气间隙”、“避让间隙”,是指活塞压缩到上止点时，活塞顶面与气缸盖平面之间的距离。 发动机气缸的压缩余量取决于以下3个因素:一是活塞位于上止点时,活塞顶面凸出(或低于)气缸体上平面的尺寸(这个尺寸一般不超过0.40mm);二是气缸垫的厚度;三是气缸盖的实际厚度及气缸体上平面的高度。气缸压缩余量大致等于气缸垫的压紧厚度减去(或加上)活塞顶面凸出(或低于)气缸体上平面的尺寸(见图2-15)。 1.气缸压缩余量对发动机性能的影响： (1)气缸压缩余量的变化必然改变发动机的压缩比气缸压缩
余量的变化,意味着燃烧室容积的变化,进而引起压缩比发生变化。从发动机的工作原理分析,气缸压缩余量增大,将使压缩比减小;气缸压缩余量减小,使压缩比增大。为了提高发动机的输出功率和改善燃油经济性,一般希望压缩比大一些,也就是气缸压缩余量小一些但是也要有一定的限度。反之,如果压缩余量过大,则压缩比变小,将造成发动机起动困难、动力下降、发动机工作不平衡甚至产生振抖等一系列问题。
(2)气缸压缩余量过小容易引起运动干涉现象如果气缸压缩余量过小,或者气缸没有压缩余量,则容易发生活塞撞击气门现象,在气缸上部将产生严重的异常响声。
2.气缸压缩余量的测量方法：
由于维修配件的尺寸和精度存在误差,同时在实际使用中零部件的损伤不可避免,因而气缸压缩余量往往会发生变化。因此,在更换曲轴、连杆、连杆轴承、活塞、活塞销、气缸体、气缸盖和气缸垫之后,都应该检查气缸压缩余量是否符合技术要求。
测量气缸压缩余量的简便方法是“压铅法”一将厚度2mm左右的软金属条(如电工熔丝、锡焊条等)从火花塞(或者喷油器)安装孔插入活塞顶的最高处(注意避开活塞顶涡流室穴坑),然后摇转曲轴,使活塞越过上止点,在活塞压扁软金属条后,小心抽出该金属条,测量其厚度。所测得的厚度就是气缸的压缩余量。
测量燃烧室容积的方法是:分解发动机,将气缸盖倒置于一块平板上,用一块玻璃遮住燃烧室出口4/5,只留一个小圆口,然后用医用针筒吸取15mL自来水,缓慢地从留出的小圆口注入,待燃烧室被自来水充满后,停止注射,最后计算医用针筒内减少的水量,所得量就是燃烧室的容积。
3.控制气缸压缩余量的主要措施：
在维修实践中,有的修理人员不注意检查气缸的压缩余量,致使发动机产生了严重的
“后遗症”。因此,在维修中必须严格控制燃烧室容积和压缩余量的变化,维修人员的职责就是把握好这个“度”。
为了严格控制发动机气缸的压缩余量,应当掌握以下技术要领。
1)控制气缸垫的厚度：气缸垫厚度对于发动机气缸的压缩余量具有明显的影响。若气缸垫加厚,气缸压缩余量也变大,发动机的压缩比含变小;若气缸垫减薄,则气缸压缩余量变小,发动机的压缩比会变大,气缸的爆燃趋势增强。因此,在一般情况下(如气缸盖平面、气缸体平面未经磨削),不要轻易改变气缸垫的厚度。
气缸体、气缸盖平面经过磨削之后,气缸的压缩余量会明显变小,此时应该酌情增加气缸垫的厚度,以此来抵消气缸压缩余量的变化。例如CA6102Q型发动机,其标准气缸垫经缸口护圈压缩后的厚度为1.55mm,加厚气缸垫经缸口护圈压缩后的厚度为2.80mm。有的发动机气缸垫的厚度有1.20m、1.35m、1.50mm、1.65m之分,不同厚度的气缸垫就是供维修时调整气缸压缩余量和压缩比之用的。
(2)检测气缸盖和气缸体的实际高度：众所周知,气缸盖平面难免出现磨损或者翘曲变形。当气缸盖平面度误差超过0.10~0.15mm时,就要对其平面进行磨削或者铣削,但是最大加工量不得超过1mm,否则将明显改变气缸的压缩余量和压缩比。例如EQ6100-1型发动机,若气缸盖减薄1mm,则气缸压缩余量减小1mm,燃烧室容积相应减少6.66mL。而燃烧室容积每减少2.85mL,压缩比相应增加0.1。
气缸体顶面经过磨削或者铣削后,应该检查气缸体上平面至曲轴轴承座孔轴心线之间的距离(见图2-16),这一距离EQ1090型发动机为30m,CA1091型发动机为303mm。如果出现较大偏差,应该调换不同厚度的气缸垫,以校正气缸的压缩余量和压缩比。
(3)矫正曲轴的弯曲或扭曲变形：曲轴弯曲或者扭曲后,不仅造成活塞“偏缸”,而且使活塞到达上止点的实际位置发生变化,也就是造成气缸压缩余量发生变化。因此,凡是发动机发生“抱轴”“烧瓦”、捣缸之后,都要检查曲轴的弯曲或者扭曲变形量,其方法是:把曲轴放置在磨床的顶尖上(或者放置在位于平板上的两个V形铁之间),用百分表的触头触及曲轴中间一道主轴颈,然后转动曲轴一圈,百分表指针摆动最大值的半就是曲轴的弯曲变形量(见图2-17)。如果弯曲量超过0.15mm,应该放置在压床上进行冷压矫正。
另外,如果发动机在运转情况下突然落水,一定要进行认真拆洗和检查。因为此时已经有大量泥、水进入气缸内,曲轴、连杆等零件往往会发生严重变形,如果不加处理就继续运转,容易因曲轴和连杆变形而改变气缸的压缩余量,甚至产生运动干涉故障。
(4)对配件认真进行鉴别为了适应：
不同地区(例如高原、平原)、不同运行条件的需要,有的汽车制造厂生产了不同压缩比的系列产品,同时也对相关零部件的结构作了相应改变。例如CA6102Q型发动机的气缸盖有两种,一是标准型气缸盖,其高度为104mm±0.1mm,燃烧室容积为116mL±3mL;二是加高型气缸盖,其高度为105.8mm±0.1mm,燃烧室容积为128mL±3mL。因此,在更换零件时务必注意。
有人认为同一系列发动机的活塞、连杆都可以通用,实际上这是一种误解。例如100系列柴油机的铝活塞,其活塞销中心线到活塞顶面的距离,有的相差4mm。由此可见,错用配件后,气缸压缩余量和压缩比必然发生明显的变化。总之,不要轻信每个配件都是合格产品,装配前对影响气缸压缩余量的相关尺寸进行技术鉴定是必不可少的。
