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发动机活塞与气缸的配缸间隙

发动机活塞与气缸的配缸间隙是极为重要的技术参数。不同车型的发

动机，特别是现代强化发动机，由于其各自的结构，材质及其他各种

技术参数不同，活塞与气缸的配缸间隙也不尽相同。

不论何种发动机，其合理的配缸间隙都是同制造厂家根据发动机的

特点材质，设计经验并经多次实验而确定的随车的使用说明己和维修

手册，是指导使用和维修的大纲。在未能吃透发动机结构特点和使用

机理之前，不可随意减小配缸间隙，相反，对于使用后的发动机，考

虑到发动机缸体等零部件的变形及其他因素，在大修镗磨气缸时，对

于发动机制造厂家提供的维修数据，（配缸间隙）还应选取上偏差，

以免由于未能纠正发动机零部件的变形因素引起的位置精度的偏差，

导致不易发现的偏缸等故障。

1发动机结构，材质等不同，配缸间隙亦不同。

发动机活塞与气缸必须有一定的配缸间隙，首先是由于活塞与气缸

是发动机中最重要的摩擦副之一，如缸套与活塞及环组间的摩擦力

小，发动机的摩擦功耗也小，反之，将造成相当大的功耗；而且活塞

与气缸的摩擦表面保持一定的间隙，是考虑活塞裙部的热变形、弹性

变形及气缸壁与活塞裙部接触之间的载荷和速度等的影响，以保证活

塞裙部有足够的润滑油膜，否则，将导致缸套一活塞环组的急剧磨

损。

其次，由于车用发动机活塞是由铝合金制造的，铝合金的膨胀系数

稍小一些，但与铸铁相比还是有较大的区别，尽管目前大多采用的硅
铝合金相对其他铝合金的膨胀系数稍小一些，但与铸铁相比还是有较

大的区别。如果配缸间隙太大，会引起“敲缸”密封不良（漏气、窜

油）、动力下降；太小，则会使活塞裙部没有膨胀的余地，接触压力

超过活塞和气缸之间的油膜所能承受的挤压强度（一般4.9MPa-9.8MP

a）润滑油膜将被破坏，引起粘着磨损（拉缸）故障，不同材料的活塞

其配缸间隙亦不相同（表1）。

表1不同材料活塞的配缸间隙

活塞材料配缸间隙/mm

Y合金0.0016D

LoEx合金0.0014D

过共晶合金0.0011D

注：表中D为气缸直径/mm。

此外，还由于活塞的特殊结构，不同的发动机也有不同的配缸间

隙，如桑塔纳的活塞材料为ALSi共晶（Al12SiCuNiMg）并通过磷变质

处理。以防止出现偏析和粗大晶粒。桑塔纳活塞内壁靠活塞销座孔

处，铸入膨胀系数很小的钢圈或钢片，以阻止裙部的热膨胀，并在活

塞裙部加工有环形槽，以便贮存润滑油，用以改善活塞与气缸的磨合

并减少摩擦损耗。由于桑塔纳活塞的特殊结构，从而保证了桑塔纳发

动机活塞与气缸间隙较小（0.019mm-0.039mm）而不发生拉缸。但其

维修数据—配缸间隙为0.025mm-0.045mm。

根据减小配缸间的间隙的计算公式计算。桑塔纳轿车JV1.8发动机
配缸间隙的正确值为0.024mm-0.028mm。虽然该值尚在桑塔纳轿车

发动机维修手册提供的修理数据中、下偏差范围内，但公差范围实在

太小（仅为0.004mm），对多数维修厂来说，加工难度很大。

应当指出的是，目前我国的不少车型是从国外引进开发的，国内不

少厂家在开发生产进口车型的活塞时，没有条件在活塞上镶整体防胀

钢圈而将其取消（国外大部分活塞都镶有整体防胀钢圈或钢片），并

相应对整体结构和相应尺寸作合理修正，同时将其配缸间的间隙相应

加大（如原苏联的拉达2105发动机）以此来满足原设计要求。

2配缸间隙对整机装配尺寸和质量的影响

发动机是由许多的零部件的组成的，其所有尺寸构成尺寸链，某一

零件尺寸的变动，将会影响整机的装配尺寸的装配质量。

如长安机器厂生产的462Q型发动机，为获得较高的配缸精度，保

证发动机的缸孔与活塞裙部有良好的贴合面，装配时把活塞与缸孔分

组装配，以保证活塞与气缸的配合间隙均在0.04mm-0.05mm的范围

内，如表2所示。

如按照公式计算，其最小的配缸间隙仅为0.0186mm-0.0217mm。按

此配缸间隙算出镗磨气缸直径与制造厂分组中缸孔的最小极限尺寸62.

005mm相差0.025mm左右；与最大极限尺寸62.02mm相差0.04mm

左右。众所周知，活塞环在标准的缸孔内的开口间隙为0.15mm-0.30

mm。这样镗磨缸孔相对小了0.025mm-0.04mm，相应圆周亦小了0.0

785-0.126mm，如果碰上开口间隙为下偏差的活塞环装配进缸孔内，

其开口间隙最小的仅为0.024mm-0.0715mm（远小于0.15mm-0.30m
m开口间隙的要求）发动机工作后，势必引起活塞环卡死在活塞环槽

中，导致活塞环密封失效，烧机油，“熄火滞缸”，严重的发生拉缸故

障。须知目前的氮化钢质环，由于其硬质层硬度高达HV1