十一、量缸表及气缸内径检测

测量气缸内径是判断发动机气缸磨损程度的重要手段，通过量缸表测出气缸内径的实际尺寸，然后与标准缸径进行比较，得出磨损量、变形量以及气缸与活塞的配合间隙，进而判断是否需要进行大修。气缸内径测量的准确度对于提高发动机的修理质量具有重要意义。

量缸表实际上是一种功能扩展的内径百分表，其结构如图1-30所示。量缸表由百分表和测量附件（手柄、探头、替换杆以及替换杆紧固螺钉）组成。量缸表与其他百分表一样，系利用齿条轴与齿轮传动的原理，其测量精度为0.01mm。

图1-30 量缸表

1.量缸表的标定

量缸表与直尺、游标卡尺等在测量原理上有较大的区别，后者能直接读出实际尺寸，而量缸表测量出的数据需要经过换算，才能得到气缸的实际尺寸。因此，量缸表属于比较性测量仪表，使用前需要对它进行“标定”。就好像用一根木棍去测量房间的长度，首先需要用一把尺子量出木棍的尺寸才行。

量缸表的标定方法如下（见图1-31）：

①用游标卡尺测量气缸未磨损部位的内径，获得标准尺寸ϕ，例如87.00mm。

②调整外径千分尺到ϕ，并且加以固定，作为量缸表的标定尺寸（以上操作相当于用尺子量出木棍的尺寸）。

③选择一个替换杆（即加长杆）和一个调整垫圈，安装好，成为探头（又称为“活动测头”），然后用固定好的外径千分尺来标定这个探头。此时百分表的大指针处在“0”位，小指针处于某一位置。

在替换杆上标记有尺寸（其递增量为5mm），通过这些尺寸作为选择合适替换杆的依据，然后通过调整垫圈进行微调。替换杆的长度应当保证量缸表在测量时，即探头处于其变化范围的中间位置及附近，以便无论实际缸径大于或小于ϕ时都能进行测量。

④当百分表安装到量缸表表体上时，探头大约有2mm的伸缩量，过大过小都不好。在实际测量时，量缸表的探头只是在这一标定位置增大或者减小一定的量，而这一增减量可以从百分表大指针的读数上反映出来。

图1-31 量缸表的标定步骤

2.量缸表的校零

在正式测量之前，必须用千分表对量缸表进行零校准，其步骤如下（见图1-32）：

①将千分表设定在由游标卡尺测得的标准尺寸上，并且用锁紧装置固定千分表的轴。

②将量缸表放置到千分表的测微计与轴中间，然后以替换杆为支点，左右摆动量缸表。

③转动表盘，使大指针指向零位。在这一点，表盘指示器应当处在探头的收缩侧回转。

3.气缸内径的测量（见图1-33）

①慢慢地推导板，并且仔细地把探头插入气缸内。

②摆动量缸表手柄，移动探头，寻找最短距离，即探头中心线与气缸中心线垂直的位置。

图1-32 量缸表的校零步骤

图1-33 气缸内径的测量方法

③读出最短距离位置时的刻度值。

由于探头的伸缩方向、百分表大指针摆动方向、百分表小指针摆动方向三者之间的关系比较复杂，而且在计算实际缸径时，应当顺时针还是逆时针读数，读取的数值应当与标定值ϕ相加还是相减容易搞错，所以在测量前，要记牢量缸表标定时小指针的大致位置（此时大指针指向零）以及采用的标定值。

专家建议运用以下16字口诀：“小小逆加，小大顺减，不变取小，逆加顺减”

其含义如下。

设：小指针所处的原始位置为A，大致在刻度2～3之间，并且偏向刻度3（见图1-34）；

大指针所处位置的数值为B；气缸内径标定值ϕ=87.0mm（它是气缸内径的标称尺寸）。

图1-34 百分表大指针、小指针的原始位置

“小小逆加”——若小指针小于A位，则沿逆时针方向读取大指针所指数值B，然后与标定值ϕ相加，即：实际缸径=ϕ+B。

例如，小指针变小，则沿逆时针方向读大指针所指数值，得到+0.37mm（见图1-35）。

那么，实际缸径=ϕ+B=87.0+0.37=87.37mm。

图1-35 “小小逆加”——百分表的读数与计算

“小大顺减”——若小指针大于A位，则沿顺时针方向读大指针所指数值B，然后与标定值ϕ相减，即：实际缸径=ϕ-B。

例如，小指针大于A位，则沿顺时针方向读大指针所指数值为0.38mm（见图1-36）。

那么，实际缸径=ϕ-B=87.0-0.38=86.62mm。

“不变取小，逆加顺减”——若小指针变动很小（视为“不变”），说明实际尺寸相对于标定值ϕ的变化很“小”。对于大指针“逆”时针方向读数还是“顺”时针方向读数，哪一个数值小就取那个值，即“取小”。

图1-36 “小大顺减”——百分表的读数与计算

若该值是“逆”时针方向读数的，则与标定值ϕ相加，即：实际缸径=ϕ+B。

若该值是“顺”时针方向读数的，则与标定值ϕ相减，即：实际缸径=ϕ-B。

例如，小指针基本没有变化，逆时针方向读大指针的值较小，所以取+0.10mm（见图1-37）。

那么，实际缸径=ϕ+B=87.0+0.10=87.10mm。

图1-37 “不变取小，逆加顺减”——百分表的读数与计算

注意：在读表时，首先看小指针相对标定位置是变大、变小还是不变，然后根据口诀判断大指针应该顺时针方向读数还是逆时针方向读数，并判断应该与标定值ϕ相加还是相减。每次读取大指针数据后应随手记下“-B”、“+B”，以备测量完成后集中进行计算。

在观察小指针的位置时，由于2～3之间没有刻度，只需记住小指针在2～3之间是处于中间、偏向2还是偏向3的位置即可。

4.气缸变形的测量（见图1-38）

气缸内表面本来是一个精确的圆柱形。但是，活塞止推面受到来自燃烧室高压气体的压力，形成了侧向推力（其方向如图1-38中3），而且活塞处在高温的环境下，气缸往往变成椭圆或者部分锥度，因此需要进行测量。

①测量位置的选择，必须遵照维修手册的要求，至少取气缸的上、中、下3个位置。

②根据气缸的直径，计算出气缸的圆度（俗称“椭圆度”）和锥度值。

例如：圆度：A′-B′（A′>B′），或者a′-b′（a′>b′）。

锥度：A′-a′（A′>a′），或者B′-b′（B′>b′）

图1-38 气缸圆度与锥度的测量

5.几种不合理的测量方法

①有人认定气缸内径只能变大不会变小，所以读表时总是沿逆时针方向读大指针数值，并将结果加上标准缸径。实际上，由于各种因素的影响，气缸内径也会出现小于“对表”时所取标准缸径的情况，因而上述认定会导致读表和计算错误。

②读数时，不看小指针的变动，只看大指针处在0位的左侧还是右侧，左侧的读数与标准缸径相加，右侧读数与标准缸径相减。当磨损或变形量在0.5mm左右时，会导致读数错误。

③加长杆选择过长，导致量缸表卡在气缸内不能活动；或者加长杆过短，导致探头无法与气缸壁接触，百分表不动，测量失效。

④有的维修人员不用千分尺标定量缸表，而是利用气缸上部的、未磨损部位的内径作为基准，并用来计算磨损量。这样只能得到气缸的相对直径，不能获得气缸的实际直径，也无法判断气缸是否达到极限修理尺寸。

⑤不注意百分表大指针从标定位置转动1整圈以上，又不观察小指针摆动的幅度，从而出现测量错误。

⑥使用量缸表前不检查，当探头伸缩量不足时（应该2～3mm）仍然使用，导致测量失败。