湯哥小保養工廠: 03曲軸活塞安裝 M42B18 升級2.1升計畫

BMW 318 M42B18  升級2.1升計畫

<< 曲軸及活塞組裝 >>

安裝曲軸

這個階段，大致是把曲軸正確安裝到引擎本體之中，讓曲軸可以正常自由旋轉。曲軸和引擎本體之間，以大波斯片接觸。

大波斯片的功能是曲軸旋轉的軸承，位於曲軸和引擎本體之間。曲軸和引擎本體之間有一定的公差，這些公差，可以利用厚度有些微差異的波斯片來平衡。

M42 4缸引擎共有5個大波斯，1個大波斯又分上下2個半片，除了中間附有固定曲軸功能的導軌那2片波斯片以外，其他4組8片都可以調換搭配。

翻開BMW TIS手冊，M42引擎大波斯建議的油膜間隙是0.0020mm~0.0058mm(約2條~6條)，鎖緊的扭力是20N.m+50度。這麼小的間隙，用蠟質的線規來測量最方便也最實際。

經過每一組大波斯單獨測量後，發現5組波斯的油膜間隙都很平均，在0.0040mm左右。這個數據告訴我們，以目前的大波斯片及鎖緊波斯蓋扭力的搭配，是適合的設定。在清除波斯上殘餘線規後，即可用標準的扭力將波斯蓋鎖上，完成曲軸的組裝。

這個步驟要注意的是，測量時波斯片及曲軸都要保持清潔乾淨，不可有潤滑油；安裝時要把線規殘餘物清理乾淨，並且在波斯片及曲軸滴上足量的潤滑油後，才組裝鎖緊。波斯片安裝的方向，需將缺口對齊波斯蓋上的記號。曲軸安裝完成後，正常情況用手是可以直接輕鬆轉動的，如果阻力很大，表示有地方裝錯，要再重新打開檢查。

搭配活塞環

依據引擎性能需求，活塞有不同的設計，S50B32 (240)的活塞有3層活塞環，由上到下分別是壓縮環、刮油環及含油環。以上3環的功能都不同，簡單說明如下：

壓縮環：主要負責壓縮氣體，擋住汽缸爆炸壓力，將活塞下推，並負責將燃燒產生50%熱量導向汽缸壁。

刮油環：主要負責將潤滑油刮向活塞下方，並協助擋住些微自壓縮環漏出來的汽缸燃燒的混合氣體，協助將燒產生30%熱量傳導至汽缸壁。

含油環：這個環又分為3環，中間環為不規則形設計來吸附潤滑油，並潤滑汽缸壁。

依照BMW TIS手冊資料，來搭配1~4缸的各活塞環。搭配的方式，先將活塞環各別放入汽缸中，用工具或活塞使活塞環平面垂直活塞運動方向，平行汽缸平面，然後用厚薄規插入測量活塞環的開口間隙大小，然後記錄下這些值。

BMW TIS建議，壓縮環開口間隙0.25~0.40mm，刮油環開口間隙0.25~0.40mm，含油環開口間隙0.25~0.50mm。

實際測量結果，壓縮環開口間隙1~4缸都是0.25mm，完美；刮油環1~4缸測量出來都是0.35mm，完美；含油環1~4缸測出來都是0.40mm完美。至此，活塞環的搭配已完成。

由於活塞環有彈性緊貼汽缸壁，所以也可以拿來當測量汽缸壁直徑的工具，也就是說，活塞環開口間隙越大，表示汽缸直徑越大，且因圓周長為直徑的3.14倍，所以汽缸直徑變化在活塞環開口會放大3.14倍，算是可以放大解析度的工具，相當好用。

方法是利用同一個活塞環，分次放入1~4汽缸，以及汽缸內上部、中部、下部等位置，經由測量其開口間隙數值變化，可以知道汽缸直徑大小變化的情形，我測量的結果4缸完全一樣，上中下也完全一樣，果然華齡街的搪缸廠是技術認證。

安裝活塞環

當活塞環搭配好後，就可以依序依方向安裝在活塞上面，注意壓縮環和刮油環有分上下，方向不可相反。每個活塞1~3環的開口安裝方向，有90度120度180度各種理論，其中要注意，開口不要對準活塞插銷方向即可。我這次是採用180度的做法，原因是我設計的引擎壓縮比目標不特別高，且希望保有最大的壓縮效果，所以採180度間隔的做法。

把活塞環安裝到活塞上面，有專門的活塞環工具，如果沒有工具的話，用手輕輕撥開也是可以的，但要小心順勢，角度不對的話，高碳鋼材質的壓縮環容易折斷。

安裝活塞

1~4缸的活塞環都安裝完成後，拿出活塞環預縮工具，束緊活塞環，連桿開口對準曲軸小波斯方向，將活塞慢慢分次推入汽缸內，過程中要注意，活塞連桿可能卡到汽缸壁或是曲軸，不可盲用力，以免造成刮傷。