柴油機(jī)氣缸壓縮壓力不足的影響因素分析

郭子強(qiáng)

摘要：柴油機(jī)經(jīng)長(zhǎng)期使用后，氣缸壓縮壓力會(huì)下降，影響柴油機(jī)的工作性能。從燃燒室容積、進(jìn)氣量及氣缸密封性三方面分析了造成氣缸壓縮壓力不足的原因。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；氣缸壓縮壓力；影響因素

中圖分類號(hào)：U262.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.020

氣缸壓縮壓力是指柴油機(jī)氣缸內(nèi)的氣體在壓縮行程終了時(shí)的壓力。柴油機(jī)經(jīng)長(zhǎng)期使用后，氣缸壓縮壓力會(huì)下降，以致造成柴油機(jī)啟動(dòng)困難，經(jīng)濟(jì)性惡化，排氣污染增加，工作不穩(wěn)定等后果，使用壽命大大縮短。導(dǎo)致柴油機(jī)氣缸壓縮壓力不足的直接因素有：燃燒室容積、進(jìn)氣量及氣缸密封性，具體分析如下。

1 燃燒室容積增大

燃燒室容積增大，氣缸壓縮比就會(huì)變小，進(jìn)而造成氣缸壓縮壓力降低。造成燃燒室容積變大的因素如下：

（1）軸承、襯套間隙增大。在使用中，由于曲軸的主軸頸和主軸承、連桿軸頸和連桿瓦、活塞銷和連桿襯套的磨損原因，使它們的配合間隙增大，活塞運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)時(shí)，活塞連桿組向下移動(dòng)了一個(gè)距離，達(dá)不到原來(lái)要求的位置，從而造成壓縮比變小，氣缸壓縮壓力降低。

（2）連桿彎曲變形。由于使用操作不當(dāng)或發(fā)生事故等原因，致使連桿彎曲、扭曲或雙重彎曲，連桿大、小端孔軸心線距離縮短，同樣使活塞運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)時(shí)達(dá)不到原來(lái)要求的位置，造成燃燒室容積增大，壓縮比變小，氣缸壓縮壓力降低。

（3）氣門下陷深度過(guò)大。在修理時(shí)，氣門座鉸削量過(guò)大，或鉸削后仍使用研磨的舊氣門，使氣門下陷值超過(guò)規(guī)定值；在使用中，氣門與氣門座嚴(yán)重磨損而不及時(shí)更換，也會(huì)使氣門下陷值變大，因而使燃燒室容積變大，造成壓縮比降低，氣缸壓縮壓力降低。

（4）更換的氣缸墊過(guò)薄。柴油機(jī)使用的氣缸墊多數(shù)是由一層1.5 mm的耐高溫石棉板和外面包兩層0.4 mm的銅皮組成，壓緊后總厚度2 mm。如果在維護(hù)與修理時(shí)，更換了過(guò)厚的氣缸墊，使燃燒室容積變大，從而使壓縮比變小，氣缸壓縮壓力降低。

（5）活塞銷孔至活塞頂距離超差。生產(chǎn)廠家制造的活塞不符合標(biāo)準(zhǔn)，使活塞銷孔軸心線至活塞頂?shù)木嚯x過(guò)大。選購(gòu)活塞時(shí)，未注意產(chǎn)品型號(hào)和產(chǎn)地，裝配后造成燃燒室增大，壓縮比減小，氣缸壓縮壓力降低。

（6）曲軸軸頸磨削不當(dāng)。在修理時(shí)，曲軸軸頸磨削不當(dāng)，使曲軸回轉(zhuǎn)半徑減少，裝配后活塞在上行時(shí)就達(dá)不到要求的上止點(diǎn)位置，也造成壓縮比減少。

2 氣缸密封性下降

氣缸密封性下降，燃燒室就會(huì)漏氣，氣缸壓縮壓力必定會(huì)下降。造成氣缸密封性下降的因素主要有以下幾種：

（1）氣門漏氣。氣門漏氣是由于氣門和氣門座接觸環(huán)帶密封不嚴(yán)造成的。氣門與氣門座積碳過(guò)厚、接觸環(huán)帶粘結(jié)著碳渣太多時(shí)，氣門就漏氣；氣門與氣門座嚴(yán)重磨損、燒蝕后，接觸環(huán)帶處出現(xiàn)麻點(diǎn)或環(huán)帶被破壞時(shí)，氣門就關(guān)閉不嚴(yán)；氣門彈簧折斷或彈力減弱，氣門桿與導(dǎo)管間隙過(guò)小或掉入碳渣卡死后，致使氣門關(guān)閉不嚴(yán)；還有氣門桿彎曲、氣門桿與導(dǎo)管間隙過(guò)大，氣門頭變形后偏斜，使氣門與座不能嚴(yán)密結(jié)合而密封不良。

（2）活塞環(huán)不起密封作用?；钊h(huán)不起密封作用多數(shù)是由于活塞環(huán)失效造成的。氣缸套、活塞嚴(yán)重積碳，活塞環(huán)在活塞環(huán)槽里被碳渣膠結(jié)卡死，使活塞環(huán)失去彈性；活塞環(huán)使用后嚴(yán)重磨損，開口間隙、邊間隙、背間隙過(guò)大，彈力減弱，不起密封作用而使氣缸漏氣；活塞環(huán)開口間隙沒有錯(cuò)開規(guī)定的角度，幾乎在一條直線方向上或?qū)φ钊N方向；活塞環(huán)在工作中由于振動(dòng)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)缸套、活塞偏磨，磨損過(guò)大產(chǎn)生橢圓和錐度時(shí)，加上壓縮氣體的反壓力，致使活塞環(huán)走對(duì)口。因此，在壓縮過(guò)程中，混合氣通過(guò)隙縫進(jìn)入曲軸箱，使壓縮終了的壓力降低。

（3）氣缸墊燒損。氣缸蓋和氣缸體的接觸面不平，或缸蓋翹曲變形不能壓緊、壓平氣缸墊；氣缸蓋螺栓的緊度不一致或緊度不夠；氣缸套上臺(tái)肩凸出氣缸體上平面的高度不夠或過(guò)高，都會(huì)造成高溫燃?xì)鉀_出燒損氣缸墊。氣缸墊燒損后起不到很好的密封作用，造成燃燒室漏氣，氣缸壓縮壓力下降。

（4）氣門間隙不正確。氣門間隙調(diào)得過(guò)小，柴油機(jī)工作后，零件受熱膨脹，致使搖臂頂開氣門，造成燃燒室漏氣。有的是氣門調(diào)整螺釘?shù)穆菽肝磾Q緊，工作時(shí)發(fā)生松脫而使氣門間隙變小。還有的是更換的氣門和氣門座質(zhì)量太差，硬度、強(qiáng)度較低，僅工作幾十個(gè)小時(shí)就發(fā)生快速磨損與擠壓塑性變形，使氣門向上移動(dòng)而縮小了氣門間隙。另外，減壓機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)，杠桿機(jī)械失靈，減壓軸旋轉(zhuǎn)角度不回位，使減壓調(diào)整螺釘頂開氣門發(fā)生漏氣。

（5）缸塞組件磨損。缸套、活塞組零件嚴(yán)重磨損，配合間隙過(guò)大。這往往是以下因素使缸套、活塞發(fā)生早期磨損：空氣濾清器濾清效果下降，雜質(zhì)、塵土吸入氣缸，使缸套、活塞出現(xiàn)錐度、橢圓度；連桿彎曲變形、曲軸軸向間隙過(guò)大或者活塞中心線與曲軸中心線不垂直，使缸套產(chǎn)生偏磨；活塞環(huán)彈力過(guò)大，燃油和機(jī)油不清潔或工作時(shí)水溫過(guò)低，致使缸套、活塞快速磨損；還有缸套、活塞拉缸后，摩擦表面出現(xiàn)刻痕，或者氣缸套臺(tái)肩處出現(xiàn)裂紋等，這些都促使氣缸發(fā)生漏氣。

3 進(jìn)氣量不足

進(jìn)氣量的大小決定活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)最終氣體壓縮量的大小，從而影響氣體壓縮壓力的大小。進(jìn)氣量的大小主要與以下因素有關(guān)：

（1）進(jìn)氣阻力增大則進(jìn)氣量減小。導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足的主要原因有：進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞或通過(guò)量不足；氣門開度減小，配氣相位和氣門間隙不對(duì)等，都可能導(dǎo)致進(jìn)氣阻力增大；排氣系統(tǒng)堵塞，使廢氣排不干凈，勢(shì)必影響空氣的進(jìn)入。

（2）氣門間隙及配氣正時(shí)不正確。氣門間隙失準(zhǔn)或調(diào)整不當(dāng)，進(jìn)排氣門不能按規(guī)定的時(shí)間開閉，因而進(jìn)氣不足，廢氣排不盡，影響進(jìn)氣量。