談拖拉機(jī)汽缸常見故障及預(yù)防

郝青安

摘 要：汽缸的技術(shù)狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性都有很大影響。汽缸內(nèi)工作表面磨損、汽缸外表面穴蝕、汽缸套凸肩斷裂是拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障，對(duì)其進(jìn)行了分析并提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)；汽缸；故障；預(yù)防

中圖分類號(hào)：S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.054

汽缸是拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一，其磨損程度決定了發(fā)動(dòng)機(jī)是否要進(jìn)行大修。汽缸常見故障有內(nèi)工作表面的磨損、汽缸與冷卻水接觸的外表面的穴蝕，以及汽缸套凸肩斷裂等故障。因此，我們需要知道拖拉機(jī)汽缸故障產(chǎn)生的原因，并做好預(yù)防工作。

1 汽缸內(nèi)工作表面磨損

1.1 原因

（1）汽缸套材料質(zhì)量問題。主要是汽缸套內(nèi)表面的硬度、材料金相組織和化學(xué)成分。而汽缸套與活塞環(huán)的材料匹配亦是非常重要的。

（2）潤(rùn)滑問題。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)而改變方向時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度降為零，由于速度的突然變化，難以形成油膜，從而加速了活塞與汽缸壁之間的磨損。另外，受燃燒時(shí)的高溫氣體沖刷影響，汽缸壁上部潤(rùn)滑狀況惡化，處于半干摩擦狀態(tài)，磨損加劇。因此對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量要求很高，潤(rùn)滑油如果變質(zhì)，會(huì)加劇汽缸的磨損。

（3）酸性生成物對(duì)汽缸壁的腐蝕問題。有資料介紹，當(dāng)汽缸壁的溫度低于80 ℃時(shí)，水蒸氣易從燃燒生成物中凝結(jié)出來，如硫酸就是燃料中所含硫在燃燒時(shí)與燃燒生成物的水蒸氣化合而成的。這些酸性介質(zhì)加速了汽缸壁的磨損。

（4）進(jìn)氣系統(tǒng)空氣濾清效果不良，使灰塵、雜質(zhì)甚至機(jī)械顆粒進(jìn)入汽缸內(nèi)，使磨損加劇。

（5）曲軸軸向間隙過大，或曲軸彎曲變形，或連桿彎曲，都會(huì)加速汽缸套的磨損。

1.2 預(yù)防汽缸套早期磨損的措施

（1）提高汽缸套的耐磨性，要合理選擇汽缸套材質(zhì)。我國(guó)對(duì)汽缸套材質(zhì)的研究比較廣泛，并取得了一定的成果，使缸套耐磨性有了很大提高。如高磷鑄鐵汽缸套，在鑄鐵中加入0.3%～0.8%的磷，使其形成硬度較高的磷共晶體，從而提高缸套的耐磨性。對(duì)汽缸套內(nèi)孔的表面處理，有鍍鉻、氮化、高頻淬火、激光熱處理等，這些方法對(duì)提高汽缸套的耐磨性有良好的效果。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)在規(guī)定的水溫（80～90 ℃）下工作；啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，不要將油門放到最大位置，以能啟動(dòng)著火為原則。定期保養(yǎng)空氣濾清器：①拆下集塵盤，刷去塵土。②疏通排塵口。③清除放風(fēng)除塵管、中央小管的塵土，注意不能沾上油或水。④用柴油清洗上下濾網(wǎng)，吹干后稍浸機(jī)油，裝到原處，不得裝錯(cuò)。嚴(yán)禁不經(jīng)過濾的空氣直接進(jìn)入汽缸。

（3）保持柴油機(jī)主軸頸、連桿軸頸和活塞銷三者的中心線平行，防止活塞偏缸造成汽缸磨損；對(duì)曲軸連桿應(yīng)及時(shí)校正，并保證曲軸有標(biāo)準(zhǔn)的軸向間隙。

2 汽缸外表面穴蝕

汽缸外表面穴蝕是由于與汽缸外表面接觸的冷卻水內(nèi)產(chǎn)生氣泡，氣泡在外界壓力下坍塌破裂，產(chǎn)生沖擊波，對(duì)汽缸壁面產(chǎn)生的破壞。汽缸外表面穴蝕表現(xiàn)為大面積的麻點(diǎn)或蜂窩群。汽缸套右側(cè)（凸輪軸一側(cè)）多出現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象，而且電啟動(dòng)式柴油機(jī)比汽油機(jī)啟動(dòng)式柴油機(jī)的穴蝕更為嚴(yán)重。

2.1 汽缸套穴蝕的原因

振動(dòng)是汽缸套穴蝕產(chǎn)生的主要原因。當(dāng)缸套局部發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)能量的一部分就通過固液相界面，以壓力波的形式傳播到缸套外部的冷卻水中，促使冷卻水產(chǎn)生氣泡。具體原因有：①汽缸套與活塞裙部的間隙、下安裝帶與座孔的間隙比較大，間隙越大穴蝕越容易產(chǎn)生。②水套過于狹窄（在凸輪軸一側(cè)，水套最小間隙僅為1.55 mm）。

2.2 解決汽缸套穴蝕的方法

（1）縮小活塞與缸套的配合間隙可降低缸套振動(dòng)強(qiáng)度，從而減小穴蝕產(chǎn)生的有效措施之一。

（2）可采用加大阻水圈的辦法，減小汽缸套工作中的振動(dòng)，加強(qiáng)密封；或用扁鏟將水套間隙擴(kuò)大；或?qū)⑵滋邹D(zhuǎn)位使用；或改進(jìn)冷卻水路。

3 汽缸套凸肩斷裂

3.1 原因

（1）汽缸套加工過程中未能嚴(yán)格執(zhí)行加工工藝，致使汽缸套尺寸超差，引起支承凸肩斷裂。

（2）當(dāng)機(jī)體止口平面不潔，存在雜物時(shí)；或機(jī)體支承肩承孔清理不徹底，汽缸套裝不到底；或強(qiáng)行壓緊；壓裝缸套未用專用工具，進(jìn)行不合理敲擊等。

（3）汽缸墊品質(zhì)差或缸蓋螺栓擰緊力及擰緊順序不當(dāng)，導(dǎo)致缸蓋壓緊力達(dá)不到要求（過松或過緊）。

3.2 預(yù)防凸肩斷裂的措施

（1）從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)保證凸肩強(qiáng)度，并設(shè)法降低過渡圓角處的應(yīng)力，這就要求凸肩厚度和過渡圓角不能太小。1100柴油機(jī)為了降低活塞第一環(huán)槽處的熱負(fù)荷，凸肩厚度從195柴油機(jī)的10 mm降低為8 mm。為了確保凸肩強(qiáng)度，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了專門考慮，如加大凸肩的支承寬度，使凸肩具有足夠的支承面積，降低了凸肩承受的比壓。在缸套頭部設(shè)計(jì)了一個(gè)高l mm，直徑110 mm的凸臺(tái)，該凸臺(tái)不僅可阻擋高溫燃?xì)鈱?duì)汽缸墊片的直接沖擊，而且還有效地提高了缸套凸肩的強(qiáng)度。對(duì)于凸肩下緣過渡圓角這一關(guān)鍵部位采取了必要的措施，減小了該部位的應(yīng)力集中。這些措施均較好地解決了凸肩斷裂問題。

（2）汽缸套凸出機(jī)體平面的高度不應(yīng)過高或過低，一般應(yīng)控制在0.04～0.15 mm，且凸出量應(yīng)均勻；共用同一只缸蓋的多缸機(jī)，各個(gè)缸套凸出量應(yīng)基本一致。汽缸蓋螺栓（母）扭緊力矩應(yīng)按要求的順序逐次均勻扭緊，不應(yīng)過大。汽缸套的材質(zhì)、鑄造、加工質(zhì)量必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制，并按規(guī)定退火，消除內(nèi)應(yīng)力。

（3）缸套安裝孔要清潔。發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作后，會(huì)使汽缸套安裝孔上下凸肩處形成很堅(jiān)硬的沉積物及其污垢，維修裝配前要消除干凈。