柴油機(jī)汽缸套常見(jiàn)故障分析

付守宇

摘 要：汽缸套穴蝕、早期磨損和拉缸是柴油機(jī)的常見(jiàn)故障，直接影響柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和使用壽命。對(duì)這幾個(gè)故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行了分析，并介紹了故障排除和預(yù)防方法。

關(guān)鍵詞：汽缸套;穴蝕;拉缸

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

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.055

1 缸套穴蝕

缸套穴蝕表現(xiàn)為在缸套外壁局部聚集著蜂窩狀的細(xì)小穴眼，冷卻水從穴眼中滲進(jìn)油底殼。穴蝕的發(fā)生大大縮短了柴油機(jī)的使用壽命，對(duì)穴蝕不可輕視。

故障原因：（1）冷卻水含堿量過(guò)大或使用不合格柴油。柴油在汽缸內(nèi)燃燒后，產(chǎn)生一種酸性氣體，這種酸性氣體對(duì)缸套加工表面進(jìn)行腐蝕，使汽缸壁產(chǎn)生麻坑。不斷腐蝕，麻坑深度越來(lái)越深，最后將缸壁蝕通產(chǎn)生小孔。穴蝕產(chǎn)生的孔眼不易發(fā)現(xiàn)，增加了故障排除的難度。堿性冷卻水從水套一側(cè)腐蝕缸套外壁，未穴通前肉眼無(wú)法觀察到。缸套使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或經(jīng)常加入含堿量大的冷卻水，缸套腐蝕嚴(yán)重。缸套被腐蝕產(chǎn)生孔眼后，停車熄火檢查時(shí)，未發(fā)現(xiàn)穴眼滲水。但發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，水泵進(jìn)行泵水循環(huán)，冷卻水道中產(chǎn)生壓力，則冷卻水從孔眼滲入油底殼。停車熄火時(shí)，水道中壓力消失，穴眼被水套中的水垢、淤泥等雜質(zhì)堵塞，故難以發(fā)現(xiàn)。往往在故障排除時(shí)，誤判為缸套阻水圈老化或損壞，造成多次反復(fù)拆卸仍不能排除油底殼進(jìn)水故障，必須引起注意。（2）活塞與缸套配合間隙的影響?；钊谄滋變?nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞與汽缸套之間一定要存在配合間隙，但因受曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響，活塞在橫擺時(shí)對(duì)汽缸壁有沖擊力的作用?；钊麑?duì)缸套的沖擊隨活塞與缸套間的間隙的增大而增大，間隙越大，越容易發(fā)生穴蝕。

排除與預(yù)防方法：（1）更換穴蝕的汽缸套，嚴(yán)禁使用不合格柴油，禁止加含堿量大的冷卻水。（2）縮小活塞與缸套的間隙是降低缸套振動(dòng)強(qiáng)度的有效措施之一。（3）提高缸套剛度，如增加缸套壁厚或采用不等厚缸壁，縮短上、下支承間的跨距等。（3）選擇合適的缸套定位環(huán)帶與機(jī)體的配合，或者裝橡膠密封圈以吸收振動(dòng)能量。

2 汽缸套早期磨損

汽缸套磨出臺(tái)肩，使缸套活塞配合間隙很快增大，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮無(wú)力，功率下降，啟動(dòng)困難。

故障原因：（1）空氣濾清器未及時(shí)保養(yǎng)或空氣濾清器性能不良。未按規(guī)定要求保養(yǎng)空氣濾清器，則在旋風(fēng)器進(jìn)氣管道和集塵杯等處，集結(jié)和粘附著很厚的塵土，使進(jìn)氣阻力增加，渦流運(yùn)動(dòng)速度降低，慣性力減弱，導(dǎo)致空氣中的塵土不能被慣性拋出，塵土跟隨空氣進(jìn)入集塵盤，盤中塵土即逐漸加厚，使濾清效果進(jìn)一步減弱。當(dāng)過(guò)濾不凈的空氣把塵土帶進(jìn)汽缸后，塵土成為研磨劑，促使缸套早期磨損?？諝鉃V清器性能不良，則直接導(dǎo)致空氣中的塵土進(jìn)入汽缸。如一些老式發(fā)動(dòng)機(jī)，配用的旋風(fēng)式空氣濾清器，濾清器效果較差，使缸套磨損較快，使用壽命縮短。如果將旋風(fēng)式空氣濾清器改用油浴式空氣濾清器，只需在安裝上進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝。在一般灰塵含量的空氣中工作，每年只需拆卸一次，然后用柴油對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗。在塵土特別多的環(huán)境中工作時(shí)，每半年拆卸清洗一次。（2）汽缸套采用的是飛濺潤(rùn)滑，汽缸套上部供油條件極差，又鄰近燃燒室，溫度較高，潤(rùn)滑油在高溫作用下變稀，黏度下降。同時(shí)可燃混合氣進(jìn)入汽缸時(shí)，混合氣中所含的小油滴不斷沖刷汽缸套壁上的潤(rùn)滑油。這些因素都造成了汽缸套上部潤(rùn)滑不良。如果潤(rùn)滑系統(tǒng)工作不良，潤(rùn)滑油壓力低，或機(jī)油黏度不合格等，汽缸套易產(chǎn)生邊界摩擦或干摩擦，磨損進(jìn)一步惡化。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)水溫不正常。如果冷卻水的溫度較低，容易造成燃油燃燒不充分，積碳增加，形成磨粒磨損;如果冷卻水的溫度過(guò)高，發(fā)動(dòng)機(jī)零件受熱膨脹變形，潤(rùn)滑油變稀，容易造成潤(rùn)滑不良從而加速汽缸套磨損。

排除與預(yù)防方法：為了防止汽缸的過(guò)快磨損，在使用中要注意，不要在低溫或高溫時(shí)頻繁啟動(dòng);做好三濾系統(tǒng)的清洗和保養(yǎng)，定期保養(yǎng)空氣濾清器，性能不良的空氣濾清器則盡可能進(jìn)行改裝或更換，避免空氣、燃油、潤(rùn)滑油中的磨料粒子進(jìn)入汽缸中;提高發(fā)動(dòng)機(jī)大修質(zhì)量，以延長(zhǎng)汽缸的使用壽命。

3 拉缸

活塞、活塞環(huán)與汽缸壁之間因摩擦熱，引起微觀的熔化、黏著及撕裂。在汽缸表面產(chǎn)生了拉傷、拉毛或拉成溝槽的現(xiàn)象，稱為拉缸。柴油機(jī)發(fā)生拉缸后，汽缸密封性能下降，壓縮壓力不足，啟動(dòng)困難，工作無(wú)力。另外，柴油機(jī)發(fā)生拉缸后，竄燒機(jī)油現(xiàn)象嚴(yán)重，排氣冒藍(lán)煙。

故障原因：（1）缸套與活塞裙部配合間隙過(guò)小，運(yùn)動(dòng)摩擦熱加劇，使活塞膨脹后與缸套卡死或刮傷缸套表面;（2）活塞銷卡簧斷脫，活塞銷竄動(dòng)而刮傷缸套;（3）活塞環(huán)折斷也會(huì)造成拉缸。（4）汽缸潤(rùn)滑不良。潤(rùn)滑系統(tǒng)故障，如機(jī)油泵內(nèi)部零件磨損嚴(yán)重工作狀態(tài)不佳，或潤(rùn)滑油路有漏油和堵塞的地方，造成機(jī)油壓力過(guò)低，機(jī)油供給不足;柴油機(jī)所使用的潤(rùn)滑油牌號(hào)不符合要求或混入了其它油品，或因柴油機(jī)過(guò)熱造成潤(rùn)滑油變質(zhì)老化等，使汽缸得不到良好的潤(rùn)滑而發(fā)生干摩擦而加劇磨損，引發(fā)拉缸。

排除與預(yù)防方法：缸套與活塞的裝配間隙必須符合要求，測(cè)量汽缸套、活塞和活塞環(huán)的制造尺寸精度，必要時(shí)可以選配組裝，以保證所規(guī)定的配合間隙。定期檢查活塞銷卡簧的固定情況，如有變形或彈力不足應(yīng)更換。使用中注意柴油機(jī)的冷卻和潤(rùn)滑情況，避免長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以防柴油機(jī)過(guò)熱而發(fā)生活塞膨脹后與缸套卡死或刮傷缸套表面。如果缸套刮傷嚴(yán)重，應(yīng)鏜磨缸套更換加大尺寸的活塞或更換缸套。如果是輕微拉傷，可用細(xì)砂布修磨汽缸套和活塞表面，消除拉傷溝痕。