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      淺談發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸原因及預(yù)防措施

      2014-10-21 20:08:05劉興旺張建平馮振偉馬李軍
      科學(xué)與技術(shù) 2014年11期
      關(guān)鍵詞:拉缸預(yù)防措施發(fā)動(dòng)機(jī)

      劉興旺 張建平 馮振偉 馬李軍

      摘要:造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的具體原因有多種,歸結(jié)起來(lái)大致有以下幾個(gè)方面:活塞組方面的原因、氣缸套方面的原因、使用方面的原因等引起。本文對(duì)拉缸原因進(jìn)行分析,并提出預(yù)防措施。

      關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī);拉缸;預(yù)防措施

      1 引言

      發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸,是指氣缸內(nèi)壁在活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯的縱向機(jī)械劃痕和刮傷,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生熔著性 磨損,造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或者自行熄火的故障。拉缸是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種重大事故。拉缸的根本原因是氣缸內(nèi)壁與活塞環(huán)、活塞之間難以形成油膜,因而造成潤(rùn)滑不良,甚至出現(xiàn)干磨擦的現(xiàn)象。

      2 發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因

      2.1活塞組方面的原因

      2.1.1活塞環(huán)間隙過(guò)小。如果活塞環(huán)的開口間隙、邊間隙或背間隙過(guò)小,發(fā)動(dòng) 機(jī)工作時(shí)活塞環(huán)受熱膨脹卡死,與氣缸壁壓得很緊,或者活塞環(huán)折斷,很容易在氣缸壁上拉出溝槽。

      2.1.2活塞銷竄出。 由于活塞銷卡簧未裝或脫落、折斷,活塞銷在運(yùn)動(dòng)中竄出,很容易拉傷氣缸內(nèi)壁,造成氣缸竄氣至曲軸箱。

      2.1.3活塞的配缸間隙過(guò)小或過(guò)大。如果活塞的材質(zhì)不良、制造尺寸誤差過(guò)大,或者裝配活塞銷后活塞產(chǎn)生變形,造成活塞與氣缸的配合間隙過(guò)小,活塞 受熱膨脹后被卡住,進(jìn)而拉傷氣缸壁。

      2.1.4活塞環(huán)嚴(yán)重積炭。過(guò)多的積炭造成活塞環(huán)粘結(jié)或咬死在環(huán)槽內(nèi),同時(shí)積 炭是一種硬質(zhì)磨料,會(huì)在氣缸壁上磨成縱向溝槽。

      2.1.5活塞嚴(yán)重偏缸。由于連桿彎曲和扭曲變形,連桿軸頸、主軸頸、活塞銷 座的平行度和同軸度偏差過(guò)大,引起活塞明顯偏缸,會(huì)加速活塞環(huán)、活塞及氣 缸壁的磨損,破壞油膜的形成。

      2.2 汽缸套方面的原因

      2.2.1氣缸套的圓度、圓柱度公差超出允許的范圍,使活塞與缸套密封性大大降低,氣缸內(nèi)的高溫氣體下竄,破壞活塞與氣缸壁之間的油膜,進(jìn)而引起拉缸。

      2.2.2氣缸套在裝配過(guò)程中產(chǎn)生變形。例如:缸套上端面凸出量過(guò)大,安裝氣缸蓋后將缸套壓得變形;缸套阻水圈太粗,壓入機(jī)體后造成缸套變形,都容易 引起拉缸。

      2.3 使用方面的原因

      2.3.1空氣濾清器不密封,使過(guò)濾效果變差,空氣中的塵埃、砂子等雜質(zhì)吸入氣缸內(nèi),形成磨料磨損。試驗(yàn)表明,假如每天吸進(jìn)幾克灰塵,氣缸套的磨損量 將增大10倍以上。

      2.3.2磨合不良。新機(jī)或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī),在氣缸套、活塞和活塞環(huán)等零件表面存在許多微觀凹凸不平,潤(rùn)滑油膜較難形成。如果未經(jīng)磨合立即投入大負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn),則容易引起拉缸等事故。

      2.3.3經(jīng)常低溫啟動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí),潤(rùn)滑油粘度大,流動(dòng)性差,在氣缸 內(nèi)壁難以形成有效的油膜。據(jù)研究部門測(cè)試,柴油機(jī)在冷卻水溫30℃以下負(fù)荷 作業(yè)時(shí),氣缸套等機(jī)件的磨損量是正常水溫時(shí)的5~7倍。

      2.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)汽缸內(nèi)瞬間溫度高達(dá)3000℃,活塞和汽缸套是在高溫高壓的條件下工作。如果發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散去,就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高,機(jī)油變稀,造成潤(rùn)滑不良,出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦。造成活塞群部發(fā)生粘連即產(chǎn)生拉缸故障。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使活塞頂部燒化,發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)高溫的原因有:①冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如風(fēng)扇皮帶突然斷裂,風(fēng)扇葉片折斷,散熱器堵塞或冷卻水道堵塞。②冷卻液添加不合要求。③水溫表,傳感器失靈。④當(dāng)冷卻系統(tǒng)維護(hù)不善,或者超負(fù)荷作業(yè)時(shí),過(guò)高的機(jī)溫不僅使零件的機(jī)械強(qiáng)度降低,而且使氣缸內(nèi)壁的潤(rùn)滑油膜無(wú)法形成。活塞等零件受熱膨脹后,容易卡死在缸套內(nèi),其后果往往是活塞部分熔化,缸套內(nèi)壁被拉壞,迫使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在實(shí)際使用中,拉缸往往是由幾種因素共同影響的結(jié)果。例如,未經(jīng)磨合 的發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)啟動(dòng)后立即投入滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)很容易發(fā)生拉缸事故。

      2.3.5發(fā)動(dòng)機(jī)漏油或機(jī)油消耗太大,造成機(jī)油嚴(yán)重虧欠,也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸。

      2.3.6潤(rùn)滑油使用不當(dāng)。 礦用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷大,溫度高,工作條件苛刻,應(yīng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)使用說(shuō)明書規(guī)定選用相應(yīng)級(jí)別的潤(rùn)滑油。否則可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸燒瓦。這是因?yàn)?,如果?rùn)滑油黏度過(guò)大,低溫流動(dòng)性差,低溫啟動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油不宜快速到達(dá)摩擦表面,加速汽缸與活塞的磨損。機(jī)油黏度過(guò)小,會(huì)使?jié)櫥到y(tǒng)中的壓力不足和供給不足,不能及時(shí)形成保護(hù)油膜,同樣會(huì)加劇汽缸與活塞磨損導(dǎo)致拉缸。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中混入燃油,冷卻液或長(zhǎng)時(shí)間不更換潤(rùn)滑油和濾清器,導(dǎo)致潤(rùn)滑油變質(zhì)出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象。

      2.3.7 機(jī)油壓力低。在大功率增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中,活塞的冷卻要用油冷卻完成。在工作中噴嘴向活塞內(nèi)頂端噴出帶有壓力的機(jī)油冷卻活塞。當(dāng)機(jī)油壓力過(guò)低時(shí),活塞內(nèi)頂部就得不到足夠的潤(rùn)滑油冷卻,導(dǎo)致活塞頂部過(guò)熱造成活塞頂部熔化而引起拉缸。

      2.3.8增壓器漏油。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中,增壓器工作依靠潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,當(dāng)增壓器中的渦輪軸或密封環(huán)嚴(yán)重磨損,潤(rùn)滑油由壓氣機(jī)端進(jìn)入進(jìn)氣歧管,被吸進(jìn)汽缸中燃燒,不但產(chǎn)生高溫而且在活塞頂及活塞環(huán)內(nèi)產(chǎn)生大量積炭,使活塞的散熱作用降低,活塞環(huán)卡死,造成拉缸。

      2.3.9駕駛操作不當(dāng)。發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)后,如果立即加大油門或急劇起步,這時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中油壓較低,發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸與活塞之間缺少潤(rùn)滑,活塞和汽缸之間處于干摩擦狀態(tài),導(dǎo)致拉缸現(xiàn)象發(fā)生。此外,車輛嚴(yán)重超載、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和水溫升高,機(jī)油黏度下降,汽缸上的潤(rùn)滑油膜遭到破壞,也會(huì)導(dǎo)致拉缸發(fā)生。

      3 預(yù)防拉缸的主要措施

      3.1對(duì)新機(jī)和大修后的發(fā)動(dòng)機(jī),一定要先經(jīng)過(guò)磨合,即在保持良好潤(rùn)滑的條件下,按照轉(zhuǎn)速由低到高,負(fù)荷從小到大的原則,認(rèn)真按磨合規(guī)程操作,然后 才能投入正式的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

      3.2按照使用說(shuō)明書的規(guī)定,正確選配活塞裙部與氣缸套之間的間隙、活塞環(huán)的開口間隙和邊間隙。另外,在修理上還要把住活塞偏缸這一關(guān),同時(shí)要保 證氣缸套的尺寸精度。

      3.3保持冷卻水正常溫度70℃~95℃,避免發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。冬季啟動(dòng)前應(yīng)采取預(yù)熱措施。

      3.4合理操作使用發(fā)動(dòng)機(jī),不要超負(fù)荷作業(yè),不要亂轟油門,不要缺水啟動(dòng)。

      3.5加強(qiáng)空氣濾清器的維護(hù)保養(yǎng),嚴(yán)防灰塵吸入氣缸內(nèi)。

      3.6 維護(hù)好潤(rùn)滑系統(tǒng),防止機(jī)械雜質(zhì)和積炭混入機(jī)油內(nèi)而加劇氣缸套的磨損。

      3.7適時(shí)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油面高度,虧油時(shí)及時(shí)添加。

      4 結(jié)束語(yǔ)

      通過(guò)采取有效的預(yù)防措施避免發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸事故的發(fā)生,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,從而提高生產(chǎn)效率。

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