摘 要:本文對汽車在使用、維修和保養過程中導致發動機拉缸因素進行了綜合論述。通過學習和結合本人工作經驗,找出造成拉缸的多種原因,并提出一些切實可行的預防措施。
關鍵詞:發動機拉缸; 原因 ; 預防
中圖分類號:U47 文獻標識碼:A
在正常情況下,發動機氣缸壁、活塞、活塞環的表面都有一定的硬度和耐磨減磨作用,這些零件在一定溫度條件下相互配合工作,機油起著潤滑、冷卻、清洗、防銹和密封的作用。發動機拉缸,是指氣缸內壁在活塞運動范圍內出現明顯的縱向機械劃痕和刮傷,嚴重時發生熔著性磨損,造成發動機啟動困難或者自行熄火的故障。拉缸的根本原因是氣缸內壁與活塞環、活塞之間難以形成油膜,因而造成潤滑不良,甚至出現干磨擦的現象,嚴重者會使活塞頂部發生燒熔。拉缸的主要原因有裝配問題、疲勞磨損、溫度過高、使用因素。
1 裝配問題
1.1活塞的配缸間隙過小。如果活塞的材質不良、制造尺寸誤差過大,或者裝配活塞銷后活塞產生變形,都可造成活塞與氣缸的配合間隙過小,活塞受熱膨脹后被卡住,進而拉傷氣缸壁。尤其是當活塞所使用的鋁合金線膨脹系數比較大時,更容易發生上述情況。
1.2 活塞環間隙過小。如果活塞環的開口間隙、背間隙過小,發動機工作時活塞環受熱膨脹卡死,與氣缸壁壓得很緊,甚至活塞環折斷,很容易在氣缸壁上拉出溝槽。開口間隙小,特別是舊氣缸換新環后,第一道氣環撞擊缸套臺肩,或者裝配時活塞環開口擴展過大,都易造成折斷導致拉缸。背隙過小,拆裝沒有使用專用工具,使環出現螺旋形,產生彈性效應,也會拉缸。
1.3 活塞銷竄出。由于活塞銷卡簧未裝或脫落、折斷,活塞銷在運動中竄出,很容易拉傷氣缸內壁。
1.4 氣缸套在裝配過程中產生變形。如缸套上端面凸出量過大,安裝氣缸蓋后將缸套壓得變形;缸套阻水圈太粗,壓入機體后造成缸套變形,都容易引起拉缸。
2 疲勞磨損
2.1 長期使用,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,氣缸內的高溫氣體下竄,破壞活塞與氣缸壁之間的油膜,進而引起拉缸。
2.2活塞環折斷。曲軸彎曲、連桿彎曲、氣缸套中心線與曲軸軸心線不垂直、曲軸的軸向間隙過大,均能使活塞環與氣缸套產生偏磨和受力不均而折斷。如軸瓦間隙過大,活塞銷、連桿銅套間隙過大,第一道氣環最容易折斷。
2.3活塞和活塞環傾倒一側(俗稱靠缸)。由于活塞變形、活塞孔偏移、連桿變形、曲柄銷與主軸頸不平衡,這時活塞對缸壁壓力相對集中,破壞油膜,失去潤滑,形成干摩擦,造成拉缸。
2.4 噴油嘴長期霧化不良。噴油嘴長期使用可能出現堵塞、粘連,造成噴油滲漏、霧化不良。燃油進入缸內不能完全燃燒,而沿缸壁滲入油底殼,導致機油過稀而潤滑質量變差,造成拉缸等故障。
2.5 潤滑不良。潤滑系統出現問題導致機油不能正常供給。如機油泵磨損,調壓閥失靈等;油道、機油濾清器堵塞;機油油位過低、不清潔。
3 溫度過高
發動機溫度過高,機油變稀,壓力下降,使氣缸的潤滑條件變差,干摩擦或半干摩擦使活塞裙部發生粘著,造成拉缸故障。絕大多數拉缸的活塞都有過熱的痕跡,或是變為蘭色,或是有活塞外表面熔化現象。由此可見,發動機溫度過高是拉缸的常見和主要原因。
3.1 發熱過度:發動機正時不良,點火過遲;增壓器、氣門桿磨損導致燃燒室中竄入機油等。
3.2 散熱不足:冷卻水量不足、水質不良、水中混入機油、水垢過多、水中混入氣泡;節溫器卡死;泥沙、銹皮雜質堵塞水箱;水泵工作不良、皮帶松弛、風扇葉片變形等。
4 使用因素
4.1 空氣濾清器不密封,過濾效果變差,空氣中的塵埃、砂子等雜質吸入氣缸內,形成磨料磨損。試驗表明,假如每天吸進幾克灰塵,氣缸套的磨損量將增大10倍以上。
4.2 磨合不良。新機或大修后的發動機,在氣缸套、活塞和活塞環等零件表面存在許多微觀凹凸不平,潤滑油膜較難形成。如果未經磨合立即投入大負荷運轉,則容易引起拉缸等事故。
4.3 經常低溫啟動。
發動機低溫啟動時,潤滑油粘度大,流動性差,在氣缸內壁難以形成有效的油膜。柴油在燃燒室溫升較慢,滯燃期長,燃燒惡化,導致積碳,誘發拉缸。據研究部門測試,柴油機在冷卻水溫30℃以下負荷作業時,氣缸套等機件的磨損量是正常水溫時的5~7倍。
4.4 長時間怠速運行。怠速運轉危害較多:(1)缸套產生電化學腐蝕,低溫燃燒產生的SO2、CO2等氣體對缸壁有強烈的腐蝕作用。(2)摩擦副磨損加大,低溫燃油霧化不良,會呈液態沖刷缸壁上的油膜,消弱了油膜層的抗蝕抗磨能力,使缸套得不到充分的潤滑。(3)缸壁上的一部分未霧化的燃油會隨廢氣竄入曲軸箱,稀釋并污染機油,使機油潤滑性能降低,造成拉缸。
4.5 長期超載低速行駛。長期低速行駛,對車損傷比較大,燃料燃燒不充分,發動機功率得不到發揮,容易產生大量積碳。
5 預防拉缸措施
5.1 在維修發動機的過程中,注意清潔工作,以免雜質污物帶進發動機內。
5.2 活塞與氣缸的配合間隙要符合裝配要求。嚴格執行修理工藝規程,保證維修質量。另外,在修理上還要注意活塞偏缸問題,同時也要保證氣缸套的尺寸精度。
5.3 大修后的發動機,應按技術規程進行磨合,不得超速和超載。
5.4 加強對冷卻系統的維護與檢查,保持冷卻水正常溫度,避免發動機過熱。冬季啟動前應采取預熱措施。
5.5加強進氣系統的維護保養,嚴防灰塵吸入氣缸內。
5.6 維護好潤滑系統,防止機械雜質和積碳混入機油內而加劇氣缸套的磨損。適時檢查機油油面高度,發現虧油及時添加。
5.7 要加強車輛日常使用中的維護,根據工作情況適當地縮短空氣濾清器、燃油濾清器、機油濾清器及機油的維護周期和更換周期。
5.8 正確操作發動機,不要超負荷作業,不要亂轟油門;行車中注意觀察儀表,發現異常,應及時進行處理。
5.9 在維修保養時,要檢查油底殼。若發現機油中有金屬顆粒時應及時處理。
參考文獻
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