陳太和
摘 要: 汽車發動機在大修后的“拉缸”故障時有發生。本文對發動機“拉缸”的現象、原因及其預防“拉缸”的途徑及“拉缸”的處理方法作了分析。
關鍵詞: 汽車發動機 拉缸 原因
汽車發動機大修是汽車修理中的一項重要工作。發動機在大修后的“拉缸”故障時有發生,這種故障如不及時排除,就會造成缸壁碰傷、活塞燒熔等惡性事故。我就自己多年的發動機修理實踐中的體會對發動機“拉缸”的現象、原因、預防“拉缸”的途徑及“拉缸”的處理方法作了如下分析。
一、“拉缸”的機理及常見的現象
發動機“拉缸”就是活塞或活塞環把氣缸壁拉毛或拉成溝槽。實際上,“拉缸”是活塞或活塞環與氣缸壁之間局部高溫黏附磨損過程,活塞與氣缸壁之間的油膜一旦中斷,則兩種金屬表面直接接觸并繼續高速相對運動,發生強烈的干摩擦。當摩擦溫度增高到金屬熔點溫度時,引起活塞和活塞環與氣缸壁顯微熔化并熔焊。活塞運動時兩表面熔焊點被拉扯斷,產生“拉缸”。
發動機的“拉缸”大多數發生在發動機大修后的走合運行當中,其常見的幾種現象如下:
1.“八”字形和“‖”形“拉缸”。
這種“拉缸”形狀是在活塞承壓方向裙部兩側被拉成“八”字形或“‖”型,在對應的缸壁上也拉成兩道印痕。這種“拉缸”都出現在“拉缸”的早期階段,由于“拉缸”較輕,敲缸聲不明顯,一般不易聽出來,可在發動機上部用聽診器或簡易聽診桿仔細聽察,就可以診斷出故障部位。
2.整個活塞裙部承壓面“拉缸”。
這種“拉缸”是在整個活塞裙部的承壓面上都有“拉缸印痕”,與之相對應的缸壁上也有同樣的印痕。這是由于早期“拉缸”沒有及時發現或沒引起重視而造成的較為嚴重的“拉缸”故障。這種“拉缸”,當發動機在怠速運轉時能清楚地聽到“嗒嗒嗒……”的異常響聲,高速時發出“嘎、嘎、嘎”的連續金屬敲擊聲,并同時伴有發動機抖動現象。
3.“抱缸”和活塞斷頭。
這是最嚴重的一種“拉缸”故障。表現為活塞“抱死”在氣缸內或活塞斷頭。這時可明顯聽到敲缸響聲和竄氣聲,同時出現水溫升高、油壓降低、動力下降,并伴有發動機振動、加速受阻現象。
二、產生“拉缸”的原因
“拉缸”是一種具有嚴重破壞性的故障。產生的原因很多而且極其復雜。其中有修理中機械加工精度不高、裝配不當,有使用因素等。下面就這幾個問題作簡要分析:
1.在發動機修理過程中造成的。
(1)在鏜、磨氣缸時加工精度不高。如氣缸軸線與曲軸軸線不垂直、氣缸的表面粗糙度達不到要求、缸壁間隙不符合標準等。由于鋁合金活塞的膨脹系數大,活塞與缸壁的配合間隙過小就易造成“拉缸”,配合間隙過大又會造成敲缸,縮短使用壽命。在發動機修理過程中,有的修理工為了延長缸筒的使用壽命,盲目將配合間隙減小,造成“拉缸”。
(2)在裝配活塞連桿組時,裝配方法不對,使活塞銷與活塞銷孔的配合過緊,使活塞變形。
(3)裝配時馬虎從事,活塞與缸壁不清潔,甚至將配好的活塞裝錯氣缸。
2.配件質量的影響。
(1)活塞的質量問題:有的小廠生產的活塞達不到技術要求,雖然尺寸符合,但有的活塞膨脹系數過大,有的活塞裙部圓度不對,有的活塞圓柱度不對,甚至有反橢圓現象。
(2)活塞環的質量問題:有的修理工在配活塞環時,只注意活塞環的開口間隙,而不檢查活塞環的背隙和側隙,造成有的活塞環的背隙或側隙過小,使活塞環卡在環槽里而造成“拉缸”。
(3)連桿變形造成“拉缸”:由于連桿彎曲或彎扭并存,造成活塞向一側壓緊氣缸壁,形成單邊“拉缸”。
3.使用因素造成“拉缸”。
(1)在走合期沒有按規定使用汽車,有的駕駛員沒按規定減速減載,甚至超速超載行駛,使發動機在走合期超速、超負荷運行。
(2)沒按規定做好日常維護工作,不注意機油壓力的變化,不按規定里程更換機油及機油濾芯,造成機油過臟或機油量不足,機油質量達不到質量標準等。
(3)因缺少冷卻液或冷卻系有堵、漏現象,造成發動機溫度過高而造成“拉缸”。
(4)點火系工作不良或調整不當,如點火過遲,會造成發動機高溫而“拉缸”。
三、預防“拉缸”的途徑
1.在發動機大修鏜、磨氣缸時,對氣缸的表面粗糙度、圓度誤差、圓柱度誤差、氣缸與活塞的配合間隙要嚴格執行GB3801—1983《汽車發動機氣缸體與氣缸蓋修理技術條件》的規定。
2.在修理過程中要嚴格執行大修技術規范。
(1)把好活塞的質量關,使用大廠正宗產品,在配缸前嚴格檢驗活塞各部尺寸、形位公差、質量差,如有不符合要求的絕不能使用。在選配活塞時要選用與氣缸同一尺寸級別和同一分組尺寸的活塞:同一臺發動機必須選用同一廠牌的活塞,保證材料和性能的一致性。
(2)在選配活塞環時,活塞環的“三大間隙”必須按標準選配,特別要注意活塞環的側隙和背隙不可忽視。活塞環的彈力必須符合標準,因為活塞環的彈力是保證氣缸密封性的必要條件,彈力過大會使磨損加劇,彈力過小會使密封性變差。另外,活塞環的漏光度要檢驗合格,因為活塞環的漏光度(縫隙)過大,會造成漏氣和竄機油。
(3)連桿要檢驗它的彎曲度和扭曲度,誤差必須保證在允許范圍內。
(4)活塞在裝配前要進行人工處理,即將活塞放在廢機油中用火加溫煮6小時左右,消除內應力,使活塞形態穩定。
(5)裝配活塞、連桿、活塞銷時,應將活塞放入水中加熱至70℃~90℃,使受熱膨脹后的銷座孔徑大于活塞銷直徑;再將活塞從水中取出,迅速擦凈座孔,將連桿小頭放入活塞內腔,使襯套孔對準銷座孔,然后把涂上機油的活塞銷插入銷座孔、連桿襯套,直至另一側銷座孔的鎖環槽內側,最后裝入鎖環。如活塞在冷態下裝配,就會造成活塞變形。
(6)在發動機總裝前,要認真清洗各油道孔和零部件。
(7)總裝后要進行冷磨合,磨合后進行拆檢,裝配后進行熱試,待一切正常后再裝車。
(8)在試運行中要注意觀察水溫和機油壓力的變化,發現問題及時排除。
3.在走合期內一定要按走合期的規定使用車輛。
(1)要正確駕駛,平穩地接合離合器,及時換擋,嚴禁硬撐、猛沖,避免突然加速和急劇制動。
(2)限載:載重量不得超過額定載重量的70%。
(3)限速:不得高速行駛。
(4)應特別注意機油壓力和控制發動機冷卻水的正常溫度。
(5)要做好發動機的日常維護工作,按規定更換機油及“三濾”,調整好點火時間。
四、“拉缸”的處理方法
1.對于一般的輕微“拉缸”,即“拉缸”的早期階段,可用較細的水砂紙(如320粒度)蘸煤油或稀機油在“拉缸”部位仔細修磨,直至除去毛面為止,然后清洗干凈裝復可繼續使用。
2.對于活塞拉傷較重,而氣缸拉傷不太嚴重的,可用上述方法修復氣缸筒,把活塞換新,清洗干凈裝復繼續使用。
3.如發現“抱缸”或活塞斷頭等惡性故障時,氣缸筒一般拉傷都較嚴重,無法就車修理,需鏜、磨氣缸或換氣缸套進行修理。