淺談發動機拉缸原因及預防措施

劉興旺 張建平 馮振偉 馬李軍

摘要：造成發動機拉缸的具體原因有多種，歸結起來大致有以下幾個方面：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。本文對拉缸原因進行分析，并提出預防措施。

關鍵詞：發動機；拉缸；預防措施

1 引言

發動機拉缸，是指氣缸內壁在活塞環的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。拉缸是發動機的一種重大事故。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。

2 發動機拉缸的原因

2.1活塞組方面的原因

2.1.1活塞環間隙過小。如果活塞環的開口間隙、邊間隙或背間隙過小，發動 機工作時活塞環受熱膨脹卡死，與氣缸壁壓得很緊，或者活塞環折斷，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，活塞銷在運動中竄出，很容易拉傷氣缸內壁，造成氣缸竄氣至曲軸箱。

2.1.3活塞的配缸間隙過小或過大。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，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。

2.1.4活塞環嚴重積炭。過多的積炭造成活塞環粘結或咬死在環槽內，同時積 炭是一種硬質磨料，會在氣缸壁上磨成縱向溝槽。

2.1.5活塞嚴重偏缸。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大，引起活塞明顯偏缸，會加速活塞環、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。

2.2.2氣缸套在裝配過程中產生變形。例如：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。

2.3 使用方面的原因

2.3.1空氣濾清器不密封，使過濾效果變差，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。

2.3.2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。

2.3.3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。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。

2.3.4發動機過熱。發動機工作時汽缸內瞬間溫度高達3000℃，活塞和汽缸套是在高溫高壓的條件下工作。如果發動機產生的熱量不能及時散去，就會造成發動機溫度過高，機油變稀，造成潤滑不良，出現干摩擦或半干摩擦。造成活塞群部發生粘連即產生拉缸故障。嚴重時會使活塞頂部燒化，發動機出現高溫的原因有：①冷卻系統出現故障，如風扇皮帶突然斷裂，風扇葉片折斷，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當冷卻系統維護不善，或者超負荷作業時，過高的機溫不僅使零件的機械強度降低，而且使氣缸內壁的潤滑油膜無法形成。活塞等零件受熱膨脹后，容易卡死在缸套內，其后果往往是活塞部分熔化，缸套內壁被拉壞，迫使發動機熄火。在實際使用中，拉缸往往是由幾種因素共同影響的結果。例如，未經磨合 的發動機冷機啟動后立即投入滿負荷運轉，此時很容易發生拉缸事故。

2.3.5發動機漏油或機油消耗太大，造成機油嚴重虧欠，也會造成發動機拉缸。

2.3.6潤滑油使用不當。 礦用汽車發動機熱負荷大，溫度高，工作條件苛刻，應按照發動機使用說明書規定選用相應級別的潤滑油。否則可能會導致發動機拉缸燒瓦。這是因為，如果潤滑油黏度過大，低溫流動性差，低溫啟動時潤滑油不宜快速到達摩擦表面，加速汽缸與活塞的磨損。機油黏度過小，會使潤滑系統中的壓力不足和供給不足，不能及時形成保護油膜，同樣會加劇汽缸與活塞磨損導致拉缸。此外，發動機潤滑油中混入燃油，冷卻液或長時間不更換潤滑油和濾清器，導致潤滑油變質出現拉缸現象。

2.3.7 機油壓力低。在大功率增壓發動機中，活塞的冷卻要用油冷卻完成。在工作中噴嘴向活塞內頂端噴出帶有壓力的機油冷卻活塞。當機油壓力過低時，活塞內頂部就得不到足夠的潤滑油冷卻，導致活塞頂部過熱造成活塞頂部熔化而引起拉缸。

2.3.8增壓器漏油。在增壓發動機中，增壓器工作依靠潤滑油潤滑，當增壓器中的渦輪軸或密封環嚴重磨損，潤滑油由壓氣機端進入進氣歧管，被吸進汽缸中燃燒，不但產生高溫而且在活塞頂及活塞環內產生大量積炭，使活塞的散熱作用降低，活塞環卡死，造成拉缸。

2.3.9駕駛操作不當。發動機低溫啟動后，如果立即加大油門或急劇起步，這時由于發動機潤滑系中油壓較低，發動機汽缸與活塞之間缺少潤滑，活塞和汽缸之間處于干摩擦狀態，導致拉缸現象發生。此外，車輛嚴重超載、發動機轉速和水溫升高，機油黏度下降，汽缸上的潤滑油膜遭到破壞，也會導致拉缸發生。

3 預防拉缸的主要措施

3.1對新機和大修后的發動機，一定要先經過磨合，即在保持良好潤滑的條件下，按照轉速由低到高，負荷從小到大的原則，認真按磨合規程操作，然后 才能投入正式的負荷運轉。

3.2按照使用說明書的規定，正確選配活塞裙部與氣缸套之間的間隙、活塞環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，同時要保 證氣缸套的尺寸精度。

3.3保持冷卻水正常溫度70℃～95℃，避免發動機過熱。冬季啟動前應采取預熱措施。

3.4合理操作使用發動機，不要超負荷作業，不要亂轟油門，不要缺水啟動。

3.5加強空氣濾清器的維護保養，嚴防灰塵吸入氣缸內。

3.6 維護好潤滑系統，防止機械雜質和積炭混入機油內而加劇氣缸套的磨損。

3.7適時檢查發動機機油油面高度，虧油時及時添加。

4 結束語

通過采取有效的預防措施避免發動機拉缸事故的發生，延長發動機的使用壽命，從而提高生產效率。