拖拉機氣缸套早期磨損原因分析

張軼宏

摘 要：氣缸套磨損后，會使壓縮系統出現漏氣，造成柴油機啟動困難，功率不足，耗油升高。雖然氣缸套的磨損是不可避免的，但是我們可以采取有效措施，避免早期磨損的發生。通過對氣缸套早期磨損影響因素進行了分析，提醒使用者避免氣缸套早期磨損的發生。

關鍵詞：柴油機；氣缸套；早期磨損

中圖分類號：6K407 文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.08.041

氣缸套是柴油機重要而又易于損壞的零件，活塞在其內運動壓縮氣體做功，是柴油機產生動能的主要場所。氣缸套與活塞組件的相對運動使其承受側推力和強烈的摩擦力作用，氣缸套磨損是不可避免的。氣缸套磨損后，會使壓縮系統出現漏氣，造成柴油機工作不平穩，水溫和機油溫度偏高，氣缸蓋、排氣管等零件過熱，及發動機啟動困難，功率不足，耗油率升高。

影響氣缸套磨損的因素很多，主要有：①材料因素；②工作表面加工質量、裝配質量；③與活塞環匹配情況；④柴油機工作情況；⑤燃油、潤滑油質量；⑥柴油機管理和維護情況；⑦氣缸套設計及結構特點等。但對具體的氣缸套來說，諸多因素中只有一個或少數幾個因素起主要作用，只要合理地解決了這些問題，就能有效地減少磨損量，從而提高其可靠性。

1 使用方面的因素

長期使用自然磨損是不可避免的，而空氣、柴油、機油過濾不凈，含有硬粒雜質，會加速氣缸套磨損。

（1）機油質量差，含硫量過高，會造成位于氣缸套第一道活塞環在上止點處強烈腐蝕，產生腐蝕性磨損，其磨損量比正常增大l～2倍。腐蝕磨損剝落的微粒，在氣缸套中部造成嚴重的磨粒磨損。

（2）機油濾清器的濾清效果差。由于機油不清潔，含有大量硬質顆粒的機油必使缸套內壁自下而上地產生磨料磨損。許多對比試驗表明，柴油機機油濾清器濾清作用的好壞，可使缸套的磨損量相差很多。

（3）空氣濾清器的濾清效率降低。拖拉機作業中，空氣中必然含有較多的灰塵和沙粒，而這些微粒若大量被吸入氣缸中，必使缸套上部產生嚴重的磨料磨損。所以不但要堅持使用空氣濾清器，而且要加強定期維護。

（4）使用劣質燃油，燃油的運動黏度大，霧化不好，易形成積碳，造成活塞環卡滯，進而發生缸套早期磨損。

（5）發動機長期低溫運轉或冷車啟動頻繁，引起缸套早期磨損。此時，加速缸套磨損有兩個原因：一是由于低溫而造成燃燒不良，積碳從缸套上部開始蔓延，使缸套上部產生嚴重的磨料磨損；二是電化學腐蝕作用，當缸壁由于溫度較低，燃燒氣體與缸壁上的水滴作用而產生酸性液體時，這種腐蝕作用尤為嚴重。

2 維修方面的因素

（1）新車或機車大修后，未按正常程序磨合而立即投入使用會引起氣缸套早期磨損。在磨合中應注意，要嚴格執行磨合順序，嚴格按照由低速到高速、由空轉到帶負荷、由輕負荷到重負荷的磨合順序進行初運轉磨合，以使零部件表面接觸面積逐漸增加，配合面能夠逐漸承受載荷。增加轉速要平穩緩慢，磨合完畢后應趁熱放出機油，清洗油路和加新機油。檢查調整氣門間隙，檢查缸蓋、連桿螺母扭緊力矩。

（2）活塞環表面太粗糙，或開口間隙、邊間隙太小，缸套被刮削而增加氣缸套早期磨損。

（3）曲軸、連桿彎曲變形，會使活塞與氣缸的配合關系發生變化。曲軸、連桿彎曲后使活塞不再按發動機設計的運動軌跡運行，而是偏斜一側，將氣缸磨偏，使缸套磨損成腰鼓形。由于飛車事故或其它原因，受撞擊的連桿會產生扭曲變形，此時若不及時校正而繼續使用，則可能導致缸套的早期磨損。作為現場判斷方法，可將沒有活塞環的活塞連桿組按規定標準裝在曲軸上。轉動曲軸，在活塞處于缸套上止點、下止點和中部位置時，測量活塞頂部與缸璧前后間隙（可用塞尺進行測量）。如果此時都是一側小，則說明連桿彎曲。如果活塞在上、下止點位置不偏，而在中部位置偏向一側，說明連桿扭曲。

（4）連桿軸頸錐度太大，連桿大小頭軸線不平行，迫使活塞壓向氣缸一側，產生“偏缸”。

（5）曲軸主軸頸中心線與缸套中心線不垂直，造成偏磨。檢查方法為：將曲軸置于車床兩端的頂尖上。測量時，先將百分表指針定于“0”上，表頭接觸曲軸中間一道主軸頸，然后慢慢轉動曲軸一圈，其擺差之半，即為曲軸的不直度。注意；表頭不能接觸到主軸頸的磨損面上，否則，將因曲軸可能存在的不圓度而使數值不準。實踐證明，曲軸彎曲除制造上主軸頸不同心的情況外，往往是因為曲柄臂發生變形而使曲軸軸線產生偏移的。

（6）鉸削連桿小頭銅套時偏斜，造成活塞銷中心線與連桿小頭中心線不平行，迫使活塞壓向一邊而引起磨偏。

（7）活塞環壓力沿徑向的分布是不均勻的，其開口處的壓力常達平均值的幾倍，故開口處磨損較大，也是氣缸套沿徑向產生磨偏的原因之一。

3 結構方面的因素

（1）由于柴油機的結構特點，氣缸套外壁四周的冷卻情況是不同的，沿柴油機縱向冷卻效果差，而橫向冷卻較快，氣缸套的側向溫度較低，易形成酸性物質，使缸套產生磨偏。

（2）由于活塞側壓力的作用，使氣缸套在連桿擺動面上（柴油機橫向）磨損較大。

（3）由于膨脹沖程的側壓力大于壓縮沖程的側壓力，所以缸套受膨脹沖程側壓力作用的一側較為嚴重，在垂直于氣缸套中心線的橫截面上產生偏磨。

（4）缸套磨損成錐形的原因：第一道活塞環距燃燒室最近，氣體壓力最大，使它對氣缸壁的壓力最大；又由于第一道氣環與氣缸壁相對處潤滑條件最差，易發生干摩擦，造成磨損最大，空氣中磨粒和燃料中的化學腐蝕對缸套上部的影響也最大，這些原因使缸套磨成上大下小的錐形。