淺析柱塞和柱塞套損壞的原因及檢修

任永恒　梁曉波

【摘 要】通過對柴油機柱塞和柱塞套異常磨損的原因分析，要預防或減少柱塞和柱塞套異常磨損的發生。就應從柴油機的現場使用、維護保養、裝配等各個方面認真做好每一細節。操作人員能否正確熟練的使用是關鍵，所以要加強對操作人員技能培訓和正確使用與嚴格的維護保養。柴油機柱塞和柱塞套損壞故障就可以得到有效的減少或預防。

【關鍵詞】柴油機 柱塞 柱塞套 磨損

1 柱塞和柱塞套的表面檢查

柱塞和柱塞套能否繼續使用，在沒有專用儀表檢驗時，則可用下述簡單的辦法來檢驗。在檢驗前，首先將柱塞和柱塞套清洗干凈，用眼睛觀察，如發現柱塞表面看出嚴重的磨損痕跡，柱塞頭端面的螺旋斜槽，直槽及環槽邊緣有了剝落或銹蝕。柱塞上有裂痕，柱塞彎曲或頭部變形，柱塞套有裂痕，套端面和內孔表面有銹蝕或有較深的刻痕，下端凸起不分與柱塞體發生松晃或脫落等任何情況之一時，則柱塞和柱塞套不能繼續使用，應予報廢。

2 柱塞和柱塞套的滑動性能實驗

將柱塞和柱塞套在柴油中浸泡清洗，用手指拿住柱塞套，保持與水平線60度左右角度，輕輕拉出柱塞約三分之一，然后松開手，此時柱塞應該能在本身重量作用下自由下落，落在柱塞套的支承面上，再將柱塞抽出，轉動到任何角度，用同樣的辦法實驗其結果應該相同，若柱塞在柱塞套中發生阻滯現象，裝入噴油泵后，會影響油量調節齒條（或拉桿）移動的靈活性。

3 柱塞與柱塞套的密封性能實驗

（1）將噴油泵中的油閥體拆去，閥座和出油襯墊仍留在里面，上好出油閥接頭，放盡內腔的空氣。將噴油泵實驗器的高壓油管接在出油閥的接頭上。（2）移動調節齒條，是柱塞固定在最大供油量位置。轉動凸輪軸，是被實驗的柱塞上升到供油行程的中間位置。（3）用噴油器實驗器泵油至200千克力/平方厘米（公斤力/厘米的平方）后，停止泵油，測定油壓下降至100千克力/平方厘米時，所需要的時間（秒）。其數值應在下列公式計算的范圍內。上限=93-8*（柱塞直徑）（秒）；下限=48-4*（柱塞直徑（秒）。新的和大修后的柱塞和柱塞套，實驗時間如小于18秒，為不合格，在保養中，次值如不小于2秒，還可以繼續使用，但必須滿足起動供油量的要求。同一噴油泵上的柱塞和柱塞套，他們的密封性應相同，彼此相差不大于5%。（4）在缺乏設備的條件下，柱塞與柱塞套的蜜蜂實驗可采用簡易方法，一首握住柱塞套，并用手指堵住柱塞套的進油口，回油孔及導向孔，另一只手蠟燭柱塞，并將它放在中等或最大供油位置。將柱塞由最下位置往上拉，拉上的距離以柱塞上沿不露出柱塞套油孔為限。此時若感覺到有明顯吸力，并且在松開手指放開柱塞時，柱塞能迅速的回到原來的位置，則可認為柱塞與柱塞套密封良好，可以繼續使用。

4 柱塞與柱塞套為什么在短期內磨損嚴重，其原因通常是：

（1）使用的柴油既沒有過濾也沒有經過沉淀，以致柴油內含雜質較多。（2）柴油濾清器經不起濾清作用。（3）柱塞與柱塞套在噴油泵體重安裝得不正不直，也易使其短期內很快磨損。原因多半是墊片不平或柱塞套穩固螺釘擰的過勁。（4）噴油器針閥體卡住不靈活，在噴油壓力過高的情況下，柱塞仍在繼續泵油。

5 柱塞與柱塞套的磨損情況

柱塞與柱塞套的磨損是很不均勻的，主要特征是局部工作面上受到較多磨損。為進、會油孔分開的柱塞磨損情況。它的最大磨損往往是在柴油機常用供油量是柱塞相對于進油孔的地方，其次，磨損也會發生在柴油機常用轉速時柱塞螺旋線正對回油孔的邊緣。某些有柱塞中心孔回油的柱塞，還會在小過梁處有較小的磨損。此外，柱塞凸肩處的整個柴油滲漏，也會發生擦傷磨損。磨損后的柱塞頭部對著柱塞套進油口的地方往往易出現明顯的梳狀刻痕。柱塞套的內圓表面呈陰暗色的地方表示有磨損。檢查時，可用40倍的放大鏡觀察，如果再配以燈光照明，則能較方便而清楚地看到磨損情況。

在柱塞套進、出油孔處如發現有陰暗色，或發現柱塞的導向部位產生銹蝕或卡斯時，則柱塞與柱塞套通常無法繼續正常使用，因為磨損后的柱塞和柱塞套工作表面的圓度及圓柱度誤差通常只有0.003～0.005毫米左右，所以一般用眼睛是看不出來的。在拆洗檢查柱塞和柱塞套時，必須注意每對柱塞與柱塞套應該分別安放好，不能調換或弄錯，因為他們是配套的精密零件，不具有互換性。

磨損后的柱塞和柱塞套通常可用選配研磨或鍍烙的方法加以修復。不過實際上往往會發現，經直接選配修復的柱塞和柱塞套的數量是不多的，絕大多數是不能互配的，維修時限于設備條件，往往是采取成副更換新件的辦法。

如果一時無新件時，也可采用一種臨時辦法，延長使用期限。此時可在柱塞的環槽出，繞上幾圈尼龍線（或用維尼龍線、錦綸線），以減少柱塞與柱塞套之間的間隙，使壓力有所恢復。這在大油門位置時效果更好。經使用證明，這種臨時辦法可使柱塞和柱塞套延長100小時左右的使用時間。

6 柱塞和柱塞套的修理

柱塞上端面發現銹痕時，可用粒度在600以上的細研磨劑涂在厚玻璃平板上輕輕研磨。研磨時手宜平正，并應不斷變換夾持柱塞套的方向。當粗磨后，可用柱塞套上端面附著的已經研磨碎了的研磨劑，在玻璃平板上換個地方，進一步細磨，務必使柱塞套上端面光滑，不可有肉眼可以看出的細劃痕。

柱塞在柱塞套中有阻塞現象，但尚可應用的柱塞，或新柱塞發生阻滯，用拋光粉或拋光膏涂在柱塞上，插入柱塞套，并應不斷變更手持塞的方位。如果工作不細致，常會在將柱塞裝入柱塞套時或放置時碰毛柱塞頂部的棱角而發生較為嚴重的阻滯現象，但當柱塞頂部露出柱塞套時，情況就會好一些。這種現象只要工作謹慎細心是完全可以避免的。若已損壞，不應報廢了事，而應從經濟著眼，設法修理。用粒度800以上的細油石或天然細油石，上面涂以機油，將柱塞傾斜30度左右，是柱塞上端棱角處接觸油石，在向后拉磨的同事，旋轉柱塞，用力要輕，移動速度要慢，這樣可以磨去棱角上的毛刺。然后清洗干凈，涂上拋光膏，使柱塞和柱塞套對磨，就可以恢復柱塞和柱塞套的性能。但應注意配合間隙，不能磨大而影響密封性。

柴油機工作是靠高壓泵定時、定量、定壓的提供清潔燃油，如果在現場工作中未做到按時、或超保清潔更換燃油濾清器、濾芯、就會造成油路堵塞，對柴油機高壓右泵柱塞和柱塞套的危害相當大，從而增大柱塞和柱塞套配合間隙。操作人員能否正確熟練的使用是關鍵，所以要加強對操作人員技能培訓和正確使用與嚴格的維護保養。

參考文獻：

[1]濟南柴油機廠.柴油機結構與使用.石油出版社.

[2]濟南柴油機廠.190系列柴油機使用維護手冊.山東科技出版社.