汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的故障分析與預(yù)防

肖錫海

（韶關(guān)市技師學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512023）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的故障分析與預(yù)防

肖錫海

（韶關(guān)市技師學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512023）

文章對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拉缸機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，進(jìn)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的拉缸原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并總結(jié)歸納出避免拉缸的方法。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；拉缸；原因分析

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.054

CLC NO.: U472.42 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)11-145-02

引言

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，可以把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)而推動(dòng)汽車運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟便是活塞，在高溫工作環(huán)境中，活塞的裙部和端部易發(fā)生膨脹，由最初的橢圓型變?yōu)閳A形。配缸由于過(guò)小的間隙，容易產(chǎn)生拉缸現(xiàn)象，一旦汽車在高速度行駛中發(fā)生拉缸事故，后果是不可想象的。相關(guān)汽車設(shè)計(jì)人員應(yīng)詳盡了解引起活塞拉缸的原因，避免發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)者和使用者均有重要指導(dǎo)意義。

1、常見的拉缸原因

氣缸內(nèi)的瞬間溫度會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)達(dá)到2500℃，所以氣缸套和活塞會(huì)在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，當(dāng)熱量被發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)零部件所吸收而無(wú)法有效及時(shí)排放至發(fā)動(dòng)機(jī)外部，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度便會(huì)因此急劇升高，機(jī)體內(nèi)壓力驟降，機(jī)油屬性發(fā)生變化，潤(rùn)滑條件在氣缸內(nèi)受到影響，活塞裙部會(huì)因摩擦而變的黏著，引發(fā)拉缸故障，活塞頂端部嚴(yán)重的話甚至?xí)l(fā)生熔燒。下面將分項(xiàng)目介紹發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高溫而引發(fā)拉缸故障的原因。

1.1發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不足溫度過(guò)高

風(fēng)扇葉片發(fā)生形變，引起風(fēng)機(jī)皮帶松弛，造成進(jìn)風(fēng)量過(guò)小，進(jìn)而影響冷卻系統(tǒng)工作；過(guò)多數(shù)量的散熱器芯管被堵塞，或者冷卻水回流管道被堵塞，影響冷卻水循環(huán)進(jìn)而影響散熱；無(wú)法打開節(jié)溫器主窗口，只有少量冷卻水參與到循環(huán)；由于冷卻水泵發(fā)生故障致使強(qiáng)制散熱循環(huán)無(wú)法進(jìn)行的情況等。

水垢在冷卻水套水中有過(guò)多粘附，缸套外表面尤為多，水垢的產(chǎn)生會(huì)大大降低鋼鐵表面的導(dǎo)熱系數(shù)，極易引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的冷卻液或其添加量不足，特別是在北方的冬季，車輛在使用防凍液后如果蒸發(fā)液面下降至警戒水平，應(yīng)立即添加蒸餾水，切不可使用自來(lái)水或河水，否則會(huì)引起水道因?yàn)榻Y(jié)垢而變窄，冷卻強(qiáng)度大幅降低，致使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度過(guò)高。

水溫感應(yīng)塞和水溫表失靈。如果感溫塞和水溫表顯示不正確或者反應(yīng)不靈敏，溫度表上的顯示溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際溫度相矛盾，駕駛員無(wú)法在第一時(shí)間察覺(jué)并給予正確處置，發(fā)動(dòng)機(jī)便會(huì)在高溫環(huán)境下工作。

發(fā)動(dòng)機(jī)活塞依靠噴嘴噴射機(jī)油進(jìn)行冷卻，一旦活塞冷卻噴嘴發(fā)生脫落或斷裂，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響是致命的。高強(qiáng)度尼龍是制成噴嘴的主要材質(zhì)，通過(guò)噴嘴噴射出的機(jī)油往往是高溫、高壓的，噴嘴極易出現(xiàn)老化，進(jìn)而發(fā)生脫落或斷裂，造成活塞端部過(guò)熱，引起活塞頂部熔化而拉缸。

1.2發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑不良，磨擦生熱，溫度過(guò)高

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有缸內(nèi)密封不嚴(yán)和噴油霧化效果不好的弊端，缸內(nèi)無(wú)法將燃油燃燒完全，燃油通過(guò)缸壁滲入到油底殼部，將機(jī)油稀釋而使?jié)櫥Ч饔媒档停鹄坠收稀Ｈ绻l(fā)動(dòng)機(jī)裝有轉(zhuǎn)子分配泵，如果唇形密封圈裝在分配泵軸上發(fā)生老化和磨損，小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油泵柱塞定位螺釘密封性不好，正時(shí)齒輪室中的柴油會(huì)流進(jìn)油底殼，也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象。

當(dāng)潤(rùn)滑系統(tǒng)發(fā)生機(jī)械故障時(shí)，無(wú)法往發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部注入機(jī)油。當(dāng)調(diào)壓閥損壞，機(jī)油泵密封件磨損，造成密封不良等情況。

潤(rùn)滑油牌號(hào)選用不當(dāng)，長(zhǎng)時(shí)間忽略更換發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)機(jī)油，會(huì)造成機(jī)體內(nèi)機(jī)油稀少的情況，因此會(huì)發(fā)生機(jī)油壓力不足的情況，氣缸與活塞間的潤(rùn)滑作用減弱，而引起摩擦力增加，造成發(fā)熱現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)因此出現(xiàn)拉缸故障。

潤(rùn)滑系統(tǒng)中潤(rùn)滑油路堵塞或油位過(guò)低導(dǎo)致潤(rùn)滑油供應(yīng)不足。比如主油道堵塞、機(jī)油濾堵塞、氣缸噴油嘴堵塞等情況均會(huì)發(fā)生上述情況。

1.3間隙方面原因

1.3.1活塞與缸套配合間隙

氣缸和活塞間的間隙相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格的定義，如果車在冷啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“敲缸”，則證明其間隙過(guò)大，因此會(huì)發(fā)生燒機(jī)油、竄氣的現(xiàn)象。加大了活塞端部的擺動(dòng)距離，造成氣缸與活塞端部、裙部相碰撞，缸內(nèi)壓力加大，從而出現(xiàn)拉缸。從密封性的角度來(lái)看，肯定要求間隙盡可能小，但是過(guò)小也會(huì)發(fā)生拉缸現(xiàn)象，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)工作后缸內(nèi)溫度會(huì)驟然升高，缸內(nèi)活塞環(huán)、活塞和缸套會(huì)發(fā)生熱膨脹，活塞的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)部件，所以活塞在高溫下的膨脹量遠(yuǎn)大于缸套，油膜存在于缸套和活塞之間便會(huì)被破壞，出現(xiàn)拉缸故障。

1.3.2活塞環(huán)間隙

從側(cè)間隙的角度出發(fā)，積碳在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生，活塞環(huán)槽內(nèi)是其主要積聚地點(diǎn)，因此活塞環(huán)的背部和側(cè)邊間隙會(huì)直接減小，當(dāng)活塞受高溫作用膨脹后，其背部和側(cè)邊間隙會(huì)更小，活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)空間被制約，對(duì)其增加了額外的壓力作用，造成氣缸內(nèi)壁與活塞環(huán)發(fā)生碰撞摩擦，從而發(fā)生拉缸現(xiàn)象。

2、防止汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的措施

2.1駕駛員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程

由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有發(fā)動(dòng)汽車，所以在啟車前，遵從相關(guān)說(shuō)明書檢查發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油和冷卻液是否充足，不足時(shí)應(yīng)及時(shí)加注。

啟動(dòng)汽車后，不應(yīng)立即踩滿油門給發(fā)動(dòng)機(jī)驟然增壓負(fù)荷，特別是在北方寒冷的冬季，建議起步前讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘。

當(dāng)出現(xiàn)水溫高、機(jī)油壓力低、發(fā)動(dòng)機(jī)有異味甚至出現(xiàn)異響時(shí)，要立即靠邊停車，查找出原因后立即修理，不帶病作業(yè)。

開車時(shí)密切留意儀表盤中各項(xiàng)參數(shù)，特別注意水溫、機(jī)油壓力是否有異常，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)檢查維修。

2.2在修理裝配方面,必須嚴(yán)格遵守技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求

對(duì)更換新的零配件必須逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè),把不符合標(biāo)準(zhǔn)的零配件剔除出去，不能認(rèn)為新產(chǎn)品就是合格的產(chǎn)品。

安裝缸套時(shí)，缸套要放平，壓力要作用在缸套正中，且慢慢加壓，勿用沖擊力。安裝完后進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)缸套與活塞裝配間隙是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)間隙。

認(rèn)真檢查活塞、連桿與曲軸安裝位置偏差情況,要求校正到符合技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

退應(yīng)力處理。在市場(chǎng)上購(gòu)買的活塞，難辨優(yōu)劣，在裝配前最好進(jìn)行消除應(yīng)力處理，即將活塞放在70度的機(jī)油中加溫6小時(shí)，消除應(yīng)力，使活塞穩(wěn)定后再裝配使用。

進(jìn)行試車磨合。裝配完畢，必須經(jīng)15小時(shí)左右的熱磨合，試車磨合時(shí)，應(yīng)先低速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后才中速運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)注意響聲、機(jī)油壓力、水溫等情況，在確定無(wú)異常后，再投入生產(chǎn)。

3、總結(jié)

綜上所述，了解造成拉缸的原因，科學(xué)地管理和正確使用發(fā)動(dòng)機(jī)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，做好預(yù)防措施，將減少甚至避免發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸現(xiàn)象的出現(xiàn)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

[1]陳房山.發(fā)動(dòng)機(jī)水溫偏高故障的解決方案.汽車運(yùn)用,2009(10):78.

[2]湯少巖.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修.上海交通大學(xué)出版社.2014.

Failure analysis and prevention of the automobile engine cylinder

Xiao Xihai
( Shaoguan City Guangdong Province Technician Institute Zip Code 512023 )

In this paper, the automobile engine cylinder mechanism are briefly introduced, and detailed analysis of reason of engine cylinder, and sums up the method to avoid scuffing.

car engine; cylinder; cause analysis

U472.42

A

1671-7988(2016)11-145-02

肖錫海，男，就職于韶關(guān)市技師學(xué)院。