柴油機汽缸套常見損傷分析與預防措施

姜寶軍

摘 要：對柴油機汽缸套常見損傷產生的原因進行了分析，提出了預防措施，并闡述了延長汽缸套使用壽命的措施。

關鍵詞：柴油機；汽缸套；常見損傷；檢測鑒定

中圖分類號：S232.8 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.069

汽缸套是柴油機重要零件之一。汽缸套上部是燃燒室的組成部分，潤滑條件惡劣，下部是活塞做功的場所，承受高壓、高溫燃氣的作用和活塞運動時側向力及摩擦力的作用。外表面與冷卻水接觸，受到穴蝕和電化學腐蝕作用。汽缸套常見的損壞形式，有內圓表面磨損、裂紋和拉缸，外圓表面的穴蝕，影響發動機的動力性和經濟性，嚴重時發動機甚至無法工作。

1 汽缸套常見損傷產生原因分析

（1）汽缸套內圓表面磨損。原因有：①長期使用后，缸塞組件磨損，使缸塞間隙增大，高溫燃氣下竄沖刷，潤滑惡化，尤其是第一道活塞環處的汽缸壁處，油膜難以形成，活塞環與汽缸壁之間產生半干摩擦，磨損加劇。②汽缸內表面還會受到燃燒生成物中酸性介質的腐蝕，低溫情況下工作，這種腐蝕性磨損更嚴重。③當曲軸連桿軸頸磨損成錐形，或曲軸、連桿彎曲，及活塞連桿安裝上的誤差，都會使活塞環與汽缸發生偏磨，造成內圓表面磨損。

（2）汽缸套裂紋。原因有：①柴油機長期超負荷運行，熱負荷和機械負荷大增，當超過缸套允許強度，會產生裂紋。②寒冷冬天，停車后忘記放冷卻水而凍裂缸套。因冷卻水結冰而凍裂的汽缸套一般是縱向裂紋。③缸套與機體配合間隙超限，缸套凸緣與機體接觸面有雜物，使缸套傾斜，缸套凸緣下平面或機體上平面（與缸套接觸）不平，則在活塞側推力作用下，會產生微小的擺動，易使缸套產生裂紋。

（3）拉缸。原因有：①活塞環密封性能降低，可燃氣體下竄到活塞裙部，破壞了潤滑油膜，使活塞、活塞環與汽缸發生干摩擦而造成拉缸。②發動機溫度過高，潤滑質量降低，使活塞局部燒熔，產生粘著；或活塞環受高溫而卡死、折斷，使缸壁受拉傷或劃傷而發生拉缸故障。③潤滑油變質失去潤滑的作用，造成拉缸。④裝配質量不過關，活塞環邊間隙與端間隙過小，當活塞環受熱膨脹卡滯折斷后，鋒利的斷口會將缸壁拉傷。

（4）穴蝕。柴油機工作時，活塞對缸套產生撞擊，使缸套高頻振動，引起冷卻液壓力變化。當冷卻液壓力降到某一臨界值時，冷卻液中的氣體以氣泡的形式分離出來。當這些真空泡和氣泡受高壓作用而破裂時，產生很強的沖擊波，作用在汽缸套外壁上。在這種力的反復作用下，缸套外表面產生疲勞而逐漸脫落，呈麻點狀和針狀小孔，并隨著穴蝕的進行而逐漸擴展。

2 汽缸套內表面的檢查鑒定

（1）檢查缸套內表面的拉傷劃痕情況，看拉傷深度是否能被手指甲感覺出來。如果手指甲能感覺到有拉傷、劃痕就必須更換。

（2）檢查汽缸套內孔的磨亮情況。①輕微的磨亮，在磨損的區域處產生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度，并留有磷化鍍層的痕跡和留有原始珩磨加工的跡線。②中等程度的磨亮，在磨損的區域處產生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度，并有非常輕的原始珩磨痕跡，或某種蝕刻形狀的明顯斑痕。③嚴重程度的磨亮。在磨損的區域內產生出一種光亮鏡面的表面粗糙度，不再有珩磨加工的痕跡或某種蝕刻形狀的斑痕。缸套內孔表面，在活塞環移動區域內，有超過20%的嚴重磨亮部分，要予以更換。

（3）汽缸套內孔測量：用內徑千分表（量缸表），在缸套上、中、下部位測量缸套內徑。在每個測量部位互相成90°的兩個位置測量。用內徑千分表測量汽缸套內孔的不圓度：在離汽缸頂平面25.4 mm處，測量缸套內孔不圓度，不應超過0.08 mm，測量下部缸套內孔不圓度，不應超過0.05 mm。

（4）用內徑千分表檢查汽缸套的磨損：如果缸套磨損超過0.1 mm，應更換汽缸套或擴磨到下一級加大尺寸。對加大尺寸的汽缸套，活塞相應的有3級加大尺寸，即0.50 mm、0.75 mm和1.00 mm。通常換用新的標準尺寸的汽缸套要比搪磨到加大尺寸的汽缸套經濟，并可繼續使用標準的活塞和活塞環。如果汽缸套磨損沒有超過使用限度，在沒有重新搪磨前，汽缸套不應再次使用。

3 延長汽缸套使用壽命的措施

（1）新的或大修后的發動機，必須經過嚴格的磨合試運轉后才能正式投入使用。注意磨合期不能長時間空負荷運轉，這是因為燃油會稀釋汽缸壁潤滑油，可能引起拉缸。

（2）空氣濾清器、機油濾清器和燃油濾清器保持良好的工作狀態，對減輕汽缸套磨損至關重要。按時保養空氣濾清器，使之經常處于良好的技術狀態下工作?？諝鉃V清器殼內必須加入適量的清潔機油，并定期更換。嚴禁不經過濾的空氣直接進入汽缸。

（3）不允許發動機長期超負荷作業，發動機啟動后，應預熱一段時間，當水溫升到60 ℃以上時才能起步。發動機溫度不能過高或過低，正常的水溫為75～95 ℃。盡可能不讓發動機小油門空轉，小油門空轉機溫低，會產生酸性腐蝕。

（4）發動機工作一段時間后（最好在高號保養或小修時），取出缸套，換上新阻水圈，旋轉90°后再壓入，這樣可使其磨損均勻。活寒環開口間隙和邊間隙應符合規定值，如超過磨損極限，應及時更換。經常保持噴油器在霧化良好的狀態工作。供油提前角要正確，過晚冒煙，易產生積碳，加劇汽缸的磨損。endprint