大功率柴油發動機拉缸故障原因及防范措施分析

盛小江

摘 要：在當前人們生產生活中，柴油機十分常見，并發揮著重要的作用，柴油發動機作為動力驅動設備，屬于內燃機的一種，能夠將熱能轉化為機械能，以此帶來各種機械的運行。在一些大功率柴油發動機使用過程中，當其使用時間不斷延長的情況下，柴油發動機的部分零件必然會存在一定的磨損，從而影響柴油發動機的正常使用性能。這其中拉缸故障就較為常見。本文從拉缸形成的機理入手，分析了造成柴油機拉缸故障的原因，并進一步針對大功率柴油發動機拉缸故障的防范措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：柴油發動機；拉缸；故障原因；防范措施

中圖分類號：TK428 文獻標志碼：A

0 前言

在柴油發動機運行過程中，當出現拉缸故障時，則發動機活塞組件與氣缸配合工作面之間有干摩擦產生，在相互劇烈作用過程中會產生較大的磨損、拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或是咬死等情況。當具備相應的潤滑條件時，會產生相應程度的黏著磨損。針對拉缸程度不同，可以導致氣缸套和活塞組件出現損傷，嚴重時會有咬缸事故、活塞拉斷等事故發生。因此針對柴油機拉缸故障要給予充分的重視，做好日常預防工作，正確地對柴油發動機進行使用，以此來提高柴油發動機運行的可靠性，并延長其使用壽命。

1 拉缸形成的機理

對于拉缸故障的產生，其主要原因即為活塞與缸套之間油膜中斷，這種情況下活塞和缸套之間會有干摩擦產生，而且在高速運動狀態下會產生高溫，當溫度超出金屬的熔點時，則各個部件表面會有熔蝕黏附產生，這時活塞的繼續運動，則會扯斷兩表面的熔蝕黏附點，并導致拉缸故障產生。

2 造成柴油發動機拉缸的原因

2.1 超負荷

由于一些新機械或是剛大修完的機械都需要一個合理的磨合期，在磨合期內各配合面還無法達到最佳狀態，同時工作表面還沒有形成潤滑油膜，這就要求磨合期內發動機轉速要保持在標定轉速的80%。一旦在磨合期內存在大負荷轉速，則會導致摩擦表面會產生局部過熱情況，過熱部位會有高溫熔蝕黏附產生，引發拉缸故障。

2.2 活塞與缸套配合間隙過小

由于柴油發動機活塞膨脹系數高于活塞環和缸套，當活塞和缸套之間配合間隙過小的情況下，在發動機運行過程中，高溫狀況下會導致活塞和缸套之間的油膜被破壞掉，從而發生拉缸故障。

2.3 發動機溫度過高

柴油發動機要想實現高效運行，必然需要有一個適宜的工作溫度，一旦發動機溫度過高，極易導致拉缸故障發生。但在柴油發動機實際運行過程中，導致發動機溫度過高的原因具有多樣性，其中以冷卻系統漏水和缺水為主要因素。冷卻系統發生泄漏多是由于汽缸墊水道口沖壞、溫式缸套突出量與要求不符、濕式缸套圈老化、散熱器破壞或是腐蝕、水管老化、水管接頭松動或是水泵水封損壞等，都會導致冷卻水出現內泄漏或是外泄漏問題，冷卻系統無法發揮有效作用，導致發動機運行溫度過高。同時當發動機長時間地處于超負荷狀態下運行時，其會有大量的熱能產生，冷卻系統無法將這些熱量有效的散去，因此導致發動機高溫故障產生。在發動機運行過程中，當水溫達到一定溫度時，節溫器會自動打開，使水經由散熱器循環，一旦節溫器失效，則沒有大循環環節，發動機工作中產生的多余熱量無法散發出去，必然會導致發動機溫度過高。冷卻泵損壞時，冷卻水無法在發動機水套和散熱器之間循環，無法進行水循環則發動機產生的熱量也無法散出去，由此導致溫度過高的現象發生。當散熱器通風發生堵塞時，會對散熱器的散熱面積受到影響，散熱器散熱能力降低，導致熱量無法有效排出，造成發動機溫度過高問題產生。另外，當噴油提前角過小或是噴油量過大的情況下，一種會增加補充燃燒量，一種會增加燃燒產生的熱量，無論是哪一種都會導致發動機溫度過高問題出現。

2.4 機油不足

在實際的柴油發動機運行過程中，如果沒有按照規定對機油量進行檢查，或是在工作過程中由于機油管松動導致機油發生外漏情況，這種情況下潤滑油膜失去機油的供應，會導致活塞與缸套表面發生失油問題，增加磨損的程度，因此導致拉缸故障發生。另外，潤滑油路堵塞、活塞環和活塞邊緣存在較強的刮油能力，導致潤滑油被刮掉，從而造成潤滑油不足問題發生。

2.5 機油變質

當機油出現變質的情況下，會導致活塞和缸套之間潤滑條件惡化，導致磨損加快，由此導致拉缸故障發生。

2.6 活塞銷與活塞裝配過緊或是修理裝配錯誤

在實際裝配工作中，當活塞銷與活塞裝配過緊時，活塞容易發生變形，導致兩者之間的標準間隙發生改變，當局部間隙過小時，會造成表面油膜被破壞，產生干磨損而發生拉缸故障。在修理裝配過程中，當活塞銷卡環漏裝或是沒有裝入槽內時，在工作時會導致缸套被刮傷，造成拉缸。具體修理安裝時，將一些雜物帶入缸內，從而引發拉缸。

2.8 活塞環折斷

當活塞環折斷時，其會卡在環槽內，導致環失去彈性，缸套磨損加劇，導致拉缸故障發生。導致活塞環折斷卡死的原因較多，但多以環開口間隙過小、活塞在缸套中偏斜、燃燒不良等為主。此外，活塞、活塞環、缸套的質量及材料對拉缸也有一定影響。

3 防止柴油發動機拉缸的措施

3.1 操作手必須嚴格遵守操作規程

在柴油發動機啟動前，需要嚴格按照操作規程，對潤滑油和冷卻水進行檢查，針對具體情況及時進行補足。并針對潤滑油的油質進行判斷，存在變質情況時要及時地對潤滑油進行更換。針對具體的保養制度，要嚴格執行，定期進行相應的保養工作。在實際工作中，要保證不超負荷作業，當氣溫較低時，需要啟動后保持低速運行幾秒后再起步正確運行。一旦發現運行異常情況時，操作手要及時排除，避免帶病作業。

3.2 注重對重要部件的測量

在發動機解體后，對于重要的零部件，無論是準備換新還是繼續使用，都應進行仔細地檢查測量。如果在換新缸套前對舊缸套進行磨損情況的檢查，對連桿進行彎曲情況的檢驗，就可以及時發現個別汽缸的異常磨損及引起的原因，可避免事故的發生；裝配過程中要嚴格按照裝配工藝規程操作，特別要重視對各種間隙（如主軸承間隙、連桿軸承間隙等）的檢查測量。如果按規程先在不裝活塞環的情況下，對各缸活塞進行偏缸檢查，就可以及時發現活塞在汽缸中的偏斜情況，不至于發生拉缸事故。發動機總裝完畢后，要嚴格按說明書的要求進行檢查、調整。對于一些重要的技術數據，不能憑經驗操作，應該嚴格保證各技術參數符合說明書的規定。

3.3 修理中不得隨意更改發動機的結構或增減發動機的零件

在發動機具體設計時，針對具體的機型和技術要求來確定內部各部件的結構參數和零件的配置，因此在實際對柴油發動機修理過程中，針對發動機的技術參數不得隨意更改，以免對發動機的運行效率和使用壽命帶來不必要的影響。

結語

由于大功率柴油發動機具有高轉速、瞬間大的爆發力的優勢，但在運行時氣缸內溫度較高，同時還要依靠燃燒室內自身壓強壓燃。因此要求柴油發動機要具備較好的工況，這就需要在實際工作中，注意經驗的積累，有效地實現對柴油發動機拉缸故障的預防和控制，確保發動機安全、可靠的運行，更好地發揮其重要使用價值。

參考文獻

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