柴油機常見故障原因分析

王秀敏

摘 要：對柴油機常見的軸瓦燒損、活塞銷拉缸、活塞環折斷故障發生的原因進行了分析，提醒用戶使用中注意預防，以減少柴油機故障發生。

關鍵詞：柴油機;常見故障;原因分析

中圖分類號：S219.07 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.03.071

軸瓦燒損、活塞銷拉缸、活塞環折斷等是柴油機使用中常見的故障，也是導致柴油機發生大的機械事故的主因，因此有必要了解這些故障產生的原因，做好預防工作。

1 軸瓦燒損原因分析

軸瓦燒損絕大多數是由于柴油機在安裝、調整、檢測和使用不當所造成的。主要有以下原因：（1）缺油潤滑。軸瓦與軸頸是有一定間隙的，它們的運動是靠機油來潤滑的，缺失潤滑油就成了干摩擦，引起燒瓦。小型柴油機機油壓力正常是0.2～0.35 MPa。機車在實際工作中還會發生機油變稀變質，油路堵塞，機油泵磨損等而引起機油壓力下降或停止供油的現象，如果不予以排除，也將引起燒瓦。（2）機油規格不對。很難保證潤滑油的黏度，曲軸頸與軸瓦之間形不成油膜，潤滑性能差，因而發生軸瓦燒損的就特別多。（3）長期超負荷工作。拖拉機在運輸時，大多數是采取“多拉快跑”超載超速作業。由于長時期超負荷的工作，軸瓦上薄薄的鍍錫層將會被擠壓力所破壞而導致燒瓦。（4）曲軸軸頸錐度、橢圓度超過了允許范圍。拖拉機曲軸軸頸和連桿軸頸的錐度、橢圓度都不應大于0.015 mm。但柴油機在工作過程中，由于潤滑油含有機械雜質和軸頸受力不均勻，產生錐度和橢圓度。嚴重時就不能形成油膜，潤滑性能差，機油溫度增高，造成燒瓦。因此，在工作過程中應注意機車的機油壓力高低，防止燒瓦的發生。發生燒瓦后應拆卸檢查找出原因，并予以消除。當軸瓦燒損輕微時，可用細砂布打光后再用;若燒損嚴重時，應更換軸瓦;如果間隙過大，曲軸軸頸燒傷或錐度、橢圓度過大，則應進一步檢查和修理，并重新選配軸瓦。（5）間隙過大或過小。拖拉機連桿軸頸和連桿軸承的標準間隙是0.06～0.105 mm，主軸頸和主軸承間隙是0.07～0.11 mm，磨損極限均為0.25 mm。如果間隙過大，潤滑油不易保留，不能形成油膜，潤滑性能差，油壓將會下降，加速磨損;間隙過小，潤滑油難以進入，油量不足，也不能形成油膜，軸瓦會咬住軸頸，嚴重時引起燒瓦。這種事故，往往是在安裝調整、檢測時疏忽而造成。在實際工作中，測量間隙的方法很多，通常用直徑比最大標準間隙稍大的保險絲，沿曲軸軸線方向放在軸頸和軸瓦之間，用規定的扭緊力矩扭緊連桿螺釘，然后拆下保險絲，測量被擠壓后的厚度，就是軸瓦間隙。但是有的機手不這樣做，大多是不測量間隙的，只是買回新軸瓦裝上，根本不管間隙大小，這就難免要出事故。

2 活塞銷拉缸

柴油機活塞銷拉缸事故，大多都屬于保養、維修不當引起的，分析有以下幾點：（1）活塞銷卡簧失去彈力。一些修理工對活塞銷卡簧技術要求不清楚。從不檢查卡簧彈力是否滿足技術要求。對一臺拉缸的發動機檢查發現：卡簧自由狀態下開口寬度只有6 mm，標準卡簧開口寬度應為8 mm。卡簧彈性不好時，當發動機工作時，活塞銷孔膨脹，在活塞銷交變載荷和軸向力作用下，引起卡簧脫落，造成活塞銷拉傷缸套。（2）活塞銷卡簧扭曲。技術要求卡簧不平度不得大于0.10～0.15 mm，在保養和維修活塞連桿組時，由于缺少專用拆裝卡簧工具，錯誤的操作，造成卡簧扭曲、變形超限。在大修時發現拆下的卡簧有的扭曲超過0.5 mm，這樣的卡簧勉強安裝在卡簧槽內后，會產生一個軸向力，加速卡簧脫落、磨損、折斷，引起拉缸。（3）活塞銷孔和卡簧槽磨損。大修時發現有的活塞不柱度、橢圓度、活塞環槽寬度等技術要求，都在允許范圍內，只是活塞銷孔或卡簧槽磨損超限。活塞銷孔磨損超限原因主要是銷與孔不配組，也有更換的新活塞，而舊的活塞銷卻不更換，使用已經磨損很大的舊活塞銷，造成銷與孔配合有間隙，在活塞銷交變沖擊力作用下，加劇磨損，結果使用不久，間隙就達到極限;卡簧槽磨損變寬，由原先直角磨成一個由深變淺的小圓角，易使卡簧脫落，造成拉傷缸套。（4）安裝組合錯誤。在組裝活塞連桿時，除了不檢查活塞銷與孔尺寸配組外。還不注意活塞加熱溫度。常見的都是往活塞里倒汽油，等汽油燃盡再組合，多數造成活塞加熱溫度過高變形大。有人在安裝時，因選配不當，活塞銷與座孔過盈量較大時，不易安裝，就用錘擊的方法強行安裝，結果容易把卡簧槽外側打掉或造成微觀裂紋，留下隱患。當發動機工作時，卡簧槽外側邊從裂紋處掉下來，引起卡簧脫落，造成活塞銷拉傷缸套。

3 活塞環折斷

柴油機運轉時，活塞環的運動主要有上下運動、徑向運動、回轉運動和不規則的軸向、徑向振動，以及扭曲振動。引起活塞環斷裂的原因主要是由于不規則的軸向和徑向振動，以及扭曲振動所引起。分析如下：（1）汽缸磨損嚴重，環在上下往復運動過程中頻繁產生彎折或刮碰磨損產生的臺階而斷裂。（2）使用低質燃料不完全燃燒產生的積碳堆積在活塞環槽中，使活塞環側隙減小。在發動機工作中在巨大的燃燒壓力作用下，易使活塞環卡死在環槽內，而造成折斷。（3）活塞環側隙過大，環在環槽內上下運動的幅度增大，敲擊作用加劇，環側面和環槽側面磨損增大，活塞環因受扭曲力過大而被折斷。活塞環安裝時要留有背隙，過小的背隙會造成環卡在環槽或工作溫度下活塞的熱膨脹將環向缸壁擠壓造成拉缸甚至斷裂。