缸套拉缸故障

原因與預防

柴油機拉缸是指柴油機活塞組件與氣缸配合工作面相互劇烈作用(產生于摩擦),在工作表面上產生過度磨損,拉毛,劃痕,擦傷,裂纊或咬死的現(xiàn)象.拉缸是在有潤滑條件下產生的不同程度的黏著磨損.拉缸輕時,使氣缸套,活塞組件受損,嚴重時會造成咬缸的惡性機損事故.而拉斷活塞或連桿,打壞機器,以致造成重大事故.因此對柴油機拉缸故障的形成機理進行分析,找出早期預報和正確的應對措施,對柴油機正確管理使用,提高可靠性和延長使用壽命,以及提高管理人員對故障的排除應變能力,都有很重要的意義.合理的使用和注重保養(yǎng)(定期檢查)也達到減少柴油機拉缸故障.

1.拉缸現(xiàn)象：

拉缸損傷的機理大多數(shù)由于滑動部位的潤滑油膜受到局部破壞,此時兩個相對運動的表面突出部位首先發(fā)生金屬接觸,然后局部出現(xiàn)微小的"燒熔"現(xiàn)象,而燒熔部位由于部件的相對運動又被撕裂.在這個過程中金屬表面成硬化層,當硬化層被破壞時,所產生的金屬磨粒將成為加劇表面磨損的麿料.在出現(xiàn)所謂"燒熔磨損"的短時間內,在活塞和氣缸套表面上出現(xiàn)的和氣缸中心線相平行的高低不平的磨痕,這就是拉缸現(xiàn)象.嚴重時滑動部位完全粘著或卡住甚至可能在兩個表面的薄弱部位產生裂紋致使機件破壞,即咬缸.因此,拉缸的根本原因是燒熔磨損。

2.拉缸的原因：

造成拉缸的原因十分復雜，有設計方面的原因,如材料的選配,間隙大小的確定,裝置的安裝對中等的是否恰當，結構布置是否合理,表面粗糙是否適宜,潤滑冷卻的安排是否完善等，從管理的角度,則可能是下列原因造成的：

(1)氣缸潤滑不良：

氣缸潤滑油不足或供油中斷,發(fā)生金屬直接接觸而拉缸.氣缸潤滑不良的原因有：油底殼的機油太少或機油質量太差,柴油機的溫度過高或者活塞環(huán)(主要是油環(huán))損壞或失效等。

(2)磨合不夠充分：

在盡可能短的時間內得到有效的磨合，必須考慮磨合時間和負荷分配問題.在過低負荷下即使長時間磨合也不能磨合完畢，而如果急于高負荷運轉,則會引起拉缸.因此,在柴油機磨合期內應注意:磨合期要適當加大注油量;活塞環(huán)換新后應在低負荷下運轉一段時間;活塞和氣缸套換新后應進行磨合后再加大負荷運行。

(3)冷卻不良：

冷卻不良將導致氣缸,活塞溫度過高,潤滑不良;冷卻不良會使活塞與氣缸套過熱而過度膨脹變形,失去原來的正常間隙而拉缸.冷卻不良的原因有:冷卻水泵排出壓力不夠,供水不足或中斷;冷卻水腔銹蝕或臟污；水中含有氣泡,積存在冷卻腔內沒有放出而造成氣阻;水質太臟,水溫過高。

(4)活塞環(huán)工作不正常：

開口間隙過小,使活塞環(huán)斷裂;天地間隙過小,使活塞環(huán)卡死;積碳太多,使活塞環(huán)粘在環(huán)槽內失去彈性,造成斷裂或燃氣泄漏;開口間隙過大或磨損嚴重,發(fā)生漏氣.燃氣的漏泄破壞了潤滑油膜,使表面溫度過高.活塞環(huán)斷裂后碎片易掉入活塞氣缸之間引起拉缸,咬缸。

(5)燃用劣質燃油：

不完全燃燒帶來更多的燃燒殘渣;后燃現(xiàn)象嚴重,使排氣溫度升高,未及時采取技術措施;氣缸潤滑堿值不合適.另外有些柴油機因長期超負荷運轉,熱負荷增加,發(fā)生過熱膨脹或運動部件對中不良而拉缸。

(6)修理裝配錯誤：

修理裝配錯誤時漏裝活塞銷卡環(huán)或未完全裝入,柴油機在工作時活塞銷竄出刮傷缸套造成拉缸.安裝時清潔工作差,把金屬屑或硬物碎粒帶進缸里也會引起拉缸.另外活塞環(huán)裝錯,裝反,漏裝均可造成拉缸.活塞環(huán)有油環(huán)和氣環(huán)之分,油環(huán)主要是用來刮油,改善缸套潤滑條件.氣環(huán)主要是保證活塞與缸套的密封.根據(jù)工作條件以及承受壓力的不同,各道氣環(huán)在材料選用和結構設計方面有所不同,如把活塞環(huán)裝錯,裝反或漏裝均可造成密封不嚴或是沒有刮油作用,使缸套內表面潤滑條件惡化造成缺油引起拉缸.

柴油發(fā)電機在作業(yè)過程中出現(xiàn)敲缸的癥狀是：從中速到低速，會發(fā)出較重敲缸聲，柴油發(fā)電機組排氣管冒黑煙，并時有放炮聲或向外噴火，發(fā)動機機體過熱。產生敲缸的原因主要有：

1．供油時間過早

當柴油發(fā)電機組活塞向上運動還沒達到規(guī)定的噴油位置，噴油器就開始噴油，使燃油燃燒提前，氣缸內的高壓燃氣沖擊活塞，發(fā)出有節(jié)奏的“嗒、嗒”的清脆敲缸聲，減小油門，敲缸聲很明顯。

排除方法是：調整供油提前角，即增加噴油泵與齒輪箱之間的墊片使供油時間延遲至符合規(guī)定的噴油時間。墊片每增加0.1毫米，供油提前角可延遲1.3-1.7。

2．燃油燃燒不良

噴油壓力過低、噴油器滴油、噴油霧化不良以及供油時間過晚等都會造成燃油燃燒不良而引起敲缸。這類故障引起的敲缸聲低沉、沙啞并伴有發(fā)動機過熱、冒黑煙或排氣管放炮、噴火等現(xiàn)象。應拆下噴油器進行檢查和調整、調整供油時間，必要時更換新件，使之符合規(guī)定。

3．出油閥門磨損

出油閥磨損后，一方面使減壓環(huán)帶與閥座內孔配合間隙變大，密封性變差、減壓效果變壞；另―方面高壓油管內剩余壓力過高，供油增加，引起燃油爆燃而敲缸．油門減小時敲缸聲尤為明顯。

缸套分為干缸套和濕缸套兩大類。背面不接觸冷卻水的氣缸套叫干缸套，背面和冷卻水接觸的氣缸套是濕缸套。干缸套厚度較薄、結構簡單、加工方便。濕缸套直接接觸冷卻水，所以有利于發(fā)動機的冷卻，有利于發(fā)動機的小型輕量化。

加工工藝流程

缸桶: 下料 ----粗車 ---熱處理(調質)-----車(平頭倒角)----粗推內孔---滾壓內孔----車(外圓開架窩)----車內孔止口 ----焊缸底----車(外圓) 根據(jù)需要還有內部鍍鋅或者鍍鉻

執(zhí)行標準

濕式氣缸套的生產執(zhí)行標準為GB/T1150-2010，本標準適用于氣缸套直徑小于或等于200mm的往復活塞式內燃機濕式鑄鐵氣缸套。

干式氣缸套的國家標準仍為JB/NQ 56.1~56.3-87，通用的干式氣缸套壁厚為4mm。

沖缸墊故障的排除

沖缸發(fā)動機墊是一種常見的故障。沖缸墊可采取許多共同形式的異響。由于氣缸墊不同程度被沖走，由此產生的異響聲音不同。紅-120的基礎上三套不同的脈沖型推土機發(fā)動機缸墊故障，顯示排除方法。

中的一個出現(xiàn)冷啟動推土機“當，當”良盛鑼鼓聲，第一個冒出一股白色煙霧排放，吸煙后，發(fā)動機突然起火，突然油門當有敲擊聲，油門穩(wěn)定異響消失，如果反復突然油門，仍然有敲門聲。關閉罐檢查，他們發(fā)現(xiàn)了在VI缸異響。懷疑該噴油器針是搶眼。刪除檢查正常的結果。第六缸缸頭刪除，我們發(fā)現(xiàn)缸墊燒煙，氣缸的氣缸蓋螺栓原來緊張（扭矩高達250N ·米）的現(xiàn)象，而缸蓋和氣缸墊沒有壓縮，因為有一個水體阻塞高于上身持平。更換氣缸墊，并就下了飛機，重新異響后，即失去安裝身高水塊，發(fā)動機運轉正常。

另一個現(xiàn)象是推土機在空閑時，發(fā)動機的“咽喉，喉嚨的聲音”，當V型氣缸關閉油，直到它消失減弱的聲音。被懷疑是由V造成缸空轉大石油公司，但不能幫助小轉讓，大型和中型油門操作，異常聲音并不明顯;汽門間隙正常。要啟動發(fā)動機燃油孟門，還有“當，當”敲擊聲，反復油門，五缸缸墊在煙霧。經(jīng)過檢查，故障是由坦克墊清洗造成的。

還有一臺推土機，裝載有聲明顯，小學和中學油門和空載。異響明顯;通過反復加載應用程序，聲音很明顯，但三，四采取氣缸蓋之間的煤氣罐?？荚囌故靖?。三，墊被燒毀的坦克。更換氣缸墊，故障被排除。

紅-120推土機配置6130型柴油發(fā)動機（一缸一蓋）。沖缸墊故障發(fā)生相對較小，其中多數(shù)是沒有必要因為缸蓋螺栓的扭矩和序列（分2-3次），由于緊縮。

柴油發(fā)電機組系成套產品，其中包括柴油機、發(fā)電機、控制部件、保護裝置等。出口產品的整機檢驗，包括以下內容：

(1)產品的技術、檢驗資料審查；

(2)產品的規(guī)格、型號、主要結構尺寸；

(3)產品整體外觀質量；

(4)機組性能：主要的有技術參數(shù)指標，機組運行適應性，各種自動保護裝置的可靠性，靈敏性；

(5)合同或技術協(xié)議中規(guī)定的其他項目。

氣缸內表面由于受高溫高壓燃氣的作用并與高速運動的活塞接觸而極易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結構形式和表面處理方法。氣缸結構形式有三種：無氣缸套式、干氣缸套式、濕氣缸套式。

無氣缸套式機體即不鑲嵌任何氣缸套的機體，在機體上直接加工出氣缸，優(yōu)點是可以縮短氣缸中心距，使機體尺寸和質量減小。但成本較高。

干式氣缸套不與冷卻液接觸，壁厚為2~3mm，外表面和氣缸套座孔內表面均須精加工，以保證必要的位型精度和便于拆裝。優(yōu)點是機體剛度大，氣缸中心距小，質量輕，加工工藝簡單。缺點是傳熱較差，溫度分布不均勻，容易發(fā)生局部形變。

濕式氣缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚5~8mm，利用上下定位環(huán)帶實現(xiàn)徑向定位，軸向定位靠氣缸套上部凸緣與機體頂部相應的支承面配合實現(xiàn)。濕式氣缸套的優(yōu)點是機體上沒有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發(fā)動機從汽車上拆下就可更換氣缸套。缺點是機體剛度差，容易漏水。

氣缸套的功用有：

1．與缸蓋、活塞共同構成氣缸工作空間。

2．筒形活塞柴油機的氣缸套承受活塞側推力，成為活塞往復運動的導程。

3．將活塞組件及本身的熱量傳給冷卻水，使之工作溫度適當。

4．二沖程柴油機的氣缸套布置有氣口，由活塞啟閉，實現(xiàn)配氣。

氣缸套應有足夠的強度、剛度和耐熱性能，還應具有較好的耐磨性能。工作中應有良好潤滑和冷卻。

缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金鑄鐵作材料，如 HT25－47、HP-CuCrMo 等。缸套的內表有時還進行鍍鉻（松孔鍍鉻、貯油網(wǎng)點鍍鉻）, 氮化或磷化等處理，以提高耐磨性能。缸套內表硬度通常要求大于HB200，且與活塞環(huán)硬度有良好匹配。內表面還應有適當?shù)拇植诙?，使其具有一定貯油能力和磨合性能。內表面應有足夠的圓度和圓柱度精度，安裝支承面對內孔中心應有較高的位置精度。