柴油机拉缸的检查与预防

作者：

欢迎访问e展厅 展厅 1 发动机展厅 汽油发动机, 柴油机, 船用柴油机, 天然气发动机, 气缸及部件, ... 柴油机拉缸，是指气缸壁上沿活塞运行的方向出现一条条深度不等的沟纹。这是在无外来物的情况下，由于活塞环外表面与气缸表面滑动接触时，在极小的表面上产生很高的温度，进而引志活塞与气缸壁之间烧熔、黏着，当烧熔、黏着所产生的热量散失后，在活塞环上产生碳化物。这种碳化物或烧熔、黏着生成物就象一把锋利的刀具，将气缸壁上的金属切去，从而形成一道道深浅不规则的沟槽。 以4115J型柴油机的一起拉缸事故为例。该机进厂大修后，对缸套、活塞、活塞环进行了换新。当总装完毕进行初期磨合时即出现拉缸，继而熄火停机。打开气缸盖后发现，II、III两缸的气缸壁上有严重划痕，拆下活塞连杆组，在两活塞的头部及活塞环上均发现有黏着物和纵向划痕（划痕在与曲轴中心线平行线的相交处均最为严重）。 为了进一步确定拉缸产生的原因，按以下步骤进行了检查和分析：首先修磨拉缸的气缸内壁；拆去II、III两缸的活塞环，再将活塞环连杆组装入气缸，按规定力矩拧紧连杆轴承盖；分别将II、III缸活塞置于上、下两点，检查活塞和气缸内壁的配合间隙后发现，两缸活塞在上、下止点时，头部一侧和裙部另一侧与缸壁之间没有间隙（曲轴中心线方向）。可见II、III两缸活塞在气缸中有严重的纵向倾斜；拆下曲轴，检查曲轴中心线，结果其弯曲度在允许范围内，拆下II、III两缸连杆，检查连杆的弯曲和扭曲情况，发现两连杆的弯曲变形量超过了允许值，而扭曲变形量在允许范围内；检查该机换下的缸套，发现II、III两缸的缸套在纵向的磨损量大于其他方向的磨损量，也大于其余两缸同方向的磨损量。 根据以上检查结果可以认定，该机II、III缸的连杆在大修前的运转中已经弯曲，致使两缸活塞在工作中存在“偏缸”现象。由于当时缸套、活塞、活塞环之间已经有了充分的磨损，没有形成严重的拉缸。当大修中对缸套、活塞、活塞环换新后，缸套与活塞组件之间的间隙变小，连杆的弯曲使活塞在气缸中倾斜，活塞组件与气缸内壁间局部产生过大的接触应力，导致接触面上的油膜遭到破坏，使活塞、活塞环与缸套内壁的局部基本上处于干摩擦状态。摩擦产生的高温使接触面上的金属烧熔、黏着。这种状态在短时间内又利不到改善，即形成了上述的拉缸事故。 处理办法是：对II、III两缸的活塞、活塞环、缸套重新换新；对连杆进行了校正检验。装配后，仔细检查活塞与缸套间的配合间隙，再次进行磨合试运转，未出现异常情况。 据笔者了解的情况知，在一些小型机械修理企业中，在进行工程机械车辆大修时，发动机的维修工艺往往不够规范；修理过程中，特别是在部分零件换新后，忽略了必要的检查测量，而装配的工艺过程又不能严格按规程操作，因此引起了如上例所述的本来可以避免的事故。为此，根据目前一些修理厂的设备和技术状况，要使发动机的修理质量得到保证，除了应适当添置必要的检修设备外，尤其应注意以下几个方面： （1）在修理过程的各个环节中都要重视文明生产。在发动机的拆卸和装配过程中要避免乱敲乱击；对拆卸后仍准备继续使用的机件要做好记号；按规定的方法妥善放置，防止产生变形。 （2）要重视待装新件的清洁工作。发动机各零部件在制造加工过程中，其表面和内部或多或少留有机械杂质，在部件装配和总装前必须进行仔细清洗。因零件表面或内部的机械杂质如果未经清洗而进入运动件的表面，不但会加速运动件表面的磨损，严重时甚至会堵塞油道，引起运动件动作卡滞。 （3）在发动机解体后，对于重要的零部件，无论是准备换新还是继续使用，都应进行仔细检查测量。本例中如果在换新缸套前对旧缸套进行磨损情况的检查，对连杆进行弯曲情况的检验，就可以及时发现个别气缸的异常磨损及引起的原因，可避免事故的发生。 （4）装配过程中要严格按照装配工艺规程操作，特别要重视对各种间隙（如主轴承间隙、连杆轴承间隙等）的检查测量。本例中，如果按规程先在不装活塞环的情况下，对各缸活塞进行偏缸检查，就可及时发现II、III缸的活塞在气缸中的偏斜情况，不至于发生拉缸事故。 （5）发动机总装总毕后，要严格按说明书要求进行检查、调整。对于配气正时、气门间隙、柴油机供油提前角、喷油压力、汽油机点火提前角等重要的技术数据，不能凭经验操作（如有些修理人员有调整气门间隙时不用塞尺进行测量，而是凭手上的感觉估计气门间隙是否合适），应该严格保证各技术参数符合说明书的规定。 （6）修理中不得随意更改发动机的结构或增减发动机的零件。发动机各部件的结构参数和零件的配置是在发动机设计时根据该机型具体的技术要求而确定的，有着严格的科学依据，随意更改必将影响发动机的技术参数和正常工作。在某修理厂，由于驾驶员反映发动机功率上不去，修理人员就采取磨削气缸盖内的燃烧室容积，使压缩比增大），从而提高该机的压缩压力和爆炸压力，但这样做的结果必然导致发动机的机械负荷增大，影响发动机的使用寿命。还有修理厂，为了解决发动机运转中冷却水温偏高的问题，片面地认为节温器装在冷却管中有碍冷却而擅自拆除；这样会使冷却水水温长期偏低，导致燃烧室零件热应力增大，特别是容易引起缸套内表面低温腐蚀、增加磨损，同时也降低了发动机的热效率，使燃油消耗率增加。 （7）对大修后或更换了主要运动件的发动机，一定要按说明书或其他技术资料的规定进行磨合试运转，严禁未经磨合就满负荷运行。依笔者浅见，要提高发动机的修理质量，关键在于提高修理人员的技术素质；特别是在科学技术飞快发展的今天，新技术、新材料、新工艺、新结构已广泛应用，如果不重视对技术人员的培训和知识更新，则不但修理质量得不到保证，甚至难以完成一些新型机种的正常维修。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/24/2005)