發動機拉缸故障的原因分析

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松濤

電梯直達

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發表于 2010-5-11 15:00:36 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

拉缸就是在缸套內表面與活塞往復運動接觸的區域內，發生有上下刮傷紋跡的現象，一般拉缸現象經常發生在發動機大修后走合期內；有的也發生在正常運行中。
　　拉缸故障，一般在缸套內表面上出現輕度或重度的紋跡狀拉痕，較少出現嚴重的片跡狀拉傷現象。拉傷的部位多在垂直活塞銷軸線的缸套兩側表面。拉缸的損壞部件多為缸套（內表面）、活塞（外表面）及活塞環（外表接觸面）。
　　出現拉缸損壞的基本原因是，在缸套與活塞摩擦環之間，產生了局部干摩擦。由此，金屬表面的微凸體相互接觸。在高負荷作用下，微凸體變形，在相互運動中，有大量摩擦熱產生，使微凸體熔化并熔合，而又拉開，形成了刮移紋跡和產生了磨屑。金屬磨屑被嵌壓人活塞表面（沒有潤滑油把它們沖刷帶走）。對缸壁產生刮傷。
　　影響拉缸的因素很多，情況也比較復雜。它主要與發動機的工作（溫度和負荷），活塞和缸套間的配合及其匹配材料等狀況有密切關系。然而，發動機走合期的磨合狀況是影響拉缸的關鍵。造成拉缸的基本因素有以下三個方面。
　　一、發動機的活塞與缸套間的溫度過高
　　１、發動機的熱負荷過大，使整機溫度過高。發動機的最佳熱狀態是冷卻水溫保持在75℃～85℃之間，如果發動機熱負荷很大，或其冷卻效果不佳，發動機溫度就會過高，活塞膨脹熱變形過大；使缸套與活塞間隙過小，其間難于形成良好的潤滑油膜，甚至，由于潤滑油在高溫下炭化或燒掉，導致活塞環與缸壁粘結，引起突爆和早燃，產生了干摩擦狀態，加劇發動機磨損。
　　２、缸套內表面的精度和光潔度以及形狀（錐度和橢圓度）超過規定標準。活塞環的密封作用降低，缸內燃燒氣體竄入活塞裙部，使裙部溫度過高，潤滑情況惡化，產生局部干摩擦現象。
　　３、活塞在缸套中安裝位置偏移而產生偏磨，由于活塞變形，活塞銷孔偏移，汽缸搪磨偏歪，連桿變曲或扭曲，曲軸變軸，曲柄銷與主軸頸不平行等原因，都會使活塞在汽缸中單邊偏靠。這時，活塞環對缸壁的壓力相對集中于局部表面，使缸套與活塞環之間的油膜在很大的壓力下變得薄，甚至破裂，由此，失去了潤滑作用，形成干摩擦而溫度劇增。
４、發動機爆燃，發動機工作時，燃料辛烷值過低，點火時間過早，壓縮比過高，火花塞過熱，燃燒室內積碳嚴重，都會引起爆燃現象。其結果使缸壁的局部溫度迅速提高，使潤滑油膜破壞或焦結成粘膠休，將活塞環粘在環槽內，而引起漏氣現象。另外，由爆燃引起燃燒氣體向缸璧敲擊，使缸套易產生干摩擦造成刮傷。
　　５、缸套內表面潤滑不良。由于潤滑油不足，油壓太低，油質太差等因素，不能保證潤滑時帶走金屬摩擦表面產生的熱量，而引起金屬高溫變形。
　　６、冷卻效果不佳。由于缺水、散熱器內部阻塞、缸套外壁附水垢過多、風扇安裝不當、風扇皮帶過松、扇風量過小、水泵排量過低等因素，使發動機冷動不良，導致發動機過熱，水溫和潤滑油溫過高等弊病。尤其在走合期發生過熱現象，易于發生拉缸。
　　二、活塞環、活塞、缸套三者的材料配合不當
　　目前，我國生產汽車配件的單位較多，配件質量不穩定，不同廠家生產的活塞的膨脹系數不同，缸套與活塞環的表面硬度也不一樣，這些，都有可能造成拉缸現象，如更換活塞環時，要按標準留足端隙；鍍鉻缸套不要配裝鍍鉻活塞環，以免引起硬拉缸。
　　三、裝配與工藝問題
　　１、活塞銷裝配過緊，易在軸向兩端引起拉缸。
　　２、活塞銷擋圈脫出，能引起極嚴重的拉缸。
　　３、活塞環切口處理不當，環的切口開口太大，銼口時棱角突出。
　　４、活塞環端面間隙大。
　　５、發動機冷起動時轉速上升過快，或負荷加上過快。
　　四、使用方面注意以下幾點
　　１、發動機大修后在走合期內，要嚴格執行走合期的操作規程和減載、減速等規定。
　　２、保持正確的點火時間，避免把點火時間調得過早，而使發動機產生突爆和過熱。
　　３、保證足夠的符合原廠規定牌號的機油，經常檢查機油壓力，按規定更換機油。
　　４、加足冷卻水，并經常檢查冷卻水量和水溫。
　　總之，防止拉缸問題是一個復雜而細致的工作，首先應抓住溫度過高這一關鍵的問題，其次是配合件的材質和配合尺寸間隙的選擇，最后以裝配試車工藝來保證。這樣，才能減少或不發生拉缸現象。