汪玉娟　董浩

摘 要：針對(duì)GEVO16型柴油機(jī)二年檢鋼頂活塞環(huán)槽的超限問(wèn)題，通過(guò)對(duì)環(huán)槽磨損數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和形狀測(cè)量、缸套和活塞環(huán)磨損情況分析、積碳化學(xué)成分分析及各運(yùn)用段環(huán)槽磨損情況的對(duì)比，探討鋼頂活塞環(huán)槽超限的原因，為柴油機(jī)運(yùn)用和故障的處理提供幫助。

關(guān)鍵詞：GEVO16型柴油機(jī)；活塞環(huán)槽；超限

1 概述

GEVO16型柴油機(jī)是南車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)有限公司和美國(guó)GE公司合作引進(jìn)的大功率交流傳動(dòng)機(jī)車(chē)用中速柴油機(jī)。在該型柴油機(jī)二年檢時(shí)發(fā)現(xiàn)部分活塞頂活塞環(huán)槽面出現(xiàn)不同程度的磨損。在運(yùn)行中也出現(xiàn)了曲軸箱壓力升高的故障，容易引起機(jī)破等事故，造成極大的負(fù)面影響。

2 情況調(diào)查

2.1 環(huán)槽數(shù)據(jù)測(cè)量

在公司二年檢機(jī)車(chē)中，庫(kù)爾勒運(yùn)用的機(jī)車(chē)活塞鋼頂普遍出現(xiàn)了環(huán)槽超限的情況（原尺寸為6.16～6.22mm）。對(duì)抽檢的從兩年檢柴油機(jī)拆下的5只活塞進(jìn)行測(cè)量，具體詳見(jiàn)表1。

2.2 環(huán)槽淬硬層分析

測(cè)量CSR10-1284活塞頂環(huán)槽硬化情況，并對(duì)淬硬層進(jìn)行分析：

2.3 活塞環(huán)的磨損情況

HXN5-0345機(jī)車(chē)在庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段發(fā)生曲軸箱壓力高的故障，返廠檢修時(shí)對(duì)活塞環(huán)進(jìn)行測(cè)量。大量測(cè)量結(jié)果表明第一道環(huán)磨損嚴(yán)重，環(huán)與環(huán)槽側(cè)隙值和環(huán)厚均有不同程度超差。第二、第三道環(huán)情況良好，側(cè)隙在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

于是，對(duì)鋼頂活塞所裝用的庫(kù)爾勒HXN5二年檢367機(jī)車(chē)活塞環(huán)分別裝用國(guó)產(chǎn)環(huán)和進(jìn)口環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)跟蹤，對(duì)第一道環(huán)的測(cè)量數(shù)據(jù)為表3。

對(duì)進(jìn)口環(huán)與國(guó)產(chǎn)環(huán)的磨損情況檢查得知：國(guó)產(chǎn)環(huán)與進(jìn)口環(huán)三道環(huán)均有不同程度的磨損，但僅第一道環(huán)的環(huán)厚磨損較突出，說(shuō)明活塞環(huán)本身可能不是關(guān)鍵因素所在，或許與其接觸的部件硬度，表面粗糙度等有關(guān)。

后對(duì)其他機(jī)務(wù)段兩年檢活塞環(huán)進(jìn)行了測(cè)量，大量的測(cè)量結(jié)果表明，其他機(jī)務(wù)段兩年檢活塞環(huán)磨損量不大，基本符合要求。

2.4 缸套磨損情況

對(duì)鋼頂活塞所裝用的庫(kù)爾勒二年檢HXN5-0367機(jī)車(chē)缸套直徑進(jìn)行三點(diǎn)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表4

缸套直徑基本符合設(shè)計(jì)圖紙尺寸，磨損情況良好，無(wú)超限磨損。綜合以上數(shù)據(jù)，分析得知，庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段的活塞環(huán)槽、活塞環(huán)、缸套（以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)力組件）等磨損均比其他機(jī)務(wù)段嚴(yán)重：其中環(huán)槽寬度最大磨損0.384mm；活塞環(huán)環(huán)高最大磨損0.31mm（國(guó)產(chǎn)）、0.38mm（進(jìn)口），活塞環(huán)外圓單邊最大磨損0.10mm（國(guó)產(chǎn)）、0.12mm（進(jìn)口）；缸套半徑最大磨損0.055mm。

2.5 活塞頂積碳化學(xué)成分分析

對(duì)庫(kù)存庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段HXN5二年檢活塞鋼頂和既有車(chē)南昌機(jī)務(wù)段中修活塞鋼頂積碳化學(xué)成分測(cè)量結(jié)果如下表5：

通過(guò)對(duì)比以及后來(lái)進(jìn)行的大量測(cè)試得知，庫(kù)爾勒機(jī)務(wù)段機(jī)車(chē)鋼頂燃燒室化學(xué)成分中，Al、Si 的含量較其他機(jī)務(wù)段的多。

3 分析結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上測(cè)量數(shù)據(jù)和分析，我們可以得出以下結(jié)論：

（1）鋼頂活塞環(huán)槽嚴(yán)重磨損的原因與環(huán)槽本身的硬度和淬硬層深度無(wú)關(guān)。

（2）動(dòng)力組件的磨損可能與使用環(huán)境有關(guān)。磨損嚴(yán)重的活塞的積碳中Al，Si的化學(xué)成分含量偏高，考慮到庫(kù)爾勒風(fēng)沙較多，而沙子的主要成分為SiO2，土中也含Si、Al、Fe等元素，含細(xì)小風(fēng)沙的空氣進(jìn)入燃燒室后勢(shì)必會(huì)加大動(dòng)力組的磨損。筆者認(rèn)為可以通過(guò)對(duì)空氣濾清器的改造或加大更換空氣濾清器的頻次來(lái)減少風(fēng)沙環(huán)境對(duì)機(jī)車(chē)使用性能的影響。

（3）動(dòng)力組件的磨損還可能與產(chǎn)品的制造工藝有關(guān)，淬火鋼頂在國(guó)內(nèi)機(jī)車(chē)上使用兩年后基本是有0.10mm的磨損量，如果機(jī)車(chē)性能高或者工況惡劣的話磨損將更加嚴(yán)重。

參考文獻(xiàn)

[1]周龍保，內(nèi)燃機(jī)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.