陳平

1．活塞頂面主要損傷分析

(1)活塞頂面的燒蝕

活塞燒蝕呈現(xiàn)在活塞頂部，輕者有疏松狀麻坑，重者有局部燒熔現(xiàn)象。活塞頂面燒蝕將導(dǎo)致高溫燃氣竄入曲軸箱，加速潤滑油的氧化變質(zhì)、氣缸密封性變差、壓縮比下降、燃油燃燒過程變壞、發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性下降；嚴重時活塞開裂破碎，損壞缸套、連桿、曲軸、機體等零部件。

活塞頂部燒蝕的原因主要是不正常燃燒造成的，使頂部接受過多熱量或者是活塞環(huán)卡死和斷環(huán)故障之后再大負荷情況下運轉(zhuǎn)而燒頂?shù)?。當活塞冷卻不良時，在活塞頂上如噴嘴油束對應(yīng)區(qū)域，以及頂部突出的形狀如活塞頂部W形凹坑等處產(chǎn)生局部過熱，當溫度超過一定值后，金屬表面出現(xiàn)燒蝕。燒蝕較輕的活塞，允許繼續(xù)使用，燒蝕嚴重時必須更換。

(2)活塞頂面出現(xiàn)裂紋

活塞頂面裂紋的方向一般與活塞銷孔的軸線方向垂直，主要是熱應(yīng)力引起的疲勞裂紋。其原因：發(fā)動機超負荷運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致活塞變形量過大，而造成活塞頂面的疲勞開裂。燃燒系統(tǒng)工作不正?；虬l(fā)動機負荷過大時，導(dǎo)致活塞頂面的溫度梯度增大，從而造成活塞頂面的熱開裂?；钊馁|(zhì)不合格，導(dǎo)致高溫強度降低。燃料中含有硫、釩等元素，則會引起高溫腐蝕，從而加速裂紋的發(fā)展。

2．活塞頭部主要損傷分析

(1)活塞環(huán)槽側(cè)壁磨損

在活塞上下運動時，活塞環(huán)隨氣缸的形變要做徑向伸縮，尤其第l道環(huán)槽處溫度高，且受到燃氣的“沖擊”和油楔的作用，因此環(huán)在環(huán)槽里發(fā)生摩擦和振動，引起磨損。有時機油或燃氣中含有微粒雜質(zhì)會引起磨料磨損和機油或燃氣的腐蝕作用，加劇了環(huán)槽的損壞?；钊h(huán)槽的磨損通常發(fā)生在高度方向上，第一道活塞環(huán)槽磨損最嚴重。活塞環(huán)槽磨損后使活塞環(huán)側(cè)隙增大，如不及時修理或更換活塞，會導(dǎo)致發(fā)動機工作時燒機油和氣缸壓力下降等后果。

活塞環(huán)槽側(cè)壁磨損程度可通過活塞環(huán)側(cè)隙的檢查來確定。活塞環(huán)側(cè)隙是指活塞環(huán)與活塞環(huán)槽在高度方向上的配合間隙。測量時，將一新活塞環(huán)放入環(huán)槽，用塞尺測量環(huán)的側(cè)隙。若更換新活塞環(huán)后側(cè)隙過小，可將活塞環(huán)平放在細砂布上研磨；若側(cè)隙過大，說明環(huán)槽磨損，可將活塞環(huán)與活塞一起更換。

(2)活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)結(jié)焦卡住

活塞環(huán)結(jié)焦是因潤滑油氧化沉積造或環(huán)在槽內(nèi)失去活動自由的結(jié)果，這種故障的危害極大。主要原因：柴油機過熱或長期超負荷工作，使?jié)櫥彤a(chǎn)生膠質(zhì)，活塞環(huán)、氣缸嚴重?zé)嶙冃?；潤滑油污染嚴重，潤滑油品質(zhì)差；曲軸箱通風(fēng)裝置工作不良，引起負壓過大或氣缸氣密性差，造成機油上竄。因此，必須保證使用合格的機油，防止柴油機過熱。

3．活塞銷孔和銷座部位損傷分析

(1)活塞銷在銷孔中卡住

若在選配時，孔與銷尺寸配合不當，使局部接觸比壓過高，潤滑油膜遭到破壞，會立即引起活塞銷咬住。

(2)銷座部位裂紋

由于活塞銷彎曲、剛度不足或銷座順應(yīng)性不良，將在銷座內(nèi)端出現(xiàn)應(yīng)力集中，引起疲勞裂紋。裂紋從銷孔上表面開始，并沿著銷座的縱向平面延展。在使用中出現(xiàn)這種損傷，往往是由于活塞和銷的材質(zhì)、制造或裝配不當造成的。

(3)活塞裙部拉傷或斷裂

當發(fā)動機處于超載、過熱、氣缸中進入異物或活塞與氣缸配合間隙過小等情況下工作，將導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)嚴重故障。輕者出現(xiàn)拉缸，活塞被拉傷；重者活塞環(huán)或活塞裙部咬死在缸壁上。這時，當慣性力小時，發(fā)動機會立即停止工作；若慣性力大且為多缸機，會因咬缸所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力使活塞銷座部位引起脆性斷裂。所產(chǎn)生的裂紋逐漸延伸到整個活塞斷面，形成一條明顯的裂縫。

4．活塞裙部磨損分析

活塞裙部是起導(dǎo)向作用的，活塞裙部與缸壁間的磨損是不可避免的，隨著使用時間的增長，二者間隙不斷增大，當大到一定程度，將出現(xiàn)敲缸現(xiàn)象。磨損原因就是材質(zhì)不好，熱膨脹系數(shù)太高，高溫的情況下造成漲缸。這個部位是飛濺式潤滑的，機油好壞也是關(guān)鍵。長時間高溫高速的情況下應(yīng)該讓發(fā)動機適當?shù)匦菹⒗鋮s。

在選配活塞銷時，若銷與銷孔配合過盈太大，活塞在氣缸里工作時會出現(xiàn)反橢圓現(xiàn)象，同樣會引起敲缸和竄機油等現(xiàn)象的發(fā)生。

5．活塞環(huán)磨損與折斷分析

(1)活塞環(huán)磨損及彈力下降造成折斷

活塞環(huán)沿氣缸套內(nèi)表面作往復(fù)滑動，由于二者間的摩擦，缸徑不斷擴大，而環(huán)會因磨損而變薄，造成活塞環(huán)彈力下降；環(huán)開口間隙增大，密封性能下降，從而使竄氣和竄油變得嚴重。特別是第l道活塞環(huán)更易磨損與折斷。

(2)發(fā)動機使用或維修裝配不當

如柴油機長時間在過熱狀態(tài)下工作，造成活塞環(huán)卡住而引起活塞環(huán)斷裂；加注的潤滑油粘度過大；活塞環(huán)選配不合理或安裝方法不正確等。

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