姜寶軍
摘 要:對柴油機汽缸套常見損傷產(chǎn)生的原因進行了分析,提出了預防措施,并闡述了延長汽缸套使用壽命的措施。
關(guān)鍵詞:柴油機;汽缸套;常見損傷;檢測鑒定
中圖分類號:S232.8 文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.069
汽缸套是柴油機重要零件之一。汽缸套上部是燃燒室的組成部分,潤滑條件惡劣,下部是活塞做功的場所,承受高壓、高溫燃氣的作用和活塞運動時側(cè)向力及摩擦力的作用。外表面與冷卻水接觸,受到穴蝕和電化學腐蝕作用。汽缸套常見的損壞形式,有內(nèi)圓表面磨損、裂紋和拉缸,外圓表面的穴蝕,影響發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,嚴重時發(fā)動機甚至無法工作。
1 汽缸套常見損傷產(chǎn)生原因分析
(1)汽缸套內(nèi)圓表面磨損。原因有:①長期使用后,缸塞組件磨損,使缸塞間隙增大,高溫燃氣下竄沖刷,潤滑惡化,尤其是第一道活塞環(huán)處的汽缸壁處,油膜難以形成,活塞環(huán)與汽缸壁之間產(chǎn)生半干摩擦,磨損加劇。②汽缸內(nèi)表面還會受到燃燒生成物中酸性介質(zhì)的腐蝕,低溫情況下工作,這種腐蝕性磨損更嚴重。③當曲軸連桿軸頸磨損成錐形,或曲軸、連桿彎曲,及活塞連桿安裝上的誤差,都會使活塞環(huán)與汽缸發(fā)生偏磨,造成內(nèi)圓表面磨損。
(2)汽缸套裂紋。原因有:①柴油機長期超負荷運行,熱負荷和機械負荷大增,當超過缸套允許強度,會產(chǎn)生裂紋。②寒冷冬天,停車后忘記放冷卻水而凍裂缸套。因冷卻水結(jié)冰而凍裂的汽缸套一般是縱向裂紋。③缸套與機體配合間隙超限,缸套凸緣與機體接觸面有雜物,使缸套傾斜,缸套凸緣下平面或機體上平面(與缸套接觸)不平,則在活塞側(cè)推力作用下,會產(chǎn)生微小的擺動,易使缸套產(chǎn)生裂紋。
(3)拉缸。原因有:①活塞環(huán)密封性能降低,可燃氣體下竄到活塞裙部,破壞了潤滑油膜,使活塞、活塞環(huán)與汽缸發(fā)生干摩擦而造成拉缸。②發(fā)動機溫度過高,潤滑質(zhì)量降低,使活塞局部燒熔,產(chǎn)生粘著;或活塞環(huán)受高溫而卡死、折斷,使缸壁受拉傷或劃傷而發(fā)生拉缸故障。③潤滑油變質(zhì)失去潤滑的作用,造成拉缸。④裝配質(zhì)量不過關(guān),活塞環(huán)邊間隙與端間隙過小,當活塞環(huán)受熱膨脹卡滯折斷后,鋒利的斷口會將缸壁拉傷。
(4)穴蝕。柴油機工作時,活塞對缸套產(chǎn)生撞擊,使缸套高頻振動,引起冷卻液壓力變化。當冷卻液壓力降到某一臨界值時,冷卻液中的氣體以氣泡的形式分離出來。當這些真空泡和氣泡受高壓作用而破裂時,產(chǎn)生很強的沖擊波,作用在汽缸套外壁上。在這種力的反復作用下,缸套外表面產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落,呈麻點狀和針狀小孔,并隨著穴蝕的進行而逐漸擴展。
2 汽缸套內(nèi)表面的檢查鑒定
(1)檢查缸套內(nèi)表面的拉傷劃痕情況,看拉傷深度是否能被手指甲感覺出來。如果手指甲能感覺到有拉傷、劃痕就必須更換。
(2)檢查汽缸套內(nèi)孔的磨亮情況。①輕微的磨亮,在磨損的區(qū)域處產(chǎn)生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度,并留有磷化鍍層的痕跡和留有原始珩磨加工的跡線。②中等程度的磨亮,在磨損的區(qū)域處產(chǎn)生出一種如光亮鏡面的表面粗糙度,并有非常輕的原始珩磨痕跡,或某種蝕刻形狀的明顯斑痕。③嚴重程度的磨亮。在磨損的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生出一種光亮鏡面的表面粗糙度,不再有珩磨加工的痕跡或某種蝕刻形狀的斑痕。缸套內(nèi)孔表面,在活塞環(huán)移動區(qū)域內(nèi),有超過20%的嚴重磨亮部分,要予以更換。
(3)汽缸套內(nèi)孔測量:用內(nèi)徑千分表(量缸表),在缸套上、中、下部位測量缸套內(nèi)徑。在每個測量部位互相成90°的兩個位置測量。用內(nèi)徑千分表測量汽缸套內(nèi)孔的不圓度:在離汽缸頂平面25.4 mm處,測量缸套內(nèi)孔不圓度,不應(yīng)超過0.08 mm,測量下部缸套內(nèi)孔不圓度,不應(yīng)超過0.05 mm。
(4)用內(nèi)徑千分表檢查汽缸套的磨損:如果缸套磨損超過0.1 mm,應(yīng)更換汽缸套或擴磨到下一級加大尺寸。對加大尺寸的汽缸套,活塞相應(yīng)的有3級加大尺寸,即0.50 mm、0.75 mm和1.00 mm。通常換用新的標準尺寸的汽缸套要比搪磨到加大尺寸的汽缸套經(jīng)濟,并可繼續(xù)使用標準的活塞和活塞環(huán)。如果汽缸套磨損沒有超過使用限度,在沒有重新搪磨前,汽缸套不應(yīng)再次使用。
3 延長汽缸套使用壽命的措施
(1)新的或大修后的發(fā)動機,必須經(jīng)過嚴格的磨合試運轉(zhuǎn)后才能正式投入使用。注意磨合期不能長時間空負荷運轉(zhuǎn),這是因為燃油會稀釋汽缸壁潤滑油,可能引起拉缸。
(2)空氣濾清器、機油濾清器和燃油濾清器保持良好的工作狀態(tài),對減輕汽缸套磨損至關(guān)重要。按時保養(yǎng)空氣濾清器,使之經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)下工作??諝鉃V清器殼內(nèi)必須加入適量的清潔機油,并定期更換。嚴禁不經(jīng)過濾的空氣直接進入汽缸。
(3)不允許發(fā)動機長期超負荷作業(yè),發(fā)動機啟動后,應(yīng)預熱一段時間,當水溫升到60 ℃以上時才能起步。發(fā)動機溫度不能過高或過低,正常的水溫為75~95 ℃。盡可能不讓發(fā)動機小油門空轉(zhuǎn),小油門空轉(zhuǎn)機溫低,會產(chǎn)生酸性腐蝕。
(4)發(fā)動機工作一段時間后(最好在高號保養(yǎng)或小修時),取出缸套,換上新阻水圈,旋轉(zhuǎn)90°后再壓入,這樣可使其磨損均勻?;詈h(huán)開口間隙和邊間隙應(yīng)符合規(guī)定值,如超過磨損極限,應(yīng)及時更換。經(jīng)常保持噴油器在霧化良好的狀態(tài)工作。供油提前角要正確,過晚冒煙,易產(chǎn)生積碳,加劇汽缸的磨損。endprint