李純 文聞
摘 要:發(fā)動機是汽車極為重要的一種部件,能夠將熱能轉變?yōu)闄C械能以此來推動汽車運作。而發(fā)動機中,活塞是極為重要的部分,活塞的裙擺和末端在高溫下會形成膨脹,從橢圓形變成圓形。因為間隙太小,配缸容易形成拉缸的情況,如果汽車在高速行駛的過程中出現(xiàn)拉缸事故,后果難以想象。有關汽車設計師應該對引起活塞拉缸的具體原因進行仔細分析,規(guī)避拉缸現(xiàn)象的發(fā)生。文章針對汽車發(fā)動機拉缸的主要原因進行了具體分析,并提出有效的預防措施。
關鍵詞:汽車發(fā)動機 拉缸原因 預防措施
1 引言
一般情況下,發(fā)動機氣缸壁、活塞、活塞環(huán)表面都擁有一定的硬度和耐磨性,在一定溫度下,這些部分進行相互配合工作,并且機油具有潤滑、清潔、冷卻、防銹與密封的作用。發(fā)動機拉缸主要表示在活塞運動范圍中,汽缸內壁出現(xiàn)極為明顯的縱向機械劃痕與刮痕,并且有可能出現(xiàn)熔著性磨損,導致發(fā)動機啟動困難或自動熄火。形成拉缸的主要原因是氣缸內壁和活塞環(huán)、活塞之間不能輕易形成油膜,導致潤滑效果不好,并且發(fā)生干摩擦的狀況。在嚴重情況下,還會造成活塞頂部出現(xiàn)燒熔。
2 發(fā)動機拉缸介紹
發(fā)動機氣缸的根本含義表示氣缸壁內部表面微金屬粘附、剝落、熔移、撕裂,使得活塞或者是活塞環(huán)拉出氣缸壁毛或凹槽。在正常應用下,發(fā)動機汽缸通常會逐漸磨損。往復式壓縮機以及內燃機的曲軸、連桿軸頸等運動不僅會把潤滑油飛濺到氣缸壁上。因為活塞與活塞環(huán)具有“泵油”的效果,能夠使其表面形成較薄的油膜,這層油膜不但能讓運動部件之間的摩擦系數不斷減少,并且還能讓相對立的運動部件形成流體壓力,對塞環(huán)與活塞進行支撐。假如能夠良好形成油膜,就能確保發(fā)動機正常運行,降低磨損度,不然就會發(fā)生拉缸情況。
3 形成汽車發(fā)動機拉缸的原理
汽車發(fā)動機拉缸主要表示在活塞環(huán)的運動范圍中,氣缸的內壁發(fā)生極為突出的縱向機械刮痕,甚至有可能出現(xiàn)熔著性磨損,造成汽車發(fā)動機不能啟動或自動熄火,為此形成極大損失。簡單來說,形成汽車發(fā)動機拉缸的主要原理為:即氣缸套和活塞之間存在局部高溫,導致氣缸套和活塞環(huán)被附著在高溫下腐蝕,為此,兩個摩擦面間油膜中斷,而活塞與缸套間的金屬表面將形成無油膜的干摩擦,汽車在高速摩擦運動下,引起的一旦達到金屬的熔點,就會形成金屬熔化的狀況,加之油膜恢復十分緩慢,熔著的范圍將會不斷擴大,形成巨大的異常磨損,使得氣缸壁中出現(xiàn)十分明顯的劃痕,假設活塞繼續(xù)移動,兩個金屬表面上的熔蝕黏附點將再次被撕裂,因此就形成了拉缸故障。
4 發(fā)動機氣缸故障具體原因
形成汽車發(fā)動機拉缸的主要原因是氣缸內壁、活塞、活塞環(huán)之間不能有效形成油膜,導致潤滑狀況不良,甚至發(fā)生干摩擦。引發(fā)這種現(xiàn)象的具體原因各種各樣,可以歸結為以下幾個方面:
4.1 汽缸套的因素
(1)缸套的圓度和圓柱度公差大于了允許范圍,減少了活塞和缸套的密封性,使高溫蒸汽體在缸內竄流,活塞裙部溫度不斷提高,對其潤滑油膜形成破壞,導致活塞與活塞環(huán)和缸壁中桂冠的凸起進行接觸,對缸壁和活塞之間的油膜形成破壞,從而發(fā)生拉缸故障。
(2)在裝配汽缸套的時候發(fā)生了變形。如:在安裝缸套以后,其上端端面突出過多,缸套因為下壓產生變形。而缸套阻水圈過粗,使其在壓入機體以后發(fā)生變形,因此造成拉缸。
(3)汽缸工作表面發(fā)生變形。其蓋螺栓扭曲對擰不均勻、冷卻不充分、鏜缸大于允許尺寸因此缸壁厚度過薄、密封墊的應用不當都會引起氣缸工作表面變形引發(fā)汽缸拉缸。
4.2 活塞組的因素
4.2.1 活塞環(huán)間隙太小
假如活塞環(huán)的開口間隙、側間隙或后間隙太小,發(fā)動機在活塞環(huán)熱膨脹時被卡死,而氣缸壁壓力非常緊,或活塞環(huán)破裂,就容易拉出氣缸壁槽。
4.2.2 活塞銷彈出
因為活塞銷沒有安裝卡簧或者其出現(xiàn)脫落、折斷的狀況,造成塞銷在運動過程中彈出,就容易使汽缸內壁受傷,導致汽缸的汽輸向曲軸箱。
4.2.3 活塞缸間隙太大或者太小
假如活塞的質量較差,尺寸太小或太小,造成活塞在銷裝配以后發(fā)生變形,使活塞和汽缸之間間隙不合理,導致活塞熱膨脹后被卡住,從而發(fā)生汽缸壁拉傷的現(xiàn)象。
4.2.4 活塞環(huán)積炭十分嚴重
活塞環(huán)中積累太多炭會導致其槽內粘結或者咬死,并且積碳屬于較為堅硬的磨料,會在汽缸壁劃出縱向凹槽。
4.2.5 活塞嚴重偏缸
因為連桿彎曲或變形,其軸頸、活塞銷座平行度與同軸度發(fā)生太大的偏差,造成汽缸活塞大幅度偏離,這將造成活塞環(huán)的加速磨損,對其油膜的形成產生破壞。
4.3 應用的因素
4.3.1 進氣系統(tǒng)沒有密封
因空氣過濾效果不佳,空氣中的灰塵、砂粒等雜物被吸入汽缸中,形成磨粒磨損。據有關試驗證明,假如每天吸引一定的粉塵,將會導致汽缸套磨損度增加10倍以上。
4.3.2 磨合較差
新發(fā)動機或大幅度維修以后的汽缸套、活塞、活塞環(huán)等元件的表面會有許多細小不平,潤滑油膜難以形成。假如磨合端馬上投入大負荷運行,很容易造成拉缸與早期磨損等故障。
4.3.3 頻繁低溫啟動
汽車發(fā)動機在低溫時啟動,潤滑油粘度較大、流動性差,很難在汽缸內部形成良好的油膜。根據有關部分的研究,當柴油機冷卻水溫度低于30C時開展作業(yè),汽缸套等元件的汽缸套則為正常水平的5-7倍。
4.3.4 汽車發(fā)動機太熱
當冷卻系統(tǒng)維護不佳或者超負荷運行時,發(fā)動機溫度態(tài)度不但會減少元件的機械強度,并且還會造成汽缸內壁不能有效形成潤滑油膜;在通過受熱膨脹以后,活塞等元件容易在缸套中被卡死,最后造成活塞被融化,使得缸套內部拉壞,導致發(fā)動機自動熄火。
5 改善汽車發(fā)動機拉缸故障的措施
5.1 根據異響進行診斷
發(fā)動機在出現(xiàn)故障時,通常會產生異響,位于發(fā)動機中上部的位置會出現(xiàn)清晰的“嗒嗒”聲,其主要是活塞敲擊氣缸的聲音,和活塞銷松動的聲音相似。當汽車冷卻時,噪音更明顯,但隨著發(fā)動機溫度的不斷增加,噪音逐漸變弱。如果加大油門,伴隨發(fā)動機轉速的增加,聲音也隨之加大。如果用斷缸的方式進行檢測,那么異常聲音則會消失。
5.2 根據排氣煙色進行診斷
由于機油燃燒造成的拉缸往往伴隨著排氣管冒藍煙,機油耗損異常的現(xiàn)象,想要對故障進行判斷,必須根據對機油壓力、耗量油質消費等進行檢測,判斷其是否正常,對排氣管煙色進行觀察,是否具有燒機油味,排氣管中是否粘滑潮濕,并且對發(fā)動機功率等狀況進行檢測,以此來綜合了解,一般來說,能夠相對準確的進行判斷。
5.3 很久水溫表進行判斷
因為發(fā)動機沒有得到充分冷卻和摩擦引起的溫度較高,經常伴隨著水文表指示異常、冷卻水循環(huán)乏力等跡象。在找尋原因的過程中,應該高度重視對水溫表、風機轉速、冷卻水箱水位、水管脈動等各方面的情況進行綜合分析與診斷。
5.4 司機應嚴格遵守操作規(guī)則
因為汽車在較長時間中沒有發(fā)動,因此,在啟動汽車以前,應該按照相關說明對汽車的機油與冷卻液是否充足進行檢查,如果缺少應該及時補充。在啟動汽車以后,不能馬上踩油門為發(fā)動機形成如若的負荷,尤其是在北方寒冷的動態(tài),應該讓發(fā)動機空轉幾分鐘后再啟動。當發(fā)生水溫較高、油壓低、發(fā)動機出現(xiàn)異味或者異常聲音時,應立即停車,查明原因后立即維修,不得讓汽車帶病運作。在開車時應對儀表盤參數,水溫和油壓等進行充分關注,對于發(fā)生的問題應及時檢查和修復。
5.5 應遵守相關標準與工藝開展裝配修理
在維修和裝配方面,應該嚴格按照相關的技術標準與工藝要求,對需要更換的新零件逐一檢查,不符合標準的備件應該剔除,對于不合格的新產品應該進行淘汰。在安裝缸套的過程中,應將其放平,應在缸套正中間施加壓力,并慢慢加強壓力,不能使用沖擊力。按照結束以后應開展檢測工作,對缸套和活塞之間的配間隙是否符合規(guī)定標準間隙進行檢查。在市場中采購的活塞,因不能對其優(yōu)劣進行分辨,在開展裝配以前,應該進行卸壓處理。把活塞放入70度的油中加熱6小時,以此來去除壓力,讓活塞在裝配和使用前保持穩(wěn)定。同時, 還應該開展試車磨合。在裝配結束以后,有必要通過15個小時的熱磨合,在試車過程中,應先降低運行速度,然后使用中速運行,對其聲音、油壓、水溫等條件高度重視,確定沒有異常以后,再進行生產使用。
6 結論
總之,我們必須對形成拉缸的具體原因進行分析,對發(fā)動機進行科學管理與正確使用,并嚴格遵守相關的操作流程,開展有效的預防措施,以此來降低或規(guī)避形成汽車發(fā)動機拉缸的現(xiàn)象,確保汽車發(fā)動機的應用壽命。
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