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柴油機拉缸檢查與預防

   日期:2017-08-12    

柴油機拉缸,是指氣缸壁上沿活塞運行的方向出現一條條深度不等的溝紋。這是在無外來物的情況下,由于活塞環(huán)外表面與氣缸表面滑動接觸時,在極小的表面上產生很高的溫度,進而引志活塞與氣缸壁之間燒熔、黏著,當燒熔、黏著所產生的熱量散失后,在活塞環(huán)上產生碳化物。這種碳化物或燒熔、黏著生成物就象一把鋒利的刀具,將氣缸壁上的金屬切去,從而形成一道道深淺不規(guī)則的溝槽。

以4115J型柴油機的一起拉缸事故為例。該機進廠大修后,對缸套、活塞、活塞環(huán)進行了換新。當總裝完畢進行初期磨合時即出現拉缸,繼而熄火停機。打開氣缸蓋后發(fā)現,II、III兩缸的氣缸壁上有嚴重劃痕,拆下活塞連桿組,在兩活塞的頭部及活塞環(huán)上均發(fā)現有黏著物和縱向劃痕(劃痕在與曲軸中心線平行線的相交處均最為嚴重)。

  為了進一步確定拉缸產生的原因,按以下步驟進行了檢查和分析:首先修磨拉缸的氣缸內壁;拆去II、III兩缸的活塞環(huán),再將活塞環(huán)連桿組裝入氣缸,按規(guī)定力矩擰緊連桿軸承蓋;分別將II、III缸活塞置于上、下兩點,檢查活塞和氣缸內壁的配合間隙后發(fā)現,兩缸活塞在上、下止點時,頭部一側和裙部另一側與缸壁之間沒有間隙(曲軸中心線方向)??梢奍I、III兩缸活塞在氣缸中有嚴重的縱向傾斜;拆下曲軸,檢查曲軸中心線,結果其彎曲度在允許范圍內,拆下II、III兩缸連桿,檢查連桿的彎曲和扭曲情況,發(fā)現兩連桿的彎曲變形量超過了允許值,而扭曲變形量在允許范圍內;檢查該機換下的缸套,發(fā)現II、III兩缸的缸套在縱向的磨損量大于其他方向的磨損量,也大于其余兩缸同方向的磨損量。

  根據以上檢查結果可以認定,該機II、III缸的連桿在大修前的運轉中已經彎曲,致使兩缸活塞在工作中存在“偏缸”現象。由于當時缸套、活塞、活塞環(huán)之間已經有了充分的磨損,沒有形成嚴重的拉缸。當大修中對缸套、活塞、活塞環(huán)換新后,缸套與活塞組件之間的間隙變小,連桿的彎曲使活塞在氣缸中傾斜,活塞組件與氣缸內壁間局部產生過大的接觸應力,導致接觸面上的油膜遭到破壞,使活塞、活塞環(huán)與缸套內壁的局部基本上處于干摩擦狀態(tài)。摩擦產生的高溫使接觸面上的金屬燒熔、黏著。這種狀態(tài)在短時間內又利不到改善,即形成了上述的拉缸事故。

  處理辦法是:對II、III兩缸的活塞、活塞環(huán)、缸套重新?lián)Q新;對連桿進行了校正檢驗。裝配后,仔細檢查活塞與缸套間的配合間隙,再次進行磨合試運轉,未出現異常情況。

  據筆者了解的情況知,在一些小型機械修理企業(yè)中,在進行工程機械車輛大修時,發(fā)動機的維修工藝往往不夠規(guī)范;修理過程中,特別是在部分零件換新后,忽略了必要的檢查測量,而裝配的工藝過程又不能嚴格按規(guī)程操作,因此引起了如上例所述的本來可以避免的事故。為此,根據目前一些修理廠的設備和技術狀況,要使發(fā)動機的修理質量得到保證,除了應適當添置必要的檢修設備外,尤其應注意以下幾個方面:

 ?。?)在修理過程的各個環(huán)節(jié)中都要重視文明生產。在發(fā)動機的拆卸和裝配過程中要避免亂敲亂擊;對拆卸后仍準備繼續(xù)使用的機件要做好記號;按規(guī)定的方法妥善放置,防止產生變形。

 ?。?)要重視待裝新件的清潔工作。發(fā)動機各零部件在制造加工過程中,其表面和內部或多或少留有機械雜質,在部件裝配和總裝前必須進行仔細清洗。因零件表面或內部的機械雜質如果未經清洗而進入運動件的表面,不但會加速運動件表面的磨損,嚴重時甚至會堵塞油道,引起運動件動作卡滯。

 ?。?)在發(fā)動機解體后,對于重要的零部件,無論是準備換新還是繼續(xù)使用,都應進行仔細檢查測量。本例中如果在換新缸套前對舊缸套進行磨損情況的檢查,對連桿進行彎曲情況的檢驗,就可以及時發(fā)現個別氣缸的異常磨損及引起的原因,可避免事故的發(fā)生。

  (4)裝配過程中要嚴格按照裝配工藝規(guī)程操作,特別要重視對各種間隙(如主軸承間隙、連桿軸承間隙等)的檢查測量。本例中,如果按規(guī)程先在不裝活塞環(huán)的情況下,對各缸活塞進行偏缸檢查,就可及時發(fā)現II、III缸的活塞在氣缸中的偏斜情況,不至于發(fā)生拉缸事故。

 ?。?)發(fā)動機總裝總畢后,要嚴格按說明書要求進行檢查、調整。對于配氣正時、氣門間隙、柴油機供油提前角、噴油壓力、汽油機點火提前角等重要的技術數據,不能憑經驗操作(如有些修理人員有調整氣門間隙時不用塞尺進行測量,而是憑手上的感覺估計氣門間隙是否合適),應該嚴格保證各技術參數符合說明書的規(guī)定。

 ?。?)修理中不得隨意更改發(fā)動機的結構或增減發(fā)動機的零件。發(fā)動機各部件的結構參數和零件的配置是在發(fā)動機設計時根據該機型具體的技術要求而確定的,有著嚴格的科學依據,隨意更改必將影響發(fā)動機的技術參數和正常工作。在某修理廠,由于駕駛員反映發(fā)動機功率上不去,修理人員就采取磨削氣缸蓋內的燃燒室容積,使壓縮比增大),從而提高該機的壓縮壓力和爆炸壓力,但這樣做的結果必然導致發(fā)動機的機械負荷增大,影響發(fā)動機的使用壽命。還有修理廠,為了解決發(fā)動機運轉中冷卻水溫偏高的問題,片面地認為節(jié)溫


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