发动机拉缸的原因分析

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拉缸是指活塞在气缸中作往复运动时,由于各种原因造成严重表面损伤,损伤原因大多是由于运动部件的润滑油膜受到局部破坏而造成的,还有发动机高温,新发动机(或大修后)没有磨合和好,装配有误,配件本均通称拉缸。

造成拉缸的主要原因有以下几种:

1) 活塞与气缸配合间隙过小。
活塞与气缸的配合间隙应严格按照柴油发动机使用说明书的规定配合,间隙过大,会使柴油发动机冷起动困难,冷机时会发出敲缸声,同时功率下降.间隙过小,则会引起拉缸、胀缸等故障。
尤其当活塞所使用的铝合金线膨胀系数比较大时,更容易发生上述情况。柴油发动机修理时,若没有该机的使用说明书.可参考同类机型的配合间隙.风冷柴油发动机的配合间隙一般要比水冷式的略大.通常,缸径为 100mm 的四冲程水冷式柴油发动机,使用铝活塞时,配合间隙为0.120 ~0.150mm 。

2) 活塞环开口间隙过小。
、活塞环开口间隙、背隙过小,环与缸壁摩擦力过大,缸内积炭严重以及装配时污损或油料不清洁而造成拉伤。
活塞环开口间隙过小,旧气缸换新环后第一道气环撞击缸套台肩或装配时活 塞环开口扩展得过大易造成折断。
侧隙过小,拆装时没使用专用工具,使环出现螺旋形,产生弹性效应或缸内积炭严重,都会导致活塞环咬死。
活塞环开口间隙、侧间隙过大,扭曲环、锥形环上下方向装反,以及润滑油过脏使油道孔堵塞等都易导致窜油。
活塞环开口间隙过小,开口处撞击;侧隙过大,环与环岸撞击;旧气缸换新环,第一道气环与缸套台肩撞击等,这些情况都会导致噪音。
3) 活塞环折断
活塞在气缸内偏斜过大,产生椭圆和锥度,上部出现台阶现象气缸套内壁工作表面常在活塞环运动区域内形成不均匀磨损超过极限,一般是在往复运动方向上形成锥形,在圆周方向上磨成不规则的椭圆形,在缸套磨损量最大的位置,椭圆度往往也最大,气缸套与活塞环不接触部位不磨损,因而出现明显的磨损台阶,在作功冲程燃气压力迫使活塞向下止点运动,由往复转换为旋转,活塞环对缸套侧压力在曲柄运动平面方向最大,造成缸套偏磨,即垂直于曲轴方向的缸套磨损量最大,曲轴弯曲,连杆弯曲,气缸套中心线与曲轴轴心线不垂直,曲轴的轴向间隙过大,均能使活塞环与气缸套产生偏磨和受力不均而折断。如轴瓦间隙过大,活塞销、连杆铜套间隙过大,在缸套上部出现明显磨损台阶时,第一道气环最容易折断。卡死在活塞上,或活塞销卡簧折断或脱落。

4) 活塞和活塞环倾倒一侧,紧压汽缸壁上;
由于活塞变形、活塞孔偏移、汽缸搪磨 偏歪、连杆变曲或扭曲、曲柄销与主轴颈不平衡,这时活塞对缸壁压力相对集中,局部表面,使缸壁与活塞环之间的油膜在很大的压力下变得薄、甚至破裂,由此失去润滑作用,形成干摩擦造成拉缸。


5) 喷油嘴(化油器)长期雾化不良
汽车喷油嘴是汽车上最精密的部件,发动机在工作时主要燃烧汽油。在燃烧过程中由于高温使喷油嘴的表面或孔隙产生积炭和同时较多的胶质也会在长期使用中沉积在喷油嘴内壁和针阀表面,影响喷油效果,使喷油嘴堵塞、粘连,造成喷油渗漏、雾化不良,甚至不喷油,从而造成油耗量增加、发动机动力下降、怠速不稳、加速不良和冷起动困难等现象。试验数据标明,当喷油量有10%受到阻碍时,就会导致发动机燃烧不完全、性能下降、燃油消耗增加和排气温度升高等现象发生。这时就应该及时清洗喷油嘴,改善发动机的燃烧效率。


6) 活塞冷却喷嘴口故障。
个别发动机活寒冷却依靠连杆轴承通向活塞销活塞喷油嘴喷射机油的发动机。因为各种原因导致不能正常喷油,导致活塞顶部过热,造成活塞顶熔化而拉缸。(机油的作用:冷却、润滑、清洗、密封、(防锈)

7) 发动机冷却不良过冷运转
发动机在水温低于65°C下运行叫做冷运转。发动机未曾充分运转使水温达到一定程度就会开始工作,或者当节温器开启温度过低时,冷却水过早进入大循环,都会引起过冷运转。当气缸壁温度从800°C降至500°C时,缸套的磨损增加约5倍。而在气缸壁温度达到80°~850°C时,磨损量明显降低。水温过低,柴油在燃烧室温升较慢,滞燃期长,燃烧过程恶化,运转性能不良。



气缸套方面的原因
1. 气缸套的圆度、圆柱度公差超出允许的范围,使活塞与缸套密封性大大降低,气缸内的高温气体下窜,破坏活塞与气缸壁之间的油膜,进而引起拉缸。
2. 气缸套在装配过程中产生变形。例如:缸套上端面凸出量过大,安装气缸盖后将缸套压得变形;缸套阻水圈太粗,压入机体后造成缸套变形,都容易引起拉缸。

使用方面的原因
1.在装配时使用的缸套尺寸是否与缸体和活塞不相配。
2. 空气滤清器不密封
使过滤效果变差,空气中的尘埃、砂子等杂质吸入气缸内,形成磨料磨损。试验表明,假如每天吸进几克灰尘,气缸套的磨损量将增大10倍以上。
3. 磨合不良。
新机或大修后的发动机,在气缸套、活塞和活塞环等零件表面存在许多微观凹凸不平,润滑油膜较难形成。如果未经磨合立即投入大负荷运转,则容易引起拉缸等事故。
4. 经常低温启动。
发动机低温启动时,润滑油粘度大,流动性差,在气缸内壁难以形成有效的油膜。据研究部门测试,柴油机在冷却水温30℃以下负荷作业时,气缸套等机件的磨损量是正常水温时的5~7倍。
5. 发动机过热。
当冷却系统维护不善,或者超负荷作业时,过高的机温不仅使零件的机械强度降低,而且使气缸内壁的润滑油膜无法形成。活塞等零件受热膨胀后,容易卡死在缸套内,其后果往往是活塞部分熔化,缸套内壁被拉坏,迫使发动机熄火。

拉缸往往是由几种因素共同影响的结果。
例如,未经磨合的发动机冷机启动后立即投入满负荷运转,此时很容易发生拉缸事故。

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