淺談發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸原因及預(yù)防措施

劉興旺 張建平 馮振偉 馬李軍

摘要：造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的具體原因有多種，歸結(jié)起來(lái)大致有以下幾個(gè)方面：活塞組方面的原因、氣缸套方面的原因、使用方面的原因等引起。本文對(duì)拉缸原因進(jìn)行分析，并提出預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；拉缸；預(yù)防措施

1 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸，是指氣缸內(nèi)壁在活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯的縱向機(jī)械劃痕和刮傷，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生熔著性 磨損，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或者自行熄火的故障。拉缸是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種重大事故。拉缸的根本原因是氣缸內(nèi)壁與活塞環(huán)、活塞之間難以形成油膜，因而造成潤(rùn)滑不良，甚至出現(xiàn)干磨擦的現(xiàn)象。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因

2.1活塞組方面的原因

2.1.1活塞環(huán)間隙過(guò)小。如果活塞環(huán)的開口間隙、邊間隙或背間隙過(guò)小，發(fā)動(dòng) 機(jī)工作時(shí)活塞環(huán)受熱膨脹卡死，與氣缸壁壓得很緊，或者活塞環(huán)折斷，很容易在氣缸壁上拉出溝槽。

2.1.2活塞銷竄出。 由于活塞銷卡簧未裝或脫落、折斷，活塞銷在運(yùn)動(dòng)中竄出，很容易拉傷氣缸內(nèi)壁，造成氣缸竄氣至曲軸箱。

2.1.3活塞的配缸間隙過(guò)小或過(guò)大。如果活塞的材質(zhì)不良、制造尺寸誤差過(guò)大，或者裝配活塞銷后活塞產(chǎn)生變形，造成活塞與氣缸的配合間隙過(guò)小，活塞 受熱膨脹后被卡住，進(jìn)而拉傷氣缸壁。

2.1.4活塞環(huán)嚴(yán)重積炭。過(guò)多的積炭造成活塞環(huán)粘結(jié)或咬死在環(huán)槽內(nèi)，同時(shí)積 炭是一種硬質(zhì)磨料，會(huì)在氣缸壁上磨成縱向溝槽。

2.1.5活塞嚴(yán)重偏缸。由于連桿彎曲和扭曲變形，連桿軸頸、主軸頸、活塞銷 座的平行度和同軸度偏差過(guò)大，引起活塞明顯偏缸，會(huì)加速活塞環(huán)、活塞及氣 缸壁的磨損，破壞油膜的形成。

2.2 汽缸套方面的原因

2.2.1氣缸套的圓度、圓柱度公差超出允許的范圍，使活塞與缸套密封性大大降低，氣缸內(nèi)的高溫氣體下竄，破壞活塞與氣缸壁之間的油膜，進(jìn)而引起拉缸。

2.2.2氣缸套在裝配過(guò)程中產(chǎn)生變形。例如：缸套上端面凸出量過(guò)大，安裝氣缸蓋后將缸套壓得變形；缸套阻水圈太粗，壓入機(jī)體后造成缸套變形，都容易 引起拉缸。

2.3 使用方面的原因

2.3.1空氣濾清器不密封，使過(guò)濾效果變差，空氣中的塵埃、砂子等雜質(zhì)吸入氣缸內(nèi)，形成磨料磨損。試驗(yàn)表明，假如每天吸進(jìn)幾克灰塵，氣缸套的磨損量 將增大10倍以上。

2.3.2磨合不良。新機(jī)或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)，在氣缸套、活塞和活塞環(huán)等零件表面存在許多微觀凹凸不平，潤(rùn)滑油膜較難形成。如果未經(jīng)磨合立即投入大負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)，則容易引起拉缸等事故。

2.3.3經(jīng)常低溫啟動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油粘度大，流動(dòng)性差，在氣缸 內(nèi)壁難以形成有效的油膜。據(jù)研究部門測(cè)試，柴油機(jī)在冷卻水溫30℃以下負(fù)荷 作業(yè)時(shí)，氣缸套等機(jī)件的磨損量是正常水溫時(shí)的5～7倍。

2.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)汽缸內(nèi)瞬間溫度高達(dá)3000℃，活塞和汽缸套是在高溫高壓的條件下工作。如果發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散去，就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，機(jī)油變稀，造成潤(rùn)滑不良，出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦。造成活塞群部發(fā)生粘連即產(chǎn)生拉缸故障。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使活塞頂部燒化，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)高溫的原因有：①冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如風(fēng)扇皮帶突然斷裂，風(fēng)扇葉片折斷，散熱器堵塞或冷卻水道堵塞。②冷卻液添加不合要求。③水溫表，傳感器失靈。④當(dāng)冷卻系統(tǒng)維護(hù)不善，或者超負(fù)荷作業(yè)時(shí)，過(guò)高的機(jī)溫不僅使零件的機(jī)械強(qiáng)度降低，而且使氣缸內(nèi)壁的潤(rùn)滑油膜無(wú)法形成。活塞等零件受熱膨脹后，容易卡死在缸套內(nèi)，其后果往往是活塞部分熔化，缸套內(nèi)壁被拉壞，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在實(shí)際使用中，拉缸往往是由幾種因素共同影響的結(jié)果。例如，未經(jīng)磨合 的發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)啟動(dòng)后立即投入滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)很容易發(fā)生拉缸事故。

2.3.5發(fā)動(dòng)機(jī)漏油或機(jī)油消耗太大，造成機(jī)油嚴(yán)重虧欠，也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸。

2.3.6潤(rùn)滑油使用不當(dāng)。 礦用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷大，溫度高，工作條件苛刻，應(yīng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)使用說(shuō)明書規(guī)定選用相應(yīng)級(jí)別的潤(rùn)滑油。否則可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸燒瓦。這是因?yàn)?，如果?rùn)滑油黏度過(guò)大，低溫流動(dòng)性差，低溫啟動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油不宜快速到達(dá)摩擦表面，加速汽缸與活塞的磨損。機(jī)油黏度過(guò)小，會(huì)使?jié)櫥到y(tǒng)中的壓力不足和供給不足，不能及時(shí)形成保護(hù)油膜，同樣會(huì)加劇汽缸與活塞磨損導(dǎo)致拉缸。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中混入燃油，冷卻液或長(zhǎng)時(shí)間不更換潤(rùn)滑油和濾清器，導(dǎo)致潤(rùn)滑油變質(zhì)出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象。

2.3.7 機(jī)油壓力低。在大功率增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞的冷卻要用油冷卻完成。在工作中噴嘴向活塞內(nèi)頂端噴出帶有壓力的機(jī)油冷卻活塞。當(dāng)機(jī)油壓力過(guò)低時(shí)，活塞內(nèi)頂部就得不到足夠的潤(rùn)滑油冷卻，導(dǎo)致活塞頂部過(guò)熱造成活塞頂部熔化而引起拉缸。

2.3.8增壓器漏油。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，增壓器工作依靠潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，當(dāng)增壓器中的渦輪軸或密封環(huán)嚴(yán)重磨損，潤(rùn)滑油由壓氣機(jī)端進(jìn)入進(jìn)氣歧管，被吸進(jìn)汽缸中燃燒，不但產(chǎn)生高溫而且在活塞頂及活塞環(huán)內(nèi)產(chǎn)生大量積炭，使活塞的散熱作用降低，活塞環(huán)卡死，造成拉缸。

2.3.9駕駛操作不當(dāng)。發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)后，如果立即加大油門或急劇起步，這時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中油壓較低，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸與活塞之間缺少潤(rùn)滑，活塞和汽缸之間處于干摩擦狀態(tài)，導(dǎo)致拉缸現(xiàn)象發(fā)生。此外，車輛嚴(yán)重超載、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和水溫升高，機(jī)油黏度下降，汽缸上的潤(rùn)滑油膜遭到破壞，也會(huì)導(dǎo)致拉缸發(fā)生。

3 預(yù)防拉缸的主要措施

3.1對(duì)新機(jī)和大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)，一定要先經(jīng)過(guò)磨合，即在保持良好潤(rùn)滑的條件下，按照轉(zhuǎn)速由低到高，負(fù)荷從小到大的原則，認(rèn)真按磨合規(guī)程操作，然后 才能投入正式的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2按照使用說(shuō)明書的規(guī)定，正確選配活塞裙部與氣缸套之間的間隙、活塞環(huán)的開口間隙和邊間隙。另外，在修理上還要把住活塞偏缸這一關(guān)，同時(shí)要保 證氣缸套的尺寸精度。

3.3保持冷卻水正常溫度70℃～95℃，避免發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。冬季啟動(dòng)前應(yīng)采取預(yù)熱措施。

3.4合理操作使用發(fā)動(dòng)機(jī)，不要超負(fù)荷作業(yè)，不要亂轟油門，不要缺水啟動(dòng)。

3.5加強(qiáng)空氣濾清器的維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)防灰塵吸入氣缸內(nèi)。

3.6 維護(hù)好潤(rùn)滑系統(tǒng)，防止機(jī)械雜質(zhì)和積炭混入機(jī)油內(nèi)而加劇氣缸套的磨損。

3.7適時(shí)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油面高度，虧油時(shí)及時(shí)添加。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)采取有效的預(yù)防措施避免發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸事故的發(fā)生，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，從而提高生產(chǎn)效率。