柴油機氣缸典型故障分析排除

桑鴻雁+王鐵軍

摘要：對柴油機敲缸、偏缸、搗缸的危害性和原因進行了分析，介紹了這幾種故障的判斷排除方法，實現故障的有效預防，減少故障的危害。

關鍵詞：柴油機；氣缸；典型故障；分析排除

中圖分類號：TK428 文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.022

1 敲缸

敲缸是柴油機發(fā)生故障后，工作粗暴，氣缸內機件產生沖擊振動而發(fā)出的金屬敲擊聲。

1.1 原因

柴油機使用中由于調整不當，供油時間、噴油時間過早、出油閥磨損嚴重、噴油器滴油、噴油嘴咬死，以及柴油機各運動摩擦副（配合件）之間由于間隙不合適、磨損后間隙過大而超過使用限度，或者是機件潤滑不良等引起的。敲缸發(fā)生的機件和出現的部位一般有：活塞與缸套、活塞銷與連桿襯套、軸頸與軸瓦、活塞與氣門、氣門與搖臂、挺柱與凸輪等曲柄連桿機構或配氣機構各運動件之間。

1.2 判斷排除方法

可以根據敲擊部位、響聲特征及運動變化規(guī)律進行診聽。把柴油機轉速固定在敲擊最響的位置上，采用逐缸“斷油”試驗。如果試到某氣缸時聲響顯著減弱或消失，復油時缸內發(fā)出明顯的“當”聲時，則證明是該缸活塞敲擊氣缸壁。若因氣缸磨損、活塞裙部同氣缸壁間隙過大而引起的敲缸，常伴有下竄氣現象，排氣管有藍煙冒出。溫度過低時不響，溫度升高后敲缸，高溫時聲音加重，當單缸“斷火”時響聲加大、“斷油”到某缸時響聲也加大，該缸即為故障缸。檢查噴油泵的供油時間，在排除油泵、油嘴的故障后，再拆卸檢查測量其運動副的配合間隙，根據情況進行調整、修理或更換新件。

2 偏缸

活塞“偏缸”就是活塞在缸套中偏斜，當柴油機運轉時，活塞偏向缸壁一側不正常地進行往復運動?；钊诟滋字衅笔遣裼蜋C使用中常見的故障，也是柴油機在維修中常被忽視的問題。其產生的后果，會增加柴油機內耗功率和加速缸套、活塞等零件的磨損，還會降低氣缸活塞組的密封性，惡化活塞與活塞環(huán)及缸套的潤滑條件。因此，必須查找原因，加以排除。

2.1 原因

（1）氣缸中心線對曲軸主軸承孔中心線垂直度誤差超限，造成活塞在氣缸中歪斜。

（2）連桿襯套加工不符合技術要求，造成連桿大、小端孔的軸線不平行，迫使活塞壓向氣缸一側。

（3）活塞銷孔加工不符合標準規(guī)定，使活塞銷孔中心線與活塞裙部中心線不垂直，導致活塞歪斜。曲軸產生彎、扭變形，連桿產生彎、扭變形，均會造成活塞“偏缸”。

（4）連桿軸頸圓柱度誤差超限，使連桿中心線與曲軸主軸頸中心線不垂直，導致活塞壓向缸壁前后側面。

2.2 檢查判斷方法

檢查活塞“偏缸”時，將不裝活塞環(huán)的活塞連桿組按各缸記號分別裝入氣缸，并按規(guī)定擰緊各缸連桿軸承蓋螺栓。在不裝氣缸蓋和油底殼的情況下搖轉曲軸，當活塞在缸套內運動的上、中、下三個位置時，用塞尺沿活塞銷方向測量活塞頂部兩邊與缸壁的間隙變化情況來判斷。

（1）轉動曲軸，感到很輕松，無過大阻力，且活塞沒有偏向缸壁任何一側，用塞尺測量，活塞頂兩邊與缸壁的間隙均不大于0.10 mm，可斷定為活塞在缸套中無偏斜現象。

（2）搖轉曲軸，若所有各缸的活塞在缸套中的上、中、下三個位置向同一方向偏壓缸壁一側，且連桿大端在連桿軸頸間的軸向偏位方向恰與連桿小端在活塞銷座間的軸向偏位方向相反，則為氣缸中心線與曲軸主軸頸軸心線垂直度超差。

（3）搖轉曲軸，若有個別缸的活塞在氣缸套的整個行程中向一方偏斜，或者有的活塞始終緊貼靠在氣缸的某一側，可判斷為連桿彎曲；若有個別活塞在缸套中部偏斜量最大，而且上行和下行時偏斜方向會發(fā)生變化，則可能是連桿扭曲。

（4）搖轉曲軸，若活塞在缸套的上、中、下三個位置向不同方向偏斜，可能有兩種情況：一是活塞在上止點位置（或下止點位置）改變偏斜方向，有可能是該缸連桿軸頸圓柱度超差所致；二是活塞在缸套中部位置改變偏斜方向，有可能是曲軸主軸頸的軸心線與連桿軸頸的軸心線不在同一個平面內，或因連桿扭曲等原因造成連桿大小端孔中心線不在同一個平面內。

3 搗缸

搗缸是重大事故，輕者使缸套、活塞、連桿搗壞；嚴重時缸體被連桿、活塞、平衡塊等搗毀出現破裂、破洞而報廢。

3.1 原因

（1）連桿螺栓裝配時擰緊力矩過大，螺栓拉伸變形而折斷，或連桿螺栓擰緊力矩過小，軸瓦間隙過大，沖擊載荷過大或燒瓦引起連桿螺栓折斷，或螺栓滑扣等，引起連桿螺栓折斷。

（2）活塞銷制造質量差，有微裂紋，引起應力集中，或者是活塞銷與銅套間隙過大，導致活塞銷竄出，使活塞連桿組運動失去控制；或活塞銷與活塞、連桿襯套間隙過大，產生較大的交變沖擊力，使活塞銷疲勞折斷，導致連桿小端打壞缸套。

（3）不定期檢查維護，或更換曲軸后平衡塊緊固螺栓擰不緊，工作時螺栓松動而折斷，使平衡塊飛出搗壞缸體。

（4）氣門桿折斷、氣門彈簧折斷、氣門鎖片磨損后脫落，致使氣門掉入氣缸中。

（5）發(fā)動機出現飛車事故，導致曲軸、連桿折斷，活塞、缸套斷裂后而搗缸。

3.2 排除及預防

發(fā)生搗缸后，應更換損壞的零件，對有修理能力的零件進行修復。維修時，必須按規(guī)定力矩將連桿螺栓、平衡塊螺栓擰緊，氣門鎖片也要安裝牢靠。發(fā)現連桿螺栓、活塞銷有缺陷，及時更換，還要在使用中防止發(fā)動機飛車。