柴油機典型故障分析與預(yù)防措施

李甲艷

摘要：對柴油機缸塞組件的早期磨損、拉缸及燒瓦產(chǎn)生的原因進行了分析，并給出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：柴油機；早期磨損；拉缸；燒瓦

中圖分類號：S2185文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.038

1汽缸、活塞、活塞環(huán)的早期磨損

汽缸、活塞、活塞環(huán)是保持燃燒室良好密封的關(guān)鍵零件?；钊?、活塞環(huán)在高溫高壓氣體作用下沿汽缸壁作高速往復(fù)運動，以帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，這三個部件的磨損是不可避免的。但在使用中常因使用維護不當而發(fā)生早期異常磨損。

1.1原因

（1） 長時間超負荷運轉(zhuǎn)，或長時間怠速及低速運轉(zhuǎn)，使燃燒惡化形成積碳；發(fā)動機大修時活塞環(huán)裝反或活塞環(huán)開口在一條線上，使發(fā)動機工作時機油上竄到燃燒室參與了燃燒而形成積碳；供油時間調(diào)整錯誤或噴油霧化不良燃燒不完全，使燃燒惡化形成積碳，造成汽缸、活塞、活塞環(huán)的早期磨損，嚴重時甚至使活塞環(huán)在環(huán)槽中粘結(jié)、燒壞、折斷。（2）機油變質(zhì)或機油量不足，使汽缸套、活塞和活塞環(huán)潤滑不良，加劇磨損；機油中混入了水分、柴油，使?jié)櫥阅芙档投涌炷p。發(fā)動機過熱會破壞汽缸壁表面的潤滑油膜的形成，加速機件的磨損。（3）經(jīng)常在冷車啟動后即帶重負荷工作，未達到要求的潤滑條件，使活塞、活塞環(huán)和汽缸套加劇磨損?；蛘唛L期超負荷作業(yè)，零部件過熱運轉(zhuǎn)，潤滑性能降低而加速磨損。超負荷作業(yè)還會過多供給燃油，使燃燒不完全形成積碳，同樣會加劇磨損。（4）進氣系統(tǒng)空氣濾清效果不良，使灰塵、雜質(zhì)甚至機械顆粒進入汽缸內(nèi)，使磨損加劇。（5）其他機械故障引起的偏磨，如汽缸套變形，連桿扭曲等。

1.2現(xiàn)象

由以上原因形成不正常的早期過度磨損，柴油機出現(xiàn)的征象是：漏氣嚴重，壓縮力不足，啟動困難，排氣管冒黑煙或者藍煙，燃油消耗和機油消耗增加，活塞與汽缸套有不正常雜音，不減壓搖動曲軸輕松，柴油機功率明顯不足。

1.3預(yù)防及排除方法

（1） 空氣濾清器要按規(guī)定保養(yǎng)。清除集塵盤或集塵杯中的塵土，當集塵盤或集塵杯中的塵土積滿容積1/3～1/2時，應(yīng)加以清除。檢查油盤中的油面，并及時加注或更換機油（注意油面不要超過規(guī)定高度）。清洗或更換濾芯，金屬絲網(wǎng)濾芯應(yīng)拆下清洗干凈，紙質(zhì)濾芯只能輕輕拍打或用軟毛刷輕輕地將濾芯上的塵土刷去（不能用鋼絲刷去刷），一般使用500 h左右應(yīng)予更換。注意安裝的嚴密性，裝復(fù)空氣濾清器時，應(yīng)注意各處橡膠密封圈（墊）不能遺漏，橡膠連接管應(yīng)安裝嚴密。（2）冷車啟動后應(yīng)待柴油機溫度升至正常后再投入作業(yè)，作業(yè)中盡可能避免長期超負荷運轉(zhuǎn)。（3）冬季及夏季使用時，要按時換用不同牌號的機油，保證潤滑性能。（4）定期仔細保養(yǎng)、清除積碳，檢查機油注入量和機油的質(zhì)量，并定期更換機油。（5）定期檢查噴油壓力及霧化情況，必要時進行保養(yǎng)或更換。（6）拆卸檢查活塞環(huán)安裝情況，并檢查活塞環(huán)開口間隙及邊間隙，活塞裙部與汽缸套的間隙。如活塞與汽缸套磨損不嚴重，可更換活塞環(huán)，同時汽缸套可轉(zhuǎn)90°安裝。

2拉缸

拉缸是指汽缸壁與活塞環(huán)之間由于相互急劇的摩擦，在汽缸內(nèi)壁上形成的一道道深淺不一的溝紋，嚴重時在活塞和汽缸內(nèi)壁上產(chǎn)生撕裂和破損。拉缸是一種較為嚴重的故障，因此很有必要對柴油機的拉缸現(xiàn)象進行分析研究，以便采取措施進行預(yù)防。

2.1原因

（1）柴油機超負荷運轉(zhuǎn)，形成積碳致使?jié)櫥涣?。?）空氣過濾不好，吸入機械雜質(zhì)。（3）活塞環(huán)開口間隙過小或者折斷。（4）汽缸套與活塞裙部配合間隙過小，使活塞與汽缸直接摩擦產(chǎn)生高溫，使材料熔化粘接拉傷或者卡死。（5）活塞銷擋圈脫出或折斷，使活塞銷竄出刮傷汽缸套。（6）冷卻不良，活塞與活塞環(huán)過度膨脹，活塞被抱死。

2.2現(xiàn)象

活塞被卡滯在汽缸內(nèi)，轉(zhuǎn)速明顯下降，功率下降，柴油機冒黑煙甚至熄火。

2.3預(yù)防及排除方法

（1）組裝前注意仔細清洗，剔除毛刺銳邊，并檢查零件質(zhì)量。測量汽缸套、活塞和活塞環(huán)的制造尺寸精度，必要時可以選配組裝，以保證所規(guī)定的配合間隙。（2）注意進氣系統(tǒng)的密封和濾清效果，防止機械雜質(zhì)吸入汽缸內(nèi)。（3）使用中注意柴油機的冷卻和潤滑情況，并避免長期超負荷運轉(zhuǎn)。（4）如發(fā)生輕微拉傷，可用細砂布或油石修磨汽缸套和活塞表面，消除拉傷溝痕。拉傷嚴重時，進行搪缸或更新汽缸套、活塞和活塞環(huán)。

3燒瓦

燒瓦的結(jié)果是發(fā)動機曲軸與軸瓦之間的潤滑油膜破裂，而導(dǎo)致軸瓦與軸頸產(chǎn)生干摩擦，因摩擦產(chǎn)生的高溫使軸瓦合金層軟化甚至熔解，并粘咬在軸頸上，即為燒瓦。

3.1原因

（1）油底殼無機油或者油量少，供油不足，軸瓦呈干摩擦，產(chǎn)生高溫熔化軸瓦。（2）機油質(zhì)量不符合要求，或使用時間過長機油變稀，或混入柴油、水分而變質(zhì)。（3）油道堵塞或吸濾器堵塞，軸瓦供油不足。（4）機油泵零件磨損過大，或密封墊、吸油管接頭不密封，油壓過低。（5）曲軸與軸瓦磨損過大，或裝配間隙大，機油流失嚴重，油壓過低。（6）曲軸與軸瓦配合間隙小，造成軸瓦缺油，摩擦產(chǎn)生高溫熔化合金。（7）長期超負荷運轉(zhuǎn)，機油過熱變稀，潤滑性能降低。

3.2現(xiàn)象

柴油機轉(zhuǎn)速降低，冒黑煙，功率下降，甚至自行熄火，熄火后曲軸搖不動。

3.3預(yù)防與排除方法

（1）柴油機啟動前檢查機油是否加足。啟動后觀察機油表壓力是否正常，待熱車后再進行作業(yè)。發(fā)現(xiàn)機油、水溫或其它方面有不正?，F(xiàn)象應(yīng)停車檢查，排除故障后再繼續(xù)使用。（2）定期更換機油，不允許使用不合格機油或變質(zhì)機油。（3）檢修時要清洗油道，并做壓力試驗，壓力不足時要找出滲漏點加以排除。裝配后軸瓦間隙要符合規(guī)定要求。（4）機油泵因磨損造成壓力降低時，要及時更換新件，不允許低壓長期使用。（5）發(fā)生燒瓦后必須更換新軸瓦，曲軸輕微拉傷可用細砂布修光，嚴重拉傷要更換曲軸。