農(nóng)用柴油機(jī)汽缸套保護(hù)方法研究

鄧耀肯

（廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院，廣東 廣州 511325）

氣缸套雖然結(jié)構(gòu)簡單，但卻是柴油機(jī)的重要零件。氣缸套的上部分是柴油機(jī)的燃燒室，下半部分是活塞做功場所，需要承受高壓、高溫、側(cè)向力及摩擦力的作用。氣缸套的外部與冷卻水相接觸，容易受到穴蝕與腐蝕作用。氣缸套的工作環(huán)境復(fù)雜，容易受到損害，出現(xiàn)磨損、斷裂等故障，影響柴油機(jī)的動力，最終導(dǎo)致無法工作。

1 農(nóng)用柴油機(jī)氣缸套常見故障

1.1 磨損

柴油機(jī)經(jīng)過一段時(shí)間的使用后易出現(xiàn)油耗增多、功率下降的問題，而導(dǎo)致出現(xiàn)問題的主要原因在于氣缸套的磨損量過大。一般氣缸套的磨損分為磨料磨損、熔著磨損及腐蝕磨損3種，而農(nóng)用柴油機(jī)的氣缸套磨損問題一般為磨料磨損。

1.2 凸肩斷裂

氣缸套需要依靠凸肩來支承機(jī)體，壓緊之后能夠防止冷卻液外漏。在柴油機(jī)的使用過程中，容易出現(xiàn)凸肩斷裂的情況，進(jìn)而導(dǎo)致活塞、機(jī)體等零件無法使用。對于柴油機(jī)而言，凸肩的斷裂是一種嚴(yán)重事故，要重視凸肩斷裂問題的發(fā)生。

2 故障原因分析

2.1 磨損原因

一般由于曲軸上飛濺的潤滑液以及活塞環(huán)共同作用，氣缸套上會附著一層油膜，使得活塞環(huán)及活塞在工作時(shí)不會與氣缸套相互接觸。在柴油機(jī)使用過程中，由于操作及維修的不合理，導(dǎo)致活塞環(huán)與氣缸套出現(xiàn)局部接觸，進(jìn)而對氣缸套產(chǎn)生磨損。具體來說，氣缸套出現(xiàn)磨損的原因如下［1］。

2.1.1 使用不合理。新使用及大修理之后的柴油機(jī)，在使用過程中可能會出現(xiàn)不按規(guī)程運(yùn)行、磨合不到位的情況，導(dǎo)致氣缸套出現(xiàn)磨損；柴油機(jī)在初始啟動時(shí)，會出現(xiàn)加負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致氣缸套表面的油膜無法在短時(shí)間內(nèi)形成，進(jìn)而出現(xiàn)活塞環(huán)與氣缸套的接觸磨損；長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)，在使用時(shí)溫度會增高，導(dǎo)致柴油機(jī)過熱，進(jìn)而影響潤滑條件，這必然會導(dǎo)致氣缸套磨損問題加重。并且超負(fù)荷使用時(shí)，工作粗暴，導(dǎo)致排氣管冒出大量的濃煙，進(jìn)而導(dǎo)致大量積碳，最終形成磨粒，加重氣缸套的磨損。

2.1.2 保養(yǎng)不到位。例如，對空氣濾清器、機(jī)油濾清器等構(gòu)件未清理到位，導(dǎo)致進(jìn)入柴油機(jī)中的空氣不清潔，摩擦中產(chǎn)生硬質(zhì)的磨粒，導(dǎo)致氣缸套發(fā)生磨粒磨損；未及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)的故障，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱、潤滑油變質(zhì)，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)過熱導(dǎo)致氣缸塞間隙變小，對潤滑油膜產(chǎn)生影響，進(jìn)而使氣缸套磨損加??；發(fā)動機(jī)經(jīng)過大修之后，氣缸套安裝的位置不合理，導(dǎo)致氣缸套與曲軸中心不垂直，進(jìn)而造成活塞與氣缸套之間的偏磨損，導(dǎo)致發(fā)生摩擦。

2.2 氣缸套凸肩斷裂原因

2.2.1 氣缸套安裝位置不當(dāng)。如果柴油機(jī)的止口平面上存在雜物，或者是機(jī)體支承凸肩承孔清理不當(dāng)，導(dǎo)致氣缸套的安裝不到底，或者是在安裝氣缸套時(shí)未使用專用的工具，對氣缸套采取不合理的敲擊而強(qiáng)行壓緊；氣缸套的螺栓在扭緊時(shí)，導(dǎo)致力矩過大或者不均勻，氣缸蓋壓緊力無法達(dá)到要求；由于加工不合格，導(dǎo)致氣缸套凸出的距離過大；氣缸套墊片薄厚不均勻，墊片的質(zhì)量不合格，進(jìn)而導(dǎo)致氣缸套的凸肩斷裂［2］。

2.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)。在根部加工的過程中由于切削量過大，導(dǎo)致氣缸套的根部受到較大的剪切力而出現(xiàn)裂紋。如果清根不徹底，尺寸誤差較大，余量過大，導(dǎo)致氣缸套無法安裝到底。

2.2.3 缺失冷卻液或者潤滑油。經(jīng)過長時(shí)間的超負(fù)荷使用，使得氣缸套所承受的機(jī)械應(yīng)力及熱應(yīng)力過大，或者是當(dāng)活塞出現(xiàn)熔頂現(xiàn)象引起拉缸問題，導(dǎo)致氣缸套與活塞出現(xiàn)粘結(jié)，活塞在下行時(shí)會對氣缸套產(chǎn)生較大拉力，進(jìn)而導(dǎo)致凸肩發(fā)生斷裂。

3 農(nóng)用柴油機(jī)氣缸套保護(hù)措施

3.1 減小磨損

3.1.1 合理使用柴油機(jī)。新使用的柴油機(jī)或者經(jīng)過大修之后的柴油機(jī)，使用前必須經(jīng)過規(guī)范磨合運(yùn)行之后才能正式投入使用；對空濾器及機(jī)濾器要提高濾清效果，保證機(jī)體清潔；所使用的清潔油要保證干凈，并且定期進(jìn)行更換，避免產(chǎn)生硬質(zhì)的磨粒；柴油機(jī)的運(yùn)行要避免超負(fù)荷及超速，保證柴油機(jī)充分燃燒，進(jìn)而降低積碳對柴油機(jī)產(chǎn)生磨損。

3.1.2 氣缸套與活塞環(huán)選配合理。氣缸套與活塞環(huán)在選擇時(shí)，不僅要保證尺寸的匹配，同時(shí)要保證材質(zhì)合理，減小氣缸套與活塞環(huán)之間的磨損。所以，除了氣缸套的較強(qiáng)耐磨性之外，還需要重視氣缸套與活塞環(huán)的合理匹配，進(jìn)而提高耐磨性。

3.1.3 保證柴油機(jī)冷卻及潤滑效果。要定期處理冷卻水腔中的污垢，保證柴油機(jī)濾清器的暢通運(yùn)行，并且定期添加冷卻液及潤滑油。品質(zhì)良好的冷卻油及潤滑液能夠有效減小氣缸套的磨損，延長柴油機(jī)的使用壽命。

3.1.4 提高氣缸套維修質(zhì)量。保證氣缸套的內(nèi)孔表面粗糙度較高，尺寸精確，保證形狀及位置都能夠符合位置公差。同時(shí)氣缸套及機(jī)體要有足夠的剛度，從而降低氣缸套在工作中的變形問題。

3.2 預(yù)防凸肩斷裂的措施

①保證氣缸套安裝位置凸出機(jī)體平面的高度合理，不能過高或者過低，達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)要求。在維修過程中要文明拆裝，按照要求擰緊氣缸套的螺母。

②在安裝氣缸套時(shí)，要對機(jī)體內(nèi)孔的垂直度、止口平面度及橢圓度等尺寸要進(jìn)行精確測量，保證其尺寸滿足要求。

③保證柴油機(jī)所使用的冷卻劑及潤滑劑質(zhì)量良好，避免柴油機(jī)在超負(fù)荷使用過程中所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力降低，延長柴油機(jī)的使用壽命。