柴油機汽缸結構特點與磨損預防措施

阿布都艾則孜·玉蘇甫

摘?要：汽缸磨損后，會導致發(fā)動機技術狀態(tài)變差，從汽缸結構特點出發(fā)，提高人們對汽缸的認識，對汽缸磨損故障進行了分析，提出預防措施。

關鍵詞：柴油機;汽缸;磨損

中圖分類號：S218.5文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.082

汽缸是發(fā)動機核心部件之一，汽缸與活塞環(huán)是一對摩擦副，長期工作過程中磨損是不可避免的。發(fā)動機是否需要進行大修，主要看汽缸的磨損程度。我們所要做的工作是預防汽缸非正常磨損的發(fā)生，或讓其磨損的速度變慢。從汽缸結構特點出發(fā)，分析汽缸非正常磨損的原因，以做好預防工作，對提高發(fā)動機的使用經濟性有十分重要的意義。

1?柴油機汽缸結構特點

柴油機汽缸呈圓筒形，內裝有作往復運動的帶環(huán)活塞，并用汽缸墊和汽缸蓋加以密封，形成一個容積可變的密封空間。汽缸內表面給活塞運動導向作用，也稱之為汽缸壁。汽缸壁承受高溫、活塞的側壓力和潤滑條件較差，空氣中的塵粒和油中的機械雜質都會使缸壁產生較嚴重的機械磨損，同時廢氣中含有酸對缸壁還會產生較重的腐蝕性磨損，通常所說的汽缸磨損就是指汽缸壁的磨損。

汽缸套有與汽缸體制成一體的，也有制成與冷卻水直接接觸的濕式和不直接接觸干式汽缸套鑲裝在汽缸體上三種形式。與汽缸體制成一體式的汽缸，雖具有結構緊湊、剛度好和加工容易等優(yōu)點，但存在汽缸體與汽缸同時報廢的缺點。因此，目前很少采用。獨立安裝的汽缸套，無論干式還是濕式均可采用優(yōu)質材料制造，以提高其耐磨性，同時也給修理提供了方便條件。濕式缸套多用于柴油機，由于缸套直接與冷卻水接觸，散熱好，同時也簡化了機體的鑄造工藝。但是此種結構也會使機體剛度削弱，水、氣密封面增多。濕式缸套材料一般多采用高磷鑄鐵，內表面經過鏜、磨加工，裝入機體座孔后，縱向靠凸肩定位，徑向靠上、下定位環(huán)帶定位。為保證縱向可靠定位，缸套裝入座孔后，凸肩上平面應高出機體上平面，也稱突出量。4125A4型柴油機突出量為0.08～0.225 mm;LR6105T8型柴油機突出量為0.05～0.12 mm且相鄰兩缸突出量之差不得大于0.05 mm。汽缸套裝入后的密封，其上部靠凸肩下平面與座孔支承面的緊密壓實，下部靠橡膠阻水圈的膠封式密封。橡膠阻水圈安裝方式有兩種：一是裝在缸套下部的環(huán)槽中;另一種是裝在機體座孔的環(huán)槽中。某些缸套凸肩上端面處制有高出量為0.3～0.4 mm的火焰岸，以減少缸墊與燃氣的接觸面，防止吹缸墊。

492Q型汽油機因缸體為鋁合金鑄造，不能承擔汽缸耐磨和耐腐蝕的任務，且鋁合金熱膨脹系數(shù)比鑄鐵大，故必須采用濕式缸套及壓封式密封。干式缸套是一個以過渡配合鑲在機體孔中的薄壁（1～3 mm）圓筒。干式缸套可以用好的耐磨材料（如鈮磷合金鑄鐵）加工，有的內燃機為了延長其大修里程，直接在缸體上以過渡配合鑲入干式缸套，如6100Q-1、CA6102Q型發(fā)動機。干式缸套支承剛度和密封性都優(yōu)于濕式缸套，但散熱性能較差，一般用于汽油機。無論是裝濕式還是鑲干式缸套都比整體式汽缸的修理要方便得多。

2?汽缸磨損故障的分析與預防

（1）柴油機汽缸磨損的判斷。①汽缸壓縮力降低。不減壓搖轉曲軸到活塞壓縮行程直至上止點時，比正常情況下省力。與此同時，打開加機油口蓋，從曲軸箱加機油口處可以聽到"哧哧"的氣體內漏聲;從空氣濾清器和排氣管處聽不到"哧哧"的聲音，說明進氣門和排氣門密封是嚴密的。發(fā)動機著火時下排氣增大，水溫不過高，轟油門水箱內無汽泡，說明汽缸墊密封是良好的。由此可判斷汽缸壓縮力降低是由于汽缸磨損導致的。②由于汽缸壓縮力降低，不但柴油燃燒不完全，發(fā)動機排氣冒煙;而且功率下降，啟動性能、加速性能和負荷性能變壞。③發(fā)動機排氣冒藍煙，甚至竄機油，機油消耗率明顯增加。又由于柴油燃燒不完全，不但柴油消耗率顯著增加，而且殘余柴油從活塞環(huán)與汽缸套之間內漏，導致稀釋機油。

（2）汽缸磨損的原因。①潤滑油濾清器濾清效果差，含有大量硬質顆粒的潤滑油使汽缸套內壁磨損加劇。②空氣濾清器濾清效率低，空氣中所含的塵土和沙粒，導致汽缸磨損。③長時間低溫運轉，造成燃燒不良，引起電化學腐蝕。④經常使用劣質潤滑油，汽缸磨損量比正常值大1～2倍。⑤汽缸套安裝位置不當，汽缸中心線和曲軸軸線不垂直，會造成汽缸套非正常磨損。⑥連桿彎曲變形，若不及時校正而繼續(xù)使用，也會加速汽缸套的磨損。

（3）預防措施。①不要在低溫時頻繁啟動。初次啟動時，應先使發(fā)動機空轉幾圈，待摩擦表面得到潤滑后再啟動。啟動后應怠速運轉升溫，嚴禁猛轟油門，待機油溫度達到40 ℃時再起步。②正確選用潤滑油。要嚴格按季節(jié)和發(fā)動機性能要求選用最佳黏度值的潤滑油，不可隨意購用劣質潤滑油，并經常檢查和保持潤滑油的數(shù)量與質量。③加強濾清器的保養(yǎng)，避免空氣、燃油、潤滑油中的磨料粒子進入汽缸中。④保持發(fā)動機正常工作溫度80～90 ℃，水溫低于50 ℃以下時進行負荷作業(yè)與90 ℃水溫時相比，汽缸壁的磨損量是90 ℃時的3～4倍，過高容易引起粘缸，同時加劇活塞環(huán)、活塞的磨損量，嚴重時燒機油，引起機油的消耗量增多。⑤提高保修質量。發(fā)動機大修時，要嚴格檢查校正曲軸、連桿的彎曲度。汽缸安裝時，要使用專用的安裝工具，緩慢的將缸套完全壓裝到缸體內，使臺肩與缸體止口上平面緊密貼合，不允許使用手錘用力猛砸。