余斌朝
發動機缸體是發動機的重要部件,是各種動力車輛的心臟,其工作條件復雜,要求高,一般均為整體鑄件。它不僅承受各種復雜的機械作用力和熱負荷作用力,還承受各種環境條件下的工作考驗。發動機工作的好壞與缸體密不可分,操作使用不當,極易造成發動機缸體發生故障,嚴重時還會使缸體報廢,造成不必要的經濟損失。缸體部分的故障比較復雜而不容易判斷和排除,要在長期的工作中積累經驗,逐漸摸索才能掌握。在日常使用中,發動機缸體發生的常見故障有敲缸、拉缸、缸墊損壞和缸裂等。
一、敲缸
1故障征象
氣缸內活塞上下運動時,左右晃動敲擊氣缸壁發出“哐鐺”有節奏的金屬敲擊聲,其響聲隨溫度變化有所不同,發動機工作溫度低時敲擊聲嚴重,溫度升高時,響聲減弱或消失,尤其在怠速時響聲更清晰。還有因機油竄入燃燒室,排氣管會冒藍煙;燃氣漏入曲軸箱,曲軸箱通氣口會冒煙。
2故障原因
活塞和氣缸套嚴重磨損,活塞和氣缸配合間隙過大,活塞在壓縮行程中受側壓力的一面偏向一側,活塞經過上止點時,側壓力的作用方向改變,使活塞瞬時換向,從缸壁的一側迅速轉移到另一側,與氣缸壁發生撞擊,發出聲響。發動機在大修時裝配不當,造成活塞與氣缸配合間隙較大;活塞方向裝反或缸套出現橢圓現象,會造成敲缸。空氣濾清器損壞或結合面密封不嚴,使灰塵、雜質進入氣缸加速磨損;活塞上的錐形環或扭曲環裝反,油底殼機油過多等造成大量的機油進入燃燒室形成積碳,加速活塞與缸壁的磨損;氣缸套安裝不當,活塞連桿扭曲變形引起偏磨等都會引起敲缸。
3預防和排除方法
活塞和缸套的配合間隙過大超過規定值,應更換氣缸套或對缸套進行鏜磨,更換活塞環和換用大的活塞,新缸套使用一段時間后,可拆下旋轉90°裝入,使之磨損均勻。定期清洗空氣濾清器,若有損壞應及時修理或更換,各接合面的密封圈不能漏裝或損壞;安裝錐形環和扭曲環時要注意方向;油底殼中的機油應保持在油標尺的兩刻線之間;按要求正確安裝氣缸套,活塞連桿彎曲度和扭曲度,可以在連桿檢驗器上檢驗,二者均不能大于0.05 mm,否則要進行校正。要確定某個敲缸的氣缸時,可把發動機轉速固定在敲擊聲最響的位置上,采用“斷火”的方法來判斷,當某缸“斷火”后,聲音明顯減弱或消失,即為該缸有敲缸故障。若要進一步判斷,可用長嘴壺在活塞頂部加入機油,然后啟動發動機,在啟動后瞬間,若響聲減弱或消失,過一會兒響聲又出現,則說明此缸有敲缸故障。
二、拉缸
缸套內沿活塞運動方向的缸壁出現深淺不一的劃痕,活塞在氣缸內上下運動時,由于劃痕的存在,缸內的高壓氣體就會從劃痕處泄漏,產生響聲。高壓氣體的泄漏使活塞頂端的壓力下降,將直接導致發動機動力下降。
1故障征象
發動機氣缸內拉傷出現劃痕后,氣缸內活塞與缸壁的密封性能下降,機油通過劃痕竄入燃燒室燃燒,造成機油消耗增加,排氣管冒黑煙。氣缸漏氣造成動力下降,油門越大煙越濃,動力也沒明顯提高。機油消耗量過大,如果不注意檢查機油,還會造成潤滑不良使活塞與缸壁的磨損加劇、惡化,摩擦表面形成燒蝕、穴蝕、劃痕。嚴重時拉缸會導致發動機運轉無力,更嚴重者活塞卡死在氣缸內使發動機不能運轉,自動熄火,該故障屬嚴重故障,一經確定應該立即排除,避免造成更大的損失。
2故障原因
平常出車前不注意檢查機油量,機油過少使活塞與缸壁潤滑性能下降,造成干摩擦。長期不更換機油使帶有金屬屑或雜質的機油進入到摩擦表面,從而劃傷摩擦表面形成劃痕。選用劣質或變質機油使缸壁摩擦表面得不到良好潤滑造成拉缸??諝鉃V清器損壞嚴重,異物沿進氣管道進入氣缸內,造成氣缸拉傷。新裝配的活塞與氣缸之間的配合間隙過小,高溫熱脹后活塞環對氣缸壁壓力過大,摩擦力也加大?;钊N及銷座孔磨損過大造成活塞銷卡環脫出或折斷,活塞銷左右竄動超出活塞表面與缸壁摩擦,拉傷缸壁?;钊h開口間隙過小,受熱膨脹后沒有伸張余地而卡死,活塞環折斷等原因都會造成拉缸。
3預防和排除方法
發動機拉缸主要以預防為主,拉缸發生后要解決問題費工費力。應做到養成良好習慣,定期檢查、更換機油,機油不足時應及時添加,使用一段時間后及時更換。更換的機油應符合發動機的技術要求,不選用劣質或變質的機油。定時清洗機油濾清器或更換濾網,空氣濾清器損壞后要及時更換。裝配時要保證活塞與氣缸之間的配合間隙,若配合間隙過小,可鏜磨缸套使其間隙符合規定要求,若拉缸嚴重,應鏜磨缸套并換用加大尺寸的活塞和活塞環。保證活塞環的開口間隙,將活塞環裝入缸套內,用活塞把它頂到活塞處于上止點時該環應處的位置,然后用塞尺檢查其端口間隙,如果間隙過小,可將其夾到帶銅口的虎鉗上用細銼刀銼修使其達到要求?;钊N和銷座孔磨損過大時,應更換活塞銷,活塞銷卡環彈力不足時,也應該更換以保證活塞銷與活塞之間的牢固性。新車或大修后的車,應按規定時間磨合后再使用。
三、缸墊損壞
1故障征象
缸墊損壞時會導致發動機發生漏水、漏氣等現象,水箱或散熱器中有大量氣泡產生,水面有油花。缸墊破損發生漏水時,會使冷卻液流入氣缸進入油底殼導致機油乳化,影響潤滑性能。油底殼中機油油面增高,油標尺上有水珠,嚴重時排氣管向外排水。缸墊漏氣多發生在相鄰兩缸之間的位置,有時還會出現放炮、回火等現象。
2故障原因
缸墊密封不嚴,使缸墊被熱水或高壓燃氣燒蝕。缸墊安裝時,安裝面上有污物使缸墊密封不嚴或缸蓋螺栓擰緊力矩不夠、松緊不同,使螺母松動導致缸墊不密封而損壞。多缸機各缸套凸出缸體平面的高度差別大,使缸墊變形不一致。選用的氣缸墊質量不好、厚薄不均,缸墊長期受高溫作用而逐漸失去彈性,造成密封不良。缸蓋與機體結合面存在缺陷或變形,使兩者不能均勻緊密壓緊氣缸墊,造成漏氣、漏水。
3預防和排除方法
缸套凸肩上平面高出機體平面的尺寸要符合規定,多缸機要均勻一致,高出太多時,可用研磨砂研磨缸套凸出面,高度太小,可在缸套凸肩下平面與機體結合處墊適當厚度的銅皮,以防漏水。如果發現油底殼機油量增加、機油變稀,水箱中水面有油花或冒氣泡,應檢查氣缸墊是否燒壞而導致泄漏。缸蓋上螺母松動應按規定扭矩擰緊。裝配機體時與缸蓋結合面的不平度應控制在規定范圍內,若結合面變形,可在平面磨床上磨平。當確定缸墊損壞,應立即更換合格的缸墊。
四、機體裂紋
1故障征象
機體外表滲水、表面潮濕,水箱內水量減少過快或產生氣泡。發動機發出的聲響不正常,運轉不穩定。冷卻水流入油底殼內,油面升高,機油變稀。發動機工作時,排氣管冒白煙,嚴重時排氣管有排水現象。
2故障原因
發動機缺水工作機溫過熱,在水箱“開鍋”或沒水、沒有熄火降溫的情況下突然加入冷水,造成缸體破裂。冬季作業結束后未放干凈水箱內的冷卻水,水結冰凍裂機體。水箱內水垢過厚,使箱體局部產生高溫。車輛發生事故,發動機受到碰撞致使機體產生裂紋。
3預防和排除方法
出車前先檢查水箱內的水量是否充足,不足應及時添加。發動機因缺水機溫過熱時,應減小油門或熄火,等機體溫度降低后再慢慢加入冷卻水。在冬季寒冷時節,停車后一定要記得放凈冷卻水,以免凍裂機體。定期清理水垢,保證用潔凈的軟水來冷卻。發動機啟動后,應低速空負荷運轉4~5 min,冬季時間應更長些,切忌猛轟油門、常時間超負荷作業。對受力較大、溫度較高的部位出現裂紋,可用焊補磨平的方法修理,先在裂紋處開“V”形焊口,再焊補磨平,其它部位的裂紋可采用粘補修復。
發動機機體所產生的故障征象和一定的故障原因是相聯系的,同一故障,可能產生于不同的原因;相同的故障原因,也有不同的故障征象。在實際工作中,一定要有效地積累經驗,認真學習、善于思考、仔細分析,抓住一些規律,達到迅速準確地分析故障原因,預防及排除。(03)
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