談拖拉機汽缸常見故障及預防

郝青安

摘 要：汽缸的技術狀態對發動機動力性、經濟性和可靠性都有很大影響。汽缸內工作表面磨損、汽缸外表面穴蝕、汽缸套凸肩斷裂是拖拉機發動機常見故障，對其進行了分析并提出了預防措施。

關鍵詞：拖拉機；汽缸；故障；預防

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.054

汽缸是拖拉機發動機的核心部件之一，其磨損程度決定了發動機是否要進行大修。汽缸常見故障有內工作表面的磨損、汽缸與冷卻水接觸的外表面的穴蝕，以及汽缸套凸肩斷裂等故障。因此，我們需要知道拖拉機汽缸故障產生的原因，并做好預防工作。

1 汽缸內工作表面磨損

1.1 原因

（1）汽缸套材料質量問題。主要是汽缸套內表面的硬度、材料金相組織和化學成分。而汽缸套與活塞環的材料匹配亦是非常重要的。

（2）潤滑問題。發動機工作時，活塞做上下往復運動，當活塞運動至上止點而改變方向時，活塞的運動速度降為零，由于速度的突然變化，難以形成油膜，從而加速了活塞與汽缸壁之間的磨損。另外，受燃燒時的高溫氣體沖刷影響，汽缸壁上部潤滑狀況惡化，處于半干摩擦狀態，磨損加劇。因此對潤滑油的質量要求很高，潤滑油如果變質，會加劇汽缸的磨損。

（3）酸性生成物對汽缸壁的腐蝕問題。有資料介紹，當汽缸壁的溫度低于80 ℃時，水蒸氣易從燃燒生成物中凝結出來，如硫酸就是燃料中所含硫在燃燒時與燃燒生成物的水蒸氣化合而成的。這些酸性介質加速了汽缸壁的磨損。

（4）進氣系統空氣濾清效果不良，使灰塵、雜質甚至機械顆粒進入汽缸內，使磨損加劇。

（5）曲軸軸向間隙過大，或曲軸彎曲變形，或連桿彎曲，都會加速汽缸套的磨損。

1.2 預防汽缸套早期磨損的措施

（1）提高汽缸套的耐磨性，要合理選擇汽缸套材質。我國對汽缸套材質的研究比較廣泛，并取得了一定的成果，使缸套耐磨性有了很大提高。如高磷鑄鐵汽缸套，在鑄鐵中加入0.3%～0.8%的磷，使其形成硬度較高的磷共晶體，從而提高缸套的耐磨性。對汽缸套內孔的表面處理，有鍍鉻、氮化、高頻淬火、激光熱處理等，這些方法對提高汽缸套的耐磨性有良好的效果。

（2）發動機應在規定的水溫（80～90 ℃）下工作；啟動發動機時，不要將油門放到最大位置，以能啟動著火為原則。定期保養空氣濾清器：①拆下集塵盤，刷去塵土。②疏通排塵口。③清除放風除塵管、中央小管的塵土，注意不能沾上油或水。④用柴油清洗上下濾網，吹干后稍浸機油，裝到原處，不得裝錯。嚴禁不經過濾的空氣直接進入汽缸。

（3）保持柴油機主軸頸、連桿軸頸和活塞銷三者的中心線平行，防止活塞偏缸造成汽缸磨損；對曲軸連桿應及時校正，并保證曲軸有標準的軸向間隙。

2 汽缸外表面穴蝕

汽缸外表面穴蝕是由于與汽缸外表面接觸的冷卻水內產生氣泡，氣泡在外界壓力下坍塌破裂，產生沖擊波，對汽缸壁面產生的破壞。汽缸外表面穴蝕表現為大面積的麻點或蜂窩群。汽缸套右側（凸輪軸一側）多出現穴蝕現象，而且電啟動式柴油機比汽油機啟動式柴油機的穴蝕更為嚴重。

2.1 汽缸套穴蝕的原因

振動是汽缸套穴蝕產生的主要原因。當缸套局部發生強烈振動時，振動能量的一部分就通過固液相界面，以壓力波的形式傳播到缸套外部的冷卻水中，促使冷卻水產生氣泡。具體原因有：①汽缸套與活塞裙部的間隙、下安裝帶與座孔的間隙比較大，間隙越大穴蝕越容易產生。②水套過于狹窄（在凸輪軸一側，水套最小間隙僅為1.55 mm）。

2.2 解決汽缸套穴蝕的方法

（1）縮小活塞與缸套的配合間隙可降低缸套振動強度，從而減小穴蝕產生的有效措施之一。

（2）可采用加大阻水圈的辦法，減小汽缸套工作中的振動，加強密封；或用扁鏟將水套間隙擴大；或將汽缸套轉位使用；或改進冷卻水路。

3 汽缸套凸肩斷裂

3.1 原因

（1）汽缸套加工過程中未能嚴格執行加工工藝，致使汽缸套尺寸超差，引起支承凸肩斷裂。

（2）當機體止口平面不潔，存在雜物時；或機體支承肩承孔清理不徹底，汽缸套裝不到底；或強行壓緊；壓裝缸套未用專用工具，進行不合理敲擊等。

（3）汽缸墊品質差或缸蓋螺栓擰緊力及擰緊順序不當，導致缸蓋壓緊力達不到要求（過松或過緊）。

3.2 預防凸肩斷裂的措施

（1）從結構設計上應保證凸肩強度，并設法降低過渡圓角處的應力，這就要求凸肩厚度和過渡圓角不能太小。1100柴油機為了降低活塞第一環槽處的熱負荷，凸肩厚度從195柴油機的10 mm降低為8 mm。為了確保凸肩強度，從結構設計上做了專門考慮，如加大凸肩的支承寬度，使凸肩具有足夠的支承面積，降低了凸肩承受的比壓。在缸套頭部設計了一個高l mm，直徑110 mm的凸臺，該凸臺不僅可阻擋高溫燃氣對汽缸墊片的直接沖擊，而且還有效地提高了缸套凸肩的強度。對于凸肩下緣過渡圓角這一關鍵部位采取了必要的措施，減小了該部位的應力集中。這些措施均較好地解決了凸肩斷裂問題。

（2）汽缸套凸出機體平面的高度不應過高或過低，一般應控制在0.04～0.15 mm，且凸出量應均勻；共用同一只缸蓋的多缸機，各個缸套凸出量應基本一致。汽缸蓋螺栓（母）扭緊力矩應按要求的順序逐次均勻扭緊，不應過大。汽缸套的材質、鑄造、加工質量必須嚴格按標準控制，并按規定退火，消除內應力。

（3）缸套安裝孔要清潔。發動機長時間工作后，會使汽缸套安裝孔上下凸肩處形成很堅硬的沉積物及其污垢，維修裝配前要消除干凈。