大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸故障原因及防范措施分析

盛小江

摘 要：在當(dāng)前人們生產(chǎn)生活中，柴油機(jī)十分常見(jiàn)，并發(fā)揮著重要的作用，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備，屬于內(nèi)燃機(jī)的一種，能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能，以此帶來(lái)各種機(jī)械的運(yùn)行。在一些大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中，當(dāng)其使用時(shí)間不斷延長(zhǎng)的情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的部分零件必然會(huì)存在一定的磨損，從而影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用性能。這其中拉缸故障就較為常見(jiàn)。本文從拉缸形成的機(jī)理入手，分析了造成柴油機(jī)拉缸故障的原因，并進(jìn)一步針對(duì)大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸故障的防范措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；拉缸；故障原因；防范措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TK428 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)拉缸故障時(shí)，則發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組件與氣缸配合工作面之間有干摩擦產(chǎn)生，在相互劇烈作用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的磨損、拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或是咬死等情況。當(dāng)具備相應(yīng)的潤(rùn)滑條件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)程度的黏著磨損。針對(duì)拉缸程度不同，可以導(dǎo)致氣缸套和活塞組件出現(xiàn)損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有咬缸事故、活塞拉斷等事故發(fā)生。因此針對(duì)柴油機(jī)拉缸故障要給予充分的重視，做好日常預(yù)防工作，正確地對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行使用，以此來(lái)提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的可靠性，并延長(zhǎng)其使用壽命。

1 拉缸形成的機(jī)理

對(duì)于拉缸故障的產(chǎn)生，其主要原因即為活塞與缸套之間油膜中斷，這種情況下活塞和缸套之間會(huì)有干摩擦產(chǎn)生，而且在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生高溫，當(dāng)溫度超出金屬的熔點(diǎn)時(shí)，則各個(gè)部件表面會(huì)有熔蝕黏附產(chǎn)生，這時(shí)活塞的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則會(huì)扯斷兩表面的熔蝕黏附點(diǎn)，并導(dǎo)致拉缸故障產(chǎn)生。

2 造成柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因

2.1 超負(fù)荷

由于一些新機(jī)械或是剛大修完的機(jī)械都需要一個(gè)合理的磨合期，在磨合期內(nèi)各配合面還無(wú)法達(dá)到最佳狀態(tài)，同時(shí)工作表面還沒(méi)有形成潤(rùn)滑油膜，這就要求磨合期內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要保持在標(biāo)定轉(zhuǎn)速的80%。一旦在磨合期內(nèi)存在大負(fù)荷轉(zhuǎn)速，則會(huì)導(dǎo)致摩擦表面會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)熱情況，過(guò)熱部位會(huì)有高溫熔蝕黏附產(chǎn)生，引發(fā)拉缸故障。

2.2 活塞與缸套配合間隙過(guò)小

由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞膨脹系數(shù)高于活塞環(huán)和缸套，當(dāng)活塞和缸套之間配合間隙過(guò)小的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，高溫狀況下會(huì)導(dǎo)致活塞和缸套之間的油膜被破壞掉，從而發(fā)生拉缸故障。

2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)要想實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，必然需要有一個(gè)適宜的工作溫度，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，極易導(dǎo)致拉缸故障發(fā)生。但在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高的原因具有多樣性，其中以冷卻系統(tǒng)漏水和缺水為主要因素。冷卻系統(tǒng)發(fā)生泄漏多是由于汽缸墊水道口沖壞、溫式缸套突出量與要求不符、濕式缸套圈老化、散熱器破壞或是腐蝕、水管老化、水管接頭松動(dòng)或是水泵水封損壞等，都會(huì)導(dǎo)致冷卻水出現(xiàn)內(nèi)泄漏或是外泄漏問(wèn)題，冷卻系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮有效作用，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行溫度過(guò)高。同時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間地處于超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，其會(huì)有大量的熱能產(chǎn)生，冷卻系統(tǒng)無(wú)法將這些熱量有效的散去，因此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)高溫故障產(chǎn)生。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)水溫達(dá)到一定溫度時(shí)，節(jié)溫器會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，使水經(jīng)由散熱器循環(huán)，一旦節(jié)溫器失效，則沒(méi)有大循環(huán)環(huán)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作中產(chǎn)生的多余熱量無(wú)法散發(fā)出去，必然會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。冷卻泵損壞時(shí)，冷卻水無(wú)法在發(fā)動(dòng)機(jī)水套和散熱器之間循環(huán)，無(wú)法進(jìn)行水循環(huán)則發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量也無(wú)法散出去，由此導(dǎo)致溫度過(guò)高的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)散熱器通風(fēng)發(fā)生堵塞時(shí)，會(huì)對(duì)散熱器的散熱面積受到影響，散熱器散熱能力降低，導(dǎo)致熱量無(wú)法有效排出，造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高問(wèn)題產(chǎn)生。另外，當(dāng)噴油提前角過(guò)小或是噴油量過(guò)大的情況下，一種會(huì)增加補(bǔ)充燃燒量，一種會(huì)增加燃燒產(chǎn)生的熱量，無(wú)論是哪一種都會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高問(wèn)題出現(xiàn)。

2.4 機(jī)油不足

在實(shí)際的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，如果沒(méi)有按照規(guī)定對(duì)機(jī)油量進(jìn)行檢查，或是在工作過(guò)程中由于機(jī)油管松動(dòng)導(dǎo)致機(jī)油發(fā)生外漏情況，這種情況下潤(rùn)滑油膜失去機(jī)油的供應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致活塞與缸套表面發(fā)生失油問(wèn)題，增加磨損的程度，因此導(dǎo)致拉缸故障發(fā)生。另外，潤(rùn)滑油路堵塞、活塞環(huán)和活塞邊緣存在較強(qiáng)的刮油能力，導(dǎo)致潤(rùn)滑油被刮掉，從而造成潤(rùn)滑油不足問(wèn)題發(fā)生。

2.5 機(jī)油變質(zhì)

當(dāng)機(jī)油出現(xiàn)變質(zhì)的情況下，會(huì)導(dǎo)致活塞和缸套之間潤(rùn)滑條件惡化，導(dǎo)致磨損加快，由此導(dǎo)致拉缸故障發(fā)生。

2.6 活塞銷(xiāo)與活塞裝配過(guò)緊或是修理裝配錯(cuò)誤

在實(shí)際裝配工作中，當(dāng)活塞銷(xiāo)與活塞裝配過(guò)緊時(shí)，活塞容易發(fā)生變形，導(dǎo)致兩者之間的標(biāo)準(zhǔn)間隙發(fā)生改變，當(dāng)局部間隙過(guò)小時(shí)，會(huì)造成表面油膜被破壞，產(chǎn)生干磨損而發(fā)生拉缸故障。在修理裝配過(guò)程中，當(dāng)活塞銷(xiāo)卡環(huán)漏裝或是沒(méi)有裝入槽內(nèi)時(shí)，在工作時(shí)會(huì)導(dǎo)致缸套被刮傷，造成拉缸。具體修理安裝時(shí)，將一些雜物帶入缸內(nèi)，從而引發(fā)拉缸。

2.8 活塞環(huán)折斷

當(dāng)活塞環(huán)折斷時(shí)，其會(huì)卡在環(huán)槽內(nèi)，導(dǎo)致環(huán)失去彈性，缸套磨損加劇，導(dǎo)致拉缸故障發(fā)生。導(dǎo)致活塞環(huán)折斷卡死的原因較多，但多以環(huán)開(kāi)口間隙過(guò)小、活塞在缸套中偏斜、燃燒不良等為主。此外，活塞、活塞環(huán)、缸套的質(zhì)量及材料對(duì)拉缸也有一定影響。

3 防止柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的措施

3.1 操作手必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程

在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程，對(duì)潤(rùn)滑油和冷卻水進(jìn)行檢查，針對(duì)具體情況及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)足。并針對(duì)潤(rùn)滑油的油質(zhì)進(jìn)行判斷，存在變質(zhì)情況時(shí)要及時(shí)地對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換。針對(duì)具體的保養(yǎng)制度，要嚴(yán)格執(zhí)行，定期進(jìn)行相應(yīng)的保養(yǎng)工作。在實(shí)際工作中，要保證不超負(fù)荷作業(yè)，當(dāng)氣溫較低時(shí)，需要啟動(dòng)后保持低速運(yùn)行幾秒后再起步正確運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常情況時(shí)，操作手要及時(shí)排除，避免帶病作業(yè)。

3.2 注重對(duì)重要部件的測(cè)量

在發(fā)動(dòng)機(jī)解體后，對(duì)于重要的零部件，無(wú)論是準(zhǔn)備換新還是繼續(xù)使用，都應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)地檢查測(cè)量。如果在換新缸套前對(duì)舊缸套進(jìn)行磨損情況的檢查，對(duì)連桿進(jìn)行彎曲情況的檢驗(yàn)，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別汽缸的異常磨損及引起的原因，可避免事故的發(fā)生；裝配過(guò)程中要嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)程操作，特別要重視對(duì)各種間隙（如主軸承間隙、連桿軸承間隙等）的檢查測(cè)量。如果按規(guī)程先在不裝活塞環(huán)的情況下，對(duì)各缸活塞進(jìn)行偏缸檢查，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)活塞在汽缸中的偏斜情況，不至于發(fā)生拉缸事故。發(fā)動(dòng)機(jī)總裝完畢后，要嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行檢查、調(diào)整。對(duì)于一些重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，不能憑經(jīng)驗(yàn)操作，應(yīng)該嚴(yán)格保證各技術(shù)參數(shù)符合說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。

3.3 修理中不得隨意更改發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)或增減發(fā)動(dòng)機(jī)的零件

在發(fā)動(dòng)機(jī)具體設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)具體的機(jī)型和技術(shù)要求來(lái)確定內(nèi)部各部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和零件的配置，因此在實(shí)際對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)修理過(guò)程中，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)不得隨意更改，以免對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和使用壽命帶來(lái)不必要的影響。

結(jié)語(yǔ)

由于大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有高轉(zhuǎn)速、瞬間大的爆發(fā)力的優(yōu)勢(shì)，但在運(yùn)行時(shí)氣缸內(nèi)溫度較高，同時(shí)還要依靠燃燒室內(nèi)自身壓強(qiáng)壓燃。因此要求柴油發(fā)動(dòng)機(jī)要具備較好的工況，這就需要在實(shí)際工作中，注意經(jīng)驗(yàn)的積累，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸故障的預(yù)防和控制，確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全、可靠的運(yùn)行，更好地發(fā)揮其重要使用價(jià)值。

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