发动机气缸套磨损原因及维护

气缸套的磨损原因及正确维护发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。

长期在复杂多变的情况下工作，其结果是造成气缸套磨损变形，影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。

认真分析气缸套磨损变形的原因，对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义。

一、气缸套磨损的原因分析气缸套的工作环境十分恶劣，造成磨损的原因也很多。

通常由于构造原因允许有正常的磨损，但使用和维修不当，就会造成非正常磨损。

1 构造原因引起的磨损1)润滑条件不好，使气缸套上部磨损严重。

气缸套上部邻近燃烧室，温度很高，润滑条件很差。

新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释，加剧了上部条件的恶化，使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态，这是造成气缸上部磨损严重的原因。

2)上部承受压力大，使气缸磨损呈上重下轻。

活塞环在自身弹力和背压的作用下紧压在缸壁上，正压力越大，润滑油膜形成和保持越困难，机械磨损加剧。

在作功行程中，随着活塞下行，正压力逐渐降低，因而气缸磨损呈上重下轻。

3)矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。

气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物，它们溶于水中生成矿物酸，加上燃烧中生成的有机酸，对气缸表面产生腐蚀作用，腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉，造成气缸套变形。

4)进入机械杂质，使气缸中部磨损加剧。

空气中的灰尘、润滑油中的杂质等，进入活塞和缸壁间造成磨料磨损。

灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时，由于在气缸中部位置的运动速度最大，故加剧了气缸中部的磨损。

2 使用不当引起的磨损1)润滑油滤清器滤清效果差。

若润滑油滤清器工作不正常，润滑油得不到有效的过滤，含有大量硬质颗粒的润滑油必然使气缸套内璧磨损加剧。

2)空气滤清器滤清效率低。

空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。

实验表明，发动机若不装空气滤清器，气缸的磨损将增加6-8倍。

空气滤清器长期得不到清洗保养，滤清效果差，将加速气缸套的磨损。

气缸套的磨损规律、测量方法、维修与安装气缸套的磨损规律、测量方法、维修与安装气缸套的功用是引导活塞作往复运动，其上部与气缸盖和活塞顶之间构成燃烧室，燃料在其中燃烧、膨胀。

在发动机工作中承受高温、高压和活塞侧压力。

是压缩系的一个重要组件。

气缸套与活塞、活塞环在工作中作相对运动，产生自然磨损。

磨损后使活塞与气缸套的配合间隙、活塞环的端间隙增大，使压缩系统出现漏气。

发动机启动困难;功率不足;工作不平稳;排气冒白烟、蓝烟或两种烟兼有;耗油率高;水温和机油温度偏高，气缸盖、排气管等零件过热等现象。

一、气缸套的磨损由于活塞位于不同位置时的工作条件不同，其磨损量有明显区别。

磨损的一般规律是:活塞在上止点后8~12°(曲轴转角)位置时，第一道活塞环与气缸壁的接触部位磨损最严重。

在一个大修里程的使用期中，最大径向磨损可达0.2~0.3mm。

由上往下磨损量逐渐减小，这种上大下小的磨损使气缸成为"锥形"，即不柱度。

在特殊情况下，如机油中未被滤清的金属屑和杂质，随机油溅到缸壁表面产生磨料磨损时，则磨损成类似"腰鼓形"，这是因为这些金属屑和杂质，随活塞在气缸中部运动速度最大，因而对缸壁的磨削作用也最大。

在缸壁上部不与活塞环接触的部位几乎没有磨损，故形成一明显的台阶，俗称"缸肩"。

气缸的磨损除上述规律外，还会使气缸失去正圆形状而成椭圆形，即"不圆度"。

气缸失圆的原因随车型、结构及维护、使用条件的不同而不同。

柴油机一般是由于缸套侧面冷却效率较高(因冷却水从侧面进入)及活塞侧压力较大，使气缸壁的横向磨损大于纵向磨损而造成失圆。

此外，多缸发动机各缸的磨损量也不均匀，一般是冷却强度比较高的缸磨损量比较大。

二、气缸套的测量方法气缸套的磨损情况通常用量缸表测量。

量缸表就是在普通百分表的下面装一套联动的测量装置。

其测量方法如下:1.弄清磨损缸径的尺寸，并根据缸径尺寸选择合适的测量接杆，在测量杆上固定螺帽，将其拧入量缸表下端。

主机缸套异常磨损的常见类型和原因分析从理论上说，主机缸套的异常磨损⼤致有如下⼏种情况。

1.腐蚀磨损：主要是由于燃油中的硫所产⽣酸性产物（硫酸）的凝结，会使汽缸套严重腐蚀，便造成腐蚀磨损。

使缸壁上布满疏松的细⼩孔⽳，这是腐蚀磨损的显著特征。

腐蚀磨损在缸套的上部最为严重（如图1，汽缸形态呈典型的喇叭⼝状），这是因为缸套上部的油膜较薄，且形成油膜的能⼒也较差，隔离和中合硫酸的能⼒低。

虽然直接在此处凝结的酸少，但活塞上⾏时把下部⽣成的酸刮到了上部。

存在低温腐蚀的汽缸，有如图2所⽰的汽缸内壁表⾯发⿊的现象。

造成低温腐蚀的主要原因有下述⼏点：（1）油中含硫越多，⽣成的SO3也越多，露点就越⾼，当油的硫含量为1%时，SO3浓度已超过腐蚀危险浓度的下限，与此相应，露点则提⾼到130℃左右。

当硫含量为0.2%～0.5%时，露点温度接近⽔蒸⽓的凝结温度，增⼤了硫酸⽣成的概率。

⽽使⽤的汽缸油碱值偏低，不能充分中和⽣成的硫酸，就会产⽣低温腐蚀。

（2）⾦属壁温逐步降低会使⽔蒸⽓⼤量凝结，加快腐蚀。

因此，柴油机经常冷车启动、缸套出⼝冷却⽔温过低、缸套⽔温波动幅度过⼤、缸套出⽔温差过⼤等均容易形成低温腐蚀（3）过剩氧的存在是使SO2氧化成SO3的基本条件。

空⽓过剩系数越⼤，过剩氧越多，SO3也越多。

随着空⽓过剩系数的降低，烟⽓中的SO3浓度显著减少，接近或⼩于腐蚀危险浓度，同时露点也随之降低。

当空⽓过剩系数⼩于1.1(含氧量⼩于2%)时，露点急剧下降。

因此扫⽓压⼒并不是越⾼越好。

（4）柴油机扫⽓温度偏低，过低的扫⽓温度不利于⽔汽的分离，扫⽓温度控制在40-50度为宜。

（5）空冷器汽⽔分离装置失效，增压空⽓中的⽔分不能分离，⼤量⽔分进⼊汽缸，为硫酸的⽣成提供了条件。

2.磨粒磨损：磨粒磨损的主要特征是汽缸壁表⾯沿活塞运动⽅向有平⾏直线状的拉伤痕迹。

其表⾯形态如图3，与腐蚀磨损不同的是，其磨损量⾃下部往上呈较为⾃然的过度，⽽腐蚀磨损，在上部呈突变型的过度。

柴油机汽缸套常见故障分析
柴油机汽缸套是柴油机最重要的部件之一，它承担着汽缸内高温高压气体的压力和磨损，因此极易出现故障。

以下是柴油机汽缸套常见故障的分析。

1. 缸内套防冻不足
缸内套防冻液不足会导致冷却不良，使其在高温高压下易于变形甚至爆裂。

因此，保证缸内套内防冻液的充足非常重要。

使用时应注意防冻液的选择和更换周期。

2. 套筒磨损
套筒磨损是由于长期使用引起的。

当柴油机在行驶中出现“冒白烟”或“漏汽油”时就要提高警惕，可能是缸内套筒出现了磨损，需要尽快更换。

3. 套筒卡斯托尔过松
由于卡斯托尔和缸套之间的松动，导致压缩燃气泄露，会降低动力和效率，严重时会造成爆震。

因此，在更换缸套时，卡斯托尔与缸套之间的间隙应严格控制，以确保两者之间的紧固度。

4. 空气、水等杂质进入
杂质进入缸套中会加快套筒的磨损，导致缸套泄漏失效。

因此，装载缸套前要进行必要的清洗。

5. 部件磨损不均匀
磨损不对称可能会导致缸内漏气，影响动力和效率，严重时甚至会导致爆震。

此时应及时更换缸套。

综上，我们需要加强对柴油机汽缸套的维护，定期检查和更换缸套，确保柴油机的正常运行。

同时，我们也应该选择优质配件，根据柴油机工作环境进行适当的装载和调节，这样才能提高柴油机的工作效率和寿命。