谈谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法
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柴油机拉缸现象及分析摘要:主要介绍了柴油机拉缸现象及其产生的机理、影响因素、预防措施等情况。
关键词:柴油机拉缸;机理;对策拉缸是柴油机一种不为常见的故障,它是发动机活塞与缸套之间或活塞环与缸套之间发生的一种严重磨损损伤,属于粘着磨损的一种。
拉缸产生磨损量很大,可达正常磨损的几十倍之多。
拉缸一般多发生在柴油机试车磨合阶段,在正常工作时也偶有发生。
1 拉缸表象1.1 声音-异常。
柴油机振动突然加剧,有嗒嗒嗒或吭吭吭地异常声响。
1.2 温度-异常。
排气、冷却水及润滑油温度都有明显升高。
1.3 排烟-异常。
打开曲轴箱盖板等地方出现冒白烟或黑烟现象。
1.4 转速-不稳。
常表现为转速自动下降,严重时可使柴油机停车,此时气缸可能咬死。
柴油机拉缸后,在气缸表面可发现其表面有片状或条状兰色条纹,并形成一定面积的拉毛,其表面硬度比原基体组织有所增高,这是由于在拉缸瞬间产生的局部高温引起奥氏体转变而形成的。
值得说明的是,气缸产生磨粒磨损时其表面也会产生拉伤条纹,但其颜色仍与原基体组织相同。
2 柴油机产生拉缸的机理中小型柴油机,气缸壁与活塞之间的润滑是靠飞溅来实现的,工作条件不够理想,故有时不能形成油膜保护其摩擦表面,易产生干摩擦。
由于摩擦副表面的高速运动,又产生很高的摩擦热,这种热量积累使其局部温升高,当达到金属熔点时,在两接触处产生金属显微熔接,相当于焊熔在一起。
因活塞运动又会被该力拉开随之冷却,这样就出现了一个表面的材料转移粘附在另一滑动面上,形成坚硬层或脱落为磨料。
若形成的是坚硬层时,其表面的粗糙组织会继续刮伤其摩擦表面,使拉伤范围继续扩大,深度也加深,当发展一定程度时至使柴油机停车,两摩擦表面金属烧熔到一起,就形成咬缸现象。
拉缸从金属微观形态上分析,可认为是摩擦副双方原子键的熔接和分离过程。
如果摩擦副之间没有产生油膜,势必发生金属与金属直接接触,在界面上会形成粘着结点。
当摩擦副运动时,这种原子键的联接又会脱开,其结果使材料从一方转移到另一方上去,形成材料转移过程,在这个过程中常常也会形成磨粒脱落。
拖拉机拉缸的原因与预防措施新疆吐鲁番市鄯善县农牧业机械局买热木古丽·海比布【摘要】摘要:拉缸是拖拉机重大故障之一,本文对拉缸故障产生的原因进行了分析,并提出了预防措施,以帮助用户做好预防工作,提高拖拉机使用效率。
【期刊名称】河北农机【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2【关键词】拖拉机;拉缸;预防措施拉缸是指气缸壁、活塞、活塞环在配合不正常时在三者表面形成的机械划痕、刮伤或烧伤,甚至活塞卡死在气缸内。
在柴油机正常工作条件下,气缸壁、活塞、活塞环三者配合工作,机油起润滑、冷却、清洁和密封作用。
若条件被破坏,三者相对运动表面形成摩擦,就会发生拉缸。
发动机拉缸有两种情况:一种是急性的,此时,发动机突然冒烟,不能正常运转,严重时活塞和缸套卡死,发动机突然熄火,摇转曲轴不能正常转动。
另一种是,缸套和活塞逐渐产生机械损伤,压缩漏气,窜机油,启动困难,功率下降。
拉缸是拖拉机重大故障之一,使用中要避免拉缸故障的产生,所以我们要知道拉缸故障产生的原因,做好预防工作。
1拉缸的原因(1)缸塞组工作不良。
活塞与气缸套间隙过小或活塞环开口间隙过小,高温使活塞及活塞环迅速膨胀引起拉缸;活塞销与活塞销座孔磨损松动,加上活塞销卡环磨损脱落,促使活塞销窜出刮伤缸套;活塞环安装折断或工作时发生断裂将缸套拉伤,有的是积炭过多使活塞环局部粘结卡死。
当活塞冷却、喷嘴损坏或工作不良时,易导致活塞过热而拉缸。
(2)修理装配不当。
在缸塞组装配时,因曲轴、连杆的形位公差不符合要求,缸套和曲轴中心线互不垂直,连杆弯曲后不校正,活塞销和连杆铜套偏斜太多,使活塞中心线严重偏离缸体中心线,工作中必将引起活塞偏缸,破坏润滑油膜的形成,进而加速活塞环、活塞组件与气缸壁的磨损,形成拉缸。
(3)进气系统过滤不良。
空气滤清器滤芯工作不良或进气道破损、紧固不良,会造成灰尘进入气缸,空气中悬浮着的小颗粒直接进入气缸,加剧气缸壁与活塞环、活塞的磨损量,导致拉缸。
发动机拉缸故障的原因及维修保养方法拉缸故障是汽车发动机的常见故障之一,拉缸就是指气缸内壁被拉成很深的沟纹,活塞、活塞环与气缸壁摩擦副丧失密封性,从而导致气缸压缩压力降低,动力性丧失。
下面就为大家讲解发动机拉缸故障的原因及维修保养方法。
以下是店铺为你整理的发动机拉缸故障的原因及维修保养方法,希望能帮到你。
发动机拉缸的表现1、润滑油上窜到气缸内引起烧机油;2、排气管冒烟严重;3、发动机噪声异常;4、发动机不能正常工作甚至熄火。
怎样预防发动机拉缸1、对新机和大修后的发动机,一定要先经过磨合在保持良好润滑的条件下,按照转速由低到高,负荷从小到大的原则,认真按磨合规程操作,然后才能投入正式的负荷运转。
2、维修发动机方法要得当要按照使用说明书的规定,正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞环的开口间隙和边间隙。
另外,在修理上还要把住活塞偏缸这一关,同时要保证气缸套的尺寸精度。
3、行驶时注意观察发动机水温保持冷却水正常温度70℃~95℃,避免发动机过热。
冬季启动前应采取预热措施。
4、仔细呵护发动机合理操作使用发动机,不要超负荷作业,不要乱轰油门,不要缺水启动。
5、按期更换空气滤清器加强空气滤清器的维护保养,严防灰尘吸入气缸内。
6、保证润滑系统正常工作维护好润滑系统,防止机械杂质和积炭混入机油内而加剧气缸套的磨损。
7、确保不缺机油,机油质量要好适时检查发动机机油油面高度,亏油时添加。
温馨提示作为车主应该好好呵护爱车,不要让它出现拉缸这种“罢工”的情况,如果发现发动机启动困难或者突然自己熄火,就要提高警惕了。
拉缸故障是什么由原因引起的1、发动机冷却系因泄漏、缺水,未能及时补充而造成发动机过热;2、发动机机油压力过低,导致气缸密封性和润滑功能丧失;3、活塞环断裂,刮伤缸壁;4、活塞销卡圈脱落,刮伤缸壁;5、活塞环因积碳卡死在环槽内,丧失密封作用;6、活塞销外出,刮伤缸壁;7、气缸内进入异物;8、活塞与缸壁配合间隙过小;9、活塞销装配过紧,引起活塞变形;10、活塞热变形严重或烧顶熔化;11、发动机长时间高速或超负荷运转等。
发动机拉缸、抱瓦常见原因及分析发动机抱瓦几种常见原因发动机拉缸、抱瓦常见原因及分析发动机汽缸在正常的使用下,是逐渐磨损的,拉缸是指活塞与汽缸相互运动造成严重表面损伤,损伤原因大多是由于运动部位的润滑油膜受到局部破坏而造成的,此时多会发生划伤、拉缸和咬缸。
其损伤程度虽有所不同,但均统称拉缸。
造成拉缸的主要原因有以下几种:(1)活塞与汽缸配合间隙过小;(2)活塞与汽缸之间润滑不良,机油选用不当;(3)活塞环折断,咬死在活塞上,或活塞销卡簧折断或脱落;(4)活塞和活塞环倾倒一侧,紧压汽缸壁上;(5)发动机大修后没经磨合好即长时间高速和重负荷运转;(6)发动机冷却不良,冷却系统有故障;(7)机油不清洁,含大量杂质;(8)长期超载低速行驶;(9)非正规厂家生产的气缸硬度低,质量差;(10)空气滤清器失效,空气杂质混入燃烧室后落入汽缸壁上。
排除机械故障而追究至机油方面原因,有四方面因素:机油粘度选用不当。
车辆使用年久,气缸有一定程度磨损,应选用基础粘度稍高一点的机油。
即原推荐使用15W-40油,气温条件许可时改用40油,但也不应该选用过高粘度的油,如原用15W-40油一下子改用50油,有可能因油稠难以达到汽缸壁而润滑失效而拉缸。
选用机油级别不当,推荐使用SJ、SL级别,为图省钱而改用SF级油,有的推荐用SL40油而实际选用SJ50油,认为级别低但可靠高粘度补足润滑。
不同级别机油含添加剂是不同的,耐极压抗磨损程度不同,并非单纯靠高粘油就能弥补得了的。
选用低档油可能会因抗磨性不足而拉缸。
机油杂质过多。
机油使用一段时间后多少会变质且产生油泥积炭之类物质,如果机油输送系统的滤网有问题,如机滤、集滤器等过滤失效,让混有杂质的机油带至汽缸处也会拉缸。
空气滤清器失效,让有杂质的空气进入发动机内部,杂质混落于机油中,这对易烧机油、窜气的车辆影响较大。
可见造成拉缸事故、机械故障与润滑系统故障均有可能导致。
机油自身质量问题导致拉缸的可能性很少,与机油油质关系不大,关健在于车主如何选用,平时如何维护保养车辆。
柴油机发动机拉缸与原因分析及预防摘要:本文主要分析了柴油发动机拉缸形成的机理及其原因,提出了预防措施。
关键词:柴油发动机拉缸;原因;预防车辆柴油机由于受到路途远、高压力重负荷、环境恶劣且负荷曲线变化大等因素影响时常发生拉缸的现象,从而导致发动机气缸套出现异常磨损,大大降低了活塞、活塞环及缸套的使用寿命,严重时使活塞与缸套卡死造成发动机的严重损坏。
本文探讨了拉缸形成的机理,分析产生的原因,提出了预防措施和解决的方法,保证发动机正常工作提供借鉴。
一、拉缸形成的机理拉缸就是活塞或活塞环与缸套之间局部产生的高温使环与缸套产生的高温熔蚀。
活塞与缸套之间的油膜中断是产生拉缸的主要原因,活塞与缸套之间的油膜一但中断,则活塞与缸套就产生干摩擦,同时高速相对运动产生的高温会超过金属的熔点,引起活塞、活塞环与缸套表面产生熔蚀,活塞继续运动时两表面熔点又被扯断,从而产生拉缸。
二.成发动机拉缸的原因(一)超负荷大修刚出厂或首次使用的机械都存在一个合理的磨合期,由于磨合期各配合面最有利的工作表面和润滑油膜还未形成,因此磨合期内发动机转速不应大于标定转速的百分之八十、大负荷工作将造成摩擦面局部过热产生高温熔蚀粘附形成拉缸。
(二)活塞與缸套配合间隙过小由于活塞的膨胀系数比活塞环、缸套的膨胀系数大,发动机在工作当中由于温度上升,将使活塞与缸套间隙进一步缩小。
如果活塞与缸套之间装配时的间隙过小,随着发动机温度升高,缸套与活塞之间的正常关系将会被破坏。
活塞与缸套之间的油膜不能形成,从而导致拉缸。
(三)发动机温度过高或者过低适宜的工作温度是柴油发动机高效运转的重要条件,发动机温度过高或过低都容易拉缸。
一方面发动机温度过高会破坏活塞与缸套之间的间隙,造成发动机拉缸。
另一方面,发动机温度过高还会造成润滑油的粘度下降,导致活塞、活塞环与缸套之间不能良好的润滑,导致拉缸。
(1)导致发动机温度过高的原因有:冷却系漏水、缺水;长时间超负荷使用、节温器失效无大循环、水道或散热器通风受堵、喷油器提前角过小或喷油量过大;风扇装反;风扇和皮带过松;风扇硅油或电磁离合器损坏;(2)发动机温度过低会造成润滑油粘度过大使活塞、活塞环之间不能良好的润滑。
谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法
裴云金
摘要:本文对发动机大修后,发生拉缸的原因,进行了综合分析,从而得出在发动机大修过程中“应严把更换配件质量关、严格装配配合间隙及装配工艺”杜绝导致发动机大修后短期内出现拉缸卡死的故障。
关键词:拉缸、配件质量、装配间隙,原因分析。
前言:拉缸是指气缸内壁在活塞及活塞环的运动范围内出现明显的气缸壁拉痕损伤(纵向机械划痕和刮伤),严重时发生,造成发动机启动困难或者自行熄火的故障。
发动机在大修过程中,由于对新换件存在“合格品”、对镗缸的配缸间隙已加工好等先入为主的思想影响,从而缺少对新更换件进行应有的配合间隙检查,以致有可能造成发动机大修短期内拉缸,应引起维修人员的高度重视。
一:拉缸的根本原因是气缸内壁与活塞环、活塞之间难以形成油膜,因而造成润滑不良,甚至出现干磨擦的现象。
而造成这种状况的具体原因有多种,归结起来大致有三个方面:
1:活塞、活塞环和气缸套的品质:
(1)活塞的材质不良、制造尺寸误差过大,活塞与活塞销间隙小,装配活塞销后活塞产生变形,造成活塞与气缸的配合间隙过小,活塞受热膨胀后
被卡住,进而拉伤气缸壁;活塞和活塞环侧隙过小,活塞受热膨胀后将
活塞环卡死,进而拉伤气缸壁。
(2)活塞环开口间隙过小。
开口间隙是指活塞环装入气缸后,在开口处呈现的间隙。
开口间隙的大小,对发动机工作有很大影响。
间隙过大则漏气
严重,使发动机功率减少;间隙过小则活塞环受热膨胀后可能导致卡死
或折断。
由于活塞环与缸壁是圆周接触,所以通常由活塞环开口间隙过
小导致的拉缸,其现象一般是气缸的拉花痕迹沿圆周均布(如图1),
且沿轴向大概在活塞环运动的区域内,活塞环表面的拉痕也沿圆周方向
均布。
活塞环弹力过大,导致气缸壁表面干燥,缺乏润滑,也能引起拉
缸。
(3)装湿式汽缸套的发动机,在生产过程中,由于热处理不当,汽缸套的热应力未消除,发动机工作时因缸套产生变形而拉缸;气缸套缸径公差超出允许的范围,汽缸套与活塞配合间隙过大(如图2),引起气缸严重漏气,燃烧火焰甚
至会通过会使环缝隙下窜,进而破换汽缸壁与活塞间的油膜;汽缸套与活塞配合间隙过小,活塞或活塞环受热膨胀,使活塞或活塞环在气缸内涨死;缸套高度太大使上端面凸出气缸平面过大,安装气缸盖后将缸套压变形,都容易引起拉缸。
(图1)活塞环开口间隙过小(图2)缸臂间隙过大气体下窜
:2:装配质量:
(1)发动机活塞与气缸的配合间隙是极为重要的技术参数。
汽车的使用和维修中除了保证活塞、活塞环和气缸套的配件高品质外,维修装配质量包括正确选择合理的配缸间隙,是延长发动机使用寿命的重要因素之一。
如果配缸间隙过小,气缸壁上难以得到充分的润滑油,随着发动机温度上升、活塞受热膨胀后,活塞和气缸壁产生干磨擦,发动机过热,润滑油膜进一步被破坏,活塞环和活塞表面拉伤,且气缸壁局部高温粘附烧伤。
金属表面迅速发生熔化,引起活塞“粘缸”,即产生熔着磨损,使气缸壁上和活塞裙部及活塞环外圆表面形成轴向磨痕甚至沟糟,导致气缸窜气,燃油、润滑油消耗增加,即烧机油冒烟、发动机功率下降,更为严重的还会引起“抱缸”而把连杆拉断等严重故障。
其表现是在活塞及活塞环的行程内,气缸严重拉伤,活塞裙部磨损严重。
如果配缸间隙过大,气缸内的高温气体下窜,破坏活塞与气缸壁之间的油膜,进而引起拉缸,还将出现“敲缸”和“窜气”、“窜油”,气缸压力下降。
使用证明,在正常工作条件下,汽车行驶一万公里,气缸的磨损量将达到0.01 mm,无疑,过大的配缸间隙,将人为地缩短发动机气缸的使用寿命。
但是在使用维修中,如片面强调此因素,往往顾此失彼,有的维修人员在镗缸时擅自更改原厂提供的维修数据,减小配缸间隙,甚至采用所谓“零”配合(如图3),,结果不仅不能实现延长发动机使用寿命、确保良好的车辆技术状况的良好愿望,反而因为配缸间隙过小引起拉缸而前功尽弃。
(2)活塞严重偏缸。
由于连杆弯曲和扭曲变形,连杆轴颈、主轴颈、活塞销座的平行度和同轴度偏差过大,引起活塞明显偏缸,破坏油膜的形成,会加速活塞环、活塞及气缸壁的磨损,将会在运动过程中偏向曲轴轴向的前后方向出现拉痕。
(图3)缸臂间隙过小的拉缸活塞(图4)汽缸进入杂质或润滑油过脏造成拉缸(图5)活塞销窜出拉伤汽缸
(3)装配前未彻底清洗干净(如图4),如气门沙,镗磨气缸的金属销,润滑油油道中有杂质,进气管中杂质等,这些杂质进入气缸形成磨料磨损,加剧各运动表面的磨损程度,高温高速的情况更为突出,会在气缸与活塞之间形成少量的拉痕。
活塞销卡簧漏装或未装配好,致使活塞销窜出导致拉缸(如图5)。
3磨合原因
(1)空气滤清器密封不良或进气管漏气,空气中的灰尘等杂质吸入气缸内,形成磨料磨损。
(2)磨合不良。
刚大修出厂的发动机都应该正确磨合,由于在磨合阶段,各配合面最有利的工作表面和润滑油膜还未形成,在这个阶段以大负荷工作,将造成局部高温熔着性磨损,形成拉缸。
(3)发动机经常在低温下运行,润滑油粘度大,流动性差,在气缸与活塞之间难以形成有效的油膜。
二:预防拉缸的主要措施有:
1. 对新机和大修后的发动机,一定要先经过磨合,即在保持良好润滑的条件
下,按照转速由低到高,负荷从小到大的原则,认真按磨合规程操作,然后才能投入正式的负荷运转。
2. 按照汽车技术手册的规定,正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞
环的开口间隙和边间隙。
合理的配缸间隙主要取决于气缸体、缸套和活塞的材质、热膨胀系数。
随着发动机的强化,活塞的热负荷和机械负荷高,多采用强度大、刚性高、耐磨性好的共铝硅合金作材料,其热膨胀系数大,在常温和工作温度时尺寸相差较大。
而不同结构特征的活塞,其膨胀也是不同的。
活塞在工作时顶部温度为500℃左右,裙下温度为150℃,梯度
大,铝合金的线膨胀系数为(16~21)×10-6/℃。
显然,温度的变化对活塞尺寸有很大影响,而铸铁的膨胀系数仅为(8.5~11.6)×lO-6/℃,其间差别甚大。
为了合理地利用活塞温度变化,活塞结构设计采取铣出隔热槽,减少热变形,增加裙部与缸套内壁贴合性,以避免敲缸。
也可在裙部镶入热膨胀系数小的钢片,以阻止裙部热膨胀。
如桑塔纳在活塞内壁铸入膨胀系数很小的钢圈或钢片,从而保证了桑塔纳发动机活塞和气缸之间配缸间隙较小(O.025~O.045mm)而不发生拉缸。
合理的配缸间隙的确定是厂家根据设计经验并经实践证明是可行的,不同材料应有不同的配缸间隙,应严格按照维修技术手册要求选配配缸间隙。
3. 在修理中还要把住活塞偏缸这一关,磨曲轴、镗磨汽缸使缸套中性线与活塞
中性线偏差过大,连杆弯曲变变形,造成局部摩擦加剧。
4. 保持发动机正常温度,严防发动机过热,尽量缩短发动机预热时间。
5. 合理使用发动机,长时间超负荷、大油门,会使汽缸套活塞散热不良,破坏
配合间隙、润滑油膜,导致拉缸。
6. 定期检查或更换空气滤清器燃油滤清器,防止灰尘杂质进入气缸内。
7. 定期更换润滑油及滤清器,防止润滑油变质,润滑油中杂质过多,降低润滑
性能。
三.结束语
1.我们平时在维修过程中,通常会带着一种先入为主的心态,以为新更换件一
定就是标准的,绝对符合使用要求等心理,以致缺少对配件进行必要的检查,由于配件的品质原因,导致了不必要的维修返工,造成严重的经济损失。
维修人员在装配之前都必须做严格检查, 决不能疏忽大意 , 以免造成不必要的损失。
2.正确选择合理的气缸和活塞的配合间隙十分重要,活塞在高温工作状况下与
常温冷却时尺寸是不同的,而装配间隙是在最高工作温度及高负荷情况下设定的,由于活塞材料和形状不同,膨胀率也有所差异,因此一定要把活塞加热到80~l00 ℃以后才能测得活塞和气缸实际间隙。
车辆使用中,有的行驶仅1000 km就出现拉缸现象,主要原因是镗磨气缸时,采用了原厂规定的下限值或更小值(多是在常温下测量)。
经过反复试验,确认采用偏上限的配缸间隙(常温下测量)则不会出现拉缸现象,其活塞环的使用寿命可长达10万公里以上。
可见保证各配件的配合间隙是发动机正常运行的基础,是延长发动机使用寿命的重要保证。
3. 发动机大修的目的是恢复汽车的动力性、经济性,工作稳定性,发动机大
修后拉缸,则是事与原违,是发动机维修重大事故,又会严重影响企业和个人的经济效益和声誉,同时是对资源的浪费,增加物化劳动,与现代提倡的低碳经济背道而驰。