发动机拉缸原因

２０１０年第１期　农　机　使　用　与　维　修　７１　发动机“拉缸’’产生原因及预防措施　黑龙江省同江市农业机械化技术推广站王华欣　发动机“拉缸”，是指气缸内壁在活塞的运动范　围内，出现明显的机械划痕和刮伤，严重时形成熔着　性磨损，即活塞金属与气缸壁粘连、熔接在一起（又　被称为“粘缸”），导致发动机难以启动或者自行熄火　的故障。　“拉缸”是发动机的一种严重故障，一旦发生“拉　缸”或“粘缸”，将被迫对发动机进行大范围的修复　工作，严重影响农机的使用和经济效益。　一、发动机“拉缸”的原因分析　发动机“拉缸”的根本原因，是气缸内壁与活塞　环、活塞之间难以形成润滑油膜，甚至出现干摩擦。　引起这种严重故障的原因是多方面的，现归纳如下：　１．活塞组和气缸套方面的原因　（１）活塞环间隙过小。如果活塞环的开口间隙、　边间隙或背间隙过小，当发动机运转时，活塞环因受　热膨胀而卡死，与气缸壁压得很紧，加剧了气缸壁的　磨损，严重时拉坏气缸壁。　（２）活塞环严重积炭。过多的积炭造成活塞环　粘结或咬死在环槽内，同时积炭是一种硬质磨料，于　是在气缸壁形成沟槽状磨痕。　（３）活塞销窜出。因活塞销卡簧折断或脱落，活　塞销在运动中窜出，很容易拉坏气缸壁。　（４）活塞的配缸间隙过小。由于活塞的尺寸误　差、材质不良或者装配变形，造成活塞裙部与气缸壁　的配合间隙过小，活塞受热膨胀后被卡住，进而拉坏　气缸壁。　２．使用方面的原因　（ｔ）空气滤清器不密封。由于滤清器的过滤效　果差，空气中的灰尘等杂质混入气缸内，形成磨料磨　损。有试验表明，发动机即使每天吸进几克灰尘，气　缸的磨损量将增大１０倍以上。　（２）磨合不良。新机或大修后的发动机，在气缸　套、活塞和活塞环等零件的表面，存在许多微观凹凸　不平，润滑油膜难以形成。如果未经磨合立即投入　大负荷运转，将造成气缸等零件的过度磨损。　（３）经常在低温下运转。发动机低温启动时，润　滑油的黏度大，流动性差，在气缸内壁难以形成有效　的油膜。据研究部门测试，柴油机在冷却液温度　３０％以下负荷运转时，气缸套等机件的磨损量是正　常冷却液温度时的５～７倍。　。　（４）发动机过热。如果冷却系统维护不善，或者　超负荷作业，过高的机温不仅使零件的机械强度降　低，而且破坏气缸壁上的润滑油膜。在发动机过热　的情况下，活塞等零件受热膨胀后，容易卡死在气缸　套内，其后果往往是活塞金属部分熔化，气缸套被拉　坏，发动机熄火。　在维修实践中，“拉缸”往往是由于几种因素共　同影响的结果。例如，未经磨合的发动机冷机启动　后立即投入满负荷运转，在这种情况下，很容易发生　“拉缸”故障。　二、预防发动机“拉缸”的主要措施　１．在使用环节上　（１）合理操作发动机，启动前应摇转曲轴十多　圈，使气缸壁上布满润滑油膜。避免长时间超负荷　运转，不乱轰油门。　（２）对新机和大修后的发动机，一定要先经过磨　合，即在保证良好润滑的条件下，按照“转速从低到　高、负荷从小到大”的原则，认真按照规程进行磨合　操作，并经过检查、调整、清洗和更换润滑油以后，才　能投入正常的负荷运转。　（３）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，检查和调整活塞环的开　口间隙和边间隙。　（４）避免发动机过热，这是防止发动机“粘缸”　的关键所在。为此，应当注意以下几点：①要正确调　整冷却风扇传动带的松紧度，防止传动带折断，检查　节温器的工作状况，定期清除冷却系统的积垢，总之　要保持冷却系统良好的工作状态，使冷却液温度维　持在７０～９５℃。②冬季启动前，应对发动机采取必　要的预热措施。③当高温并缺水的情况下突然熄火　时，要及时用手摇柄摇转曲轴和活塞，直到机体温度　有所降低，防止活塞与气缸壁粘结在一起。　（５）加强空气滤清器的保养，严防灰尘进入气缸　内。　（６）维护好润滑系统，防止机械杂质和积炭混入　机油中，消除气缸壁的磨料磨损。　（７）严禁脱水运行。①每天作业前应检查和加　注冷却液。②不能先启动发动机后加冷却液。③要　特别警惕拖拉机在满负荷作业中，发生水泵轴突然　断裂、放水开关脱落、散热器漏水等现象。　２．在修理环节上　（１）选用高质量的铝活塞、活塞环以及气缸套做　配件。　（２）正确选配活塞裙部与气缸套的配合间隙。　例如，Ｓ１９５型柴油机活塞与气缸套的间隙应为０．１９　～０．２２５　ｉＴｌｍ，４１２５型柴油机应为０．２５～０．２９　ｍｍ。　良好的配缸间隙能够有效防止铝活塞膨胀后因间隙　过小而产生“拉缸”现象。　（３）当发动机出现冒蓝烟、烧机油时，应当考虑　气缸套内壁的圆度、圆柱度已经超标，应当及时修复　和更换，不可带病作业。　（４）注意检查活塞销与连杆衬套的间隙，以及活　塞销、主轴颈、连杆轴颈等的平行度和同轴度，防止　活塞“偏缸”。　（０２）

一　

ｉ－ｉｆ，车发动　机“拉　

陈太和　缸＂原因浅析　

（淮海技师学院，江苏宿迁２２３８００）　

摘要：汽车发动机在大修后的“拉缸”故障时有发生。　

本文对发动机“拉缸”的现象、原因及其预防“拉缸”的途径及　

“拉缸”的处理方法作了分析。　

关键词：汽车发动机拉缸　原因　

汽车发动机大修是汽车修理中的一项重要工作。发动机　

在大修后的“拉缸”故障时有发生，这种故障如不及时排除，就　

会造成缸壁碰伤、活塞烧熔等恶性事故。我就自己多年的发动　

机修理实践中的体会对发动机“拉缸”的现象、原因、预防“拉　缸”的途径及“拉缸”的处理方法作了如下分析。　

一、“拉缸”的机理及常见的现象　

发动机“拉缸”就是活塞或活塞环把气缸壁拉毛或拉成沟　

槽。实际上。“拉缸”是活塞或活塞环与气缸壁之间局部高温黏　

附磨损过程．活塞与气缸壁之间的油膜一旦中断，则两种金属　表面直接接触并继续高速相对运动，发生强烈的干摩擦。当摩　

擦温度增高到金属熔点温度时，引起活塞和活塞环与气缸壁　

显微熔化并熔焊。活塞运动时两表面熔焊点被拉扯断，产生　

“拉缸”。　发动机的“抗缸”大多数发生在发动机大修后的走合运行　

当巾，其常见的几种现象如下：　

１．“八”字形和“ｌｌ”形“拉缸”。　

这种“拉缸”形状是在活塞承压方向裙部两侧被拉成“八”　

字形或“１Ｉ”型，在对应的缸壁上也拉成两道印痕。这种“拉缸”　都出现在“拉缸”的早期阶段．由于“拉缸”较轻，敲缸声不明　

显，一般不易听｝ｎ来．可在发动机上部用听诊器或简易听诊杆　

仔细听察．就可以诊断出故障部位　

２．整个活塞裙部承压面“拉缸”　

这种“拉缸”是在整个活塞裙部的承压面上都有“拉缸印　

痕”，与之相对应的缸壁上也有同样的印痕。这是由于早期“拉　

缸”没有及时发现或没引起重视而造成的较为严重的“拉缸”　故障。这种“托缸”，当发动机在怠速运转时能清楚地听到“嗒　

嗒嗒……”的异常响声，高速时发出“嘎、嘎、嘎”的连续金属敲　

击声，并同时伴有发动机抖动现象。　３．“抱缸”和活塞断头。　

2016•9（上）《科技传播》

120理论探索与争鸣

1 发动机拉缸及现象所谓“拉缸”是指气缸内壁被拉成很深的沟纹（见图1），这会导致活塞、活塞环以及气缸壁摩擦副这三者之间存在的密封性丧失，进而造成气缸中压缩压力有所下降，其动力性有一定程度丧失。还会引起可燃混合气向下方窜流，引起曲轴箱压力有一定程度增加，在问题比较严重的情况下甚至会导致曲轴箱发生爆炸。此外，这种现象还会导致润滑油向上方窜行到达气缸，从而导致烧机油的情况，并且还会引起排气管出现严重冒烟情况，发动机噪声异常，造成发动机启动困难或者自行 熄火。

图12 发动机拉缸的原因从实际情况来看，很多因素均会导致发动机出现拉缸情况。具体而言，大体包括3个方面内容，下面详细进行分析。2.1 活塞组因素第一，活塞环之间存在的间隙比较小。对于发动机中活塞环而言，若其边间隙、开口间隙或者背间隙均比较小，则发动机在实际工作过程中其活塞环就会出现受热膨胀情况，最终导致被卡死，与气缸壁之间挤压比较紧，或者导致活塞环被折断，这样很容易导致汽缸壁在上拉过程中发生出槽情况。第二，活塞销窜出。若活塞销中未安装卡簧，或者出现折断与脱落情况，则在实际工作过程中活塞销很容易窜出，则气缸内壁很容易被拉伤，其所导致的结果就是气缸窜气达到曲轴箱。第三，活塞环积炭比较严重。若活塞环中积炭过多则很容易出现黏结或者在环槽内咬死情况。另外，由于积炭属于硬质磨料，因而在气缸壁上会磨成纵向沟槽。第四，活塞偏缸相对比较严重。在连杆出现弯曲以及扭曲变形情况下,连杆轴颈、主轴颈以及活塞销座这三者之间存在较大平行度，并且其同轴度存在较大偏差，导致活塞偏缸现象十分明显。这样一来，会导致活塞环、活塞及气缸壁加快磨损，从而对油膜形成造成破坏。2.2 气缸套方面因素首先，气缸套圆度以及圆柱度公差均在允许范围之外，从而导致在很大程度上降低活塞以及缸套密封性，引发气缸内部高温气体向下方窜行，活塞以及气缸壁两者之间存在油膜受到破坏,从而导致拉缸情况出现。其次，在装配过程中气缸套出现变形情况。比如，缸套上端面过于凸出,在气缸盖安装之后会挤压缸套，从而导致其变形；另外，缸套阻水圈过于粗，在机体内压入之后会导致缸套出现变形，这些均很容易导致拉缸情况出现。2.3 使用方面因素第一，空气滤清器密封性比较差，导致其过滤效果不理想,在气缸内会吸入空气尘埃以及沙子等相关杂质，导致磨料磨损形成。第二，磨合不良。发动机首次使用时或者在经过大修之后，在气缸套、活塞以及活塞环等相关零件表面会有很多比较微小的凹凸不平情况存在，则很难形成润滑油膜。若在未经磨合情况下变实行大负荷运转，则容易导致拉缸情况出现。第三，低温启动频繁。在低温状态下，发动机在启动时的润滑油粘度比较大，其流动性相对而言比较差,很难有有效油膜在气缸内壁形成。第四，发动机过热。在冷却系统维护不良情况下，或者机器出现超负荷作业情况下,若机器温度过高，不但会降低零件机械强度，而且无法使油膜在气缸内壁形成。活塞等零件在受热膨胀之后，很容易在缸套内卡死，通常情况下都会导致活塞部分被熔化，并且缸套内壁会发动机拉缸的原因及预防措施

匪圆　∞　…州…　。　汽车发动机拉缸原因及预防措施①　莫持标　（江门职业技术学院　广东江门　５２９０９０）　摘要：文章首先简述汽车发动机拉缸的机理，然后详细分析造成汽车发动机拉缸的原因，最后提出了防止拉缸的措施。　关键词：汽车发动机　拉缸　原因　预防措施　中图分类号：ｕ４７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７２－－３７９１（２０１ｏ）ｏ８（ｃ）一０１０８—０２　汽车发动机在工作过程中常遇到拉缸　现象。所谓拉缸，就是汽车发动机的活塞环　或活塞与缸套的工作表面出现拉伤、拉毛、　拉成沟槽的现象，造成发动机出现故障。掌　握拉缸形成的机理，分析产生拉缸的原因，　研究预防措施，避免发动机拉缸具有重大　的现实和经济意义。　１拉缸形成的机理及危害　拉缸的机理，直观地说，就是活塞或活　塞环与缸套之间局部产生高温，使括塞环　与缸套导致高温熔蚀粘附。活塞与缸套之　间的油膜中断是产生拉缸的直接原因，活　塞与缸套之间的油膜一旦中断，则两种金　属就产生干磨擦，由于高速的相对运动产　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粘附，活塞继续　运动时，两表面熔蚀粘附点又被扯断、剥　落，产生拉缸。　拉缸具有相当的危害。活塞、活塞环与　气缸壁摩擦副丧失密封性，从而导致气缸　内燃烧压力降低，发动机动力性明显下降；　可燃混合气下窜使曲轴箱压力增大，严重　时会引起曲轴箱爆炸；润滑油上窜到气缸　内引起燃烧机油现象，排气管冒烟严重；汽　车发动机噪声异常，汽车发动机不能正常　工作甚至熄火。拉缸时缸套的的磨损率很　高，最高可达正常的几百倍，使活塞、活塞　环及缸套的寿命大为降低，造成汽车发动　机损坏，不能正常工作。　２汽车发动机拉缸的原因分析　汽车发动机拉缸最主要的原因是汽车　发动机过热。汽车发动机在工作过程中会　产生大量热量，燃气的最高温度可达２５００Ｋ　以上，致使活塞承受很高的热负荷，其顶部　温度高达６ＯＯＫ～７００Ｋ。活塞６０％的热量由活　塞环传给缸壁和冷却液，其余热量由润滑　油带走或通过空气冷却。当汽车发动机冷　却系缺水时，发动机燃饶时产生的热量不　能通过冷却液充分散发，发动机温度会越　来越高；汽车发动机长时间高速或超负荷　运转，也会使大量的燃烧热无法及时传导　出去，发动机会出现过热。过热导致气缸内　壁与活塞环、活塞之间难以形成油膜，造成　润滑不良，甚至出现干磨擦的现象，导致拉　缸。此外，活塞环折断、活塞销卡圈脱落、异　物掉入气缸也是拉缸常见的原因。进一步　深入分析，造成上述状况的具体原因有多　种，归结起来大致有如下三个方面。　２．１活塞组方面的原因　（１）括塞环间隙过小。如果活塞环的开　口间隙（又称端隙）、边隙（又称侧隙）或背隙　（合称为三隙）过小，发动机工作时活塞环受　热膨胀卡死，与气缸壁压得很紧，或者活塞　环折断，很容易在气缸壁上拉出沟槽。　（２）活塞销窜出。由于活塞销卡簧未装　或脱落、折断，活塞销在运动中窜出，很容　易拉伤气缸内壁。　（３）活塞的配缸间隙过小或过大。如果　活塞的材质不良、制造尺寸误差过大，活塞　与气缸产生冲击造成拉缸；如果装配活塞　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。　（４）活塞环严重积炭。过多的积炭造成　活塞环粘结或咬死在环槽内，同时积炭是　一种硬质磨料，会在气缸壁上磨成纵向沟　槽。　（５）活塞严重偏缸。由于连杆弯曲和扭　曲变形，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。　２．２气缸套方面的原因　（１）汽车发动机爆炸气体推动活塞运动　时，在横向上产生一个分力，造成气缸在横　向上磨损比纵向大，会导致气缸套在上下　止点之间出现椭圆，使活塞与气缸套的密　封性大大降低，气缸套的圆度、圆柱度公差　超出允许的范围，气缸内的高温气体下窜，　破坏活塞与气缸壁之间的油膜。因此必须　检验气缸套的圆度和圆柱度。按照技术要　求，气缸圆度公差：汽油机为０．０５０ｍｍ，柴油　机为０．０６５ｍｍ；气缸圆柱度公差：汽油机这　０．２０ｒａｍ，柴油机为０．２５ｒａｍ。如超出此范围，　则要进行大修。　（２）气缸套在装配过程中产生变形。比　如：缸套上端面凸出量过大，安装气缸盖后　将缸套压得变形；缸套阻水圈太粗，压入机　体后造成缸套变形，都容易引起拉缸。　２．３使用方面的原因　（１）使用和维护不当，造成汽车发动机　过热。当冷却系维护不善，或者超负荷作业　时，汽车发动机温度过高。造成发动机温度　过高的具体原因主要有以下几个方面。　工业技术