柴油機拉缸原因分析柴油機拉缸緣由分析

軸瓦燒損、活塞銷拉缸、活塞環(huán)折斷等是柴油機使用中常見的故障，也是導致柴油機發(fā)生大的機械事故的主因，因此有必要了解這些故障產(chǎn)生的緣由，做好預防工作。

1軸瓦燒損緣由分析

軸瓦燒損絕大多數(shù)是由于柴油機在安裝、調(diào)整、檢測和使用不當所造成的。主要有以下緣由：（1）缺油潤滑。軸瓦與軸頸是有肯定間隙的，它們的運動是靠機油來潤滑的，缺失潤滑油就成了干摩擦，引起燒瓦。小型柴油機機油壓力正常是0.2～0.35MPa。機車在實際工作中還會發(fā)生氣油變稀變質(zhì)，油路堵塞，機油泵磨損等而引起機油壓力下降或停止供油的現(xiàn)象，假如不予以排解，也將引起燒瓦。（2）機油規(guī)格不對。很難保證潤滑油的黏度，曲軸頸與軸瓦之間形不成油膜，潤滑性能差，因而發(fā)生軸瓦燒損的就特殊多。（3）長期超負荷工作。拖拉機在運輸時，大多數(shù)是實行"多拉快跑'超載超速作業(yè)。由于長時期超負荷的工作，軸瓦上薄薄的鍍錫層將會被擠壓力所破壞而導致燒瓦。（4）曲軸軸頸錐度、橢圓度超過了允許范圍。拖拉機曲軸軸頸和連桿軸頸的錐度、橢圓度都不應大于0.015mm。但柴油機在工作過程中，由于潤滑油含有機械雜質(zhì)和軸頸受力不勻稱，產(chǎn)生錐度和橢圓度。嚴峻時就不能形成油膜，潤滑性能差，機油溫度增高，造成燒瓦。因此，在工作過程中應留意機車的機油壓力凹凸，防止燒瓦的發(fā)生。發(fā)生燒瓦后應拆卸檢查找出緣由，并予以消退。當軸瓦燒損稍微時，可用細砂布打光后再用;若燒損嚴峻時，應更換軸瓦;假如間隙過大，曲軸軸頸燒傷或錐度、橢圓度過大，則應進一步檢查和修理，并重新選配軸瓦。（5）間隙過大或過小。拖拉機連桿軸頸和連桿軸承的標準間隙是0.06～0.105mm，主軸頸和主軸承間隙是0.07～0.11mm，磨損極限均為0.25mm。假如間隙過大，潤滑油不易保留，不能形成油膜，潤滑性能差，油壓將會下降，加速磨損;間隙過小，潤滑油難以進入，油量不足，也不能形成油膜，軸瓦會咬住軸頸，嚴峻時引起燒瓦。這種事故，往往是在安裝調(diào)整、檢測時疏忽而造成。在實際工作中，測量間隙的方法許多，通常用直徑比最大標準間隙稍大的保險絲，沿曲軸軸線方向放在軸頸和軸瓦之間，用規(guī)定的扭緊力矩扭緊連桿螺釘，然后拆下保險絲，測量被擠壓后的厚度，就是軸瓦間隙。但是有的機手不這樣做，大多是不測量間隙的，只是買回新軸瓦裝上，根本不管間隙大小，這就難免要出事故。

2活塞銷拉缸

柴油機活塞銷拉缸事故，大多都屬于保養(yǎng)、修理不當引起的，分析有以下幾點：（1）活塞銷卡簧失去彈力。一些修理工對活塞銷卡簧技術(shù)要求不清晰。從不檢查卡簧彈力是否滿意技術(shù)要求。對一臺拉缸的發(fā)動機檢查發(fā)覺：卡簧自由狀態(tài)下開口寬度只有6mm，標準卡簧開口寬度應為8mm?？ɑ蓮椥圆缓脮r，當發(fā)動機工作時，活塞銷孔膨脹，在活塞銷交變載荷和軸向力作用下，引起卡簧脫落，造成活塞銷拉傷缸套。（2）活塞銷卡簧扭曲。技術(shù)要求卡簧不平度不得大于0.10～0.15mm，在保養(yǎng)和修理活塞連桿組時，由于缺少專用拆裝卡簧工具，錯誤的操作，造成卡簧扭曲、變形超限。在大修時發(fā)覺拆下的卡簧有的扭曲超過0.5mm，這樣的卡簧牽強安裝在卡簧槽內(nèi)后，會產(chǎn)生一個軸向力，加速卡簧脫落、磨損、折斷，引起拉缸。（3）活塞銷孔和卡簧槽磨損。大修時發(fā)覺有的活塞不柱度、橢圓度、活塞環(huán)槽寬度等技術(shù)要求，都在允許范圍內(nèi)，只是活塞銷孔或卡簧槽磨損超限?；钊N孔磨損超限緣由主要是銷與孔不配組，也有更換的新活塞，而舊的活塞銷卻不更換，使用已經(jīng)磨損很大的舊活塞銷，造成銷與孔協(xié)作有間隙，在活塞銷交變沖擊力作用下，加劇磨損，結(jié)果使用不久，間隙就達到極限;卡簧槽磨損變寬，由原先直角磨成一個由深變淺的小圓角，易使卡簧脫落，造成拉傷缸套。（4）安裝組合錯誤。在組裝活塞連桿時，除了不檢查活塞銷與孔尺寸配組外。還不留意活塞加熱溫度。常見的都是往活塞里倒汽油，等汽油燃盡再組合，多數(shù)造成活塞加熱溫度過高變形大。有人在安裝時，因選配不當，活塞銷與座孔過盈量較大時，不易安裝，就用錘擊的方法強行安裝，結(jié)果簡單把卡簧槽外側(cè)打掉或造成微觀裂紋，留下隱患。當發(fā)動機工作時，卡簧槽外側(cè)邊從裂紋處掉下來，引起卡簧脫落，造成活塞銷拉傷缸套。

3活塞環(huán)折斷

柴油機運轉(zhuǎn)時，活塞環(huán)的運動主要有上下運動、徑向運動、回轉(zhuǎn)運動和不規(guī)章的軸向、徑向振動，以及扭曲振動。引起活塞環(huán)斷裂的緣由主要是由于不規(guī)章的軸向和徑向振動，以及扭曲振動所引起。分析如下：（1）汽缸磨損嚴峻，環(huán)在上下往復運動過程中頻繁產(chǎn)生彎折或刮碰磨損產(chǎn)生的臺階而斷裂。（2）使用低質(zhì)燃料不完全燃燒產(chǎn)生的積碳積累在活塞環(huán)槽中，使活塞環(huán)側(cè)隙減小。在發(fā)動機工作中在巨大的燃燒壓力作用下，易使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)，而造成折斷。（3）活塞環(huán)側(cè)隙過大，環(huán)在環(huán)槽內(nèi)上下運動的幅度增大，敲擊作用加劇，環(huán)側(cè)面和環(huán)槽側(cè)面磨損增大，活塞環(huán)因受扭曲力過大而被折斷。活塞環(huán)安裝時要留有背隙，過小的背隙會造成環(huán)卡在環(huán)槽或工作溫度下活塞的熱膨脹將環(huán)向缸壁擠壓造成拉缸甚至斷裂。

柴油機拉缸緣由分析

拉缸是指氣缸壁，活塞和活塞環(huán)三零件不正常粘熔痕跡，是對拉缸故障的總稱。氣缸壁，活塞環(huán)及活塞的表面都有肯定的硬度和表面粗糙度，三者在肯定溫度條件下相互協(xié)作工作，機油起著潤滑、減摩冷卻，清洗和密封的作用。若兩個相對運動的表面由于滑動部位的潤滑油膜受到局部的破壞，就會消失故障，形成拉缸。

發(fā)動機拉缸的成因

發(fā)動機拉缸的成因許多，主要是發(fā)動機冷卻系的冷卻效能、發(fā)動機機油的數(shù)量與質(zhì)量、供應系的工作性能等，往往是造成發(fā)動機致命損傷。為縮小分析范圍，我們主要從水溫過高、潤滑系工作不良與燃油供應系工作不良入手，分析事故緣由。

依據(jù)司機供應中途曾發(fā)覺汽車機油警告燈亮，并加過機油這一狀況來看，好像拉缸是由潤滑系工作不良引起的。但種種跡象表明，這種理由不成立，為慎重起見，我們細致爭論了發(fā)動機水溫過高、潤滑系工作不良與燃油供應系工作不良三個方面形成拉缸的緣由。

1、發(fā)動機水溫過高的形成拉缸的緣由分析

柴油機工作時，冷卻水的正常溫度應保持在80℃~90℃，此時柴油機可發(fā)出最大功率，燃油消耗最經(jīng)濟，機件磨損也不大。假如冷卻水的溫度過高，柴油機的金屬零件在長時間的高溫作用下，強度、彈性和耐磨性會下降；同時，高溫使零件膨脹變形，嚴峻地影響協(xié)作零件的正常間隙，甚至卡死。

冷卻系水溫過高形成拉缸的主要緣由有：

a、發(fā)動機水量不足：

冷卻系缺水，使冷卻水不能循環(huán)散熱，造成發(fā)動機溫度過高。冷卻系缺水的緣由有兩種可能：一是冷卻水在正常消耗中沒有準時賜予補充；二是冷卻水嚴峻滲漏。

發(fā)動機正常工作時，冷卻水溫度應在80℃~90℃之間，此時會有部分冷卻水被蒸發(fā)，若長時間不作補充，一旦水泵泵不上水，就會造成發(fā)動機因缺水而發(fā)生高溫。假如冷卻系密封性能遭受破壞，使冷卻水嚴峻漏失，造成缺水高溫，如水泵水封處磨損過度、缸體消失裂紋。也能造成發(fā)動機高溫。

b、水循環(huán)不良（節(jié)溫器工作失靈）：

節(jié)溫器是自動調(diào)整冷卻水的大小循環(huán)，使柴油機保持在最佳工作溫度范圍內(nèi)。

495柴油機采納蠟式節(jié)溫器，安裝在氣缸蓋右前端出水口處的節(jié)溫器殼體內(nèi)。節(jié)溫器主閥開啟溫度為762℃，全開溫度為86℃，閥門升程為8毫米。當柴油機走熱后，水溫達到76℃2℃而大循環(huán)出水管無水流出時，說明節(jié)溫器已發(fā)生故障，假如還處于小循環(huán)工作狀態(tài)的話，水溫會造成過高。

c、風量不足：

風扇傳動帶過松或風扇裂損，使皮帶打滑或斷裂,造成風量不足而引起水溫過高；

d、水質(zhì)差：

冷卻水中若含有鈣、鎂和硫酸鹽，簡單在冷卻系熱傳導的裝置表面上沉積成水垢，若氣缸水套內(nèi)壁上沉積的水垢過多，就會變成水套的隔熱層。此時，當柴油機轉(zhuǎn)速提高、溫度上升、負荷加重而需要快速散熱時，水垢不但不能快速傳熱，反而起到保溫的作用。

因此，柴油機氣缸的熱量不能快速傳遞到循環(huán)水中去，缸壁表面溫度便會急劇上升，潤滑油在高溫下粘度下降使活塞環(huán)與氣缸壁之間的摩擦系數(shù)增大，表面粗糙度受到破壞而拉缸。

2、發(fā)動機潤滑系工作不良形成拉缸的緣由分析

柴油機工作時，潤滑系統(tǒng)是讓活塞、活塞環(huán)與氣缸套、活塞銷與銷座、各軸與軸承、正時齒輪等部位形成油膜，實現(xiàn)液體摩擦，達到減小摩擦阻力、清洗接觸面、散熱冷卻、密封防腐等目的。

假如發(fā)動機消失潤滑系工作不良，加速機件表面得不到潤滑，使機件處于高溫狀態(tài)而燒毀，燒了軸瓦抱了軸和形成拉缸等現(xiàn)象發(fā)生，因此，潤滑油對發(fā)動機的運轉(zhuǎn)至關(guān)重要，稍有不慎，會降低發(fā)動機的使用壽命。

潤滑系工作不良形成拉缸的主要緣由有：

a、機油油量不足

若機油油量不足，會使機油泵的泵油量削減而泵不上油，致使機油壓力下降，曲軸與軸承會失去正常的潤滑條件；另外，缸套與活塞也因飛濺的機油減小而造成干摩擦而拉缸。

b、機油變質(zhì)

由于高溫與氧化的作用，即使在正常狀況下，機油也會生成氧化物或氧化聚合物；機油若含有酸性化合物，不但使機油顏色變黑，粘度下降，而且對零件摩擦表面具有腐蝕作用，使各零件得不到正常的潤滑而加大機件磨損。

c、機油粘度過低

油膜簡單破壞，在高溫摩擦面上，不易形成足夠厚度的油膜，機件得不到正常的潤滑會增大磨損；同時密封作用不好，易使氣缸漏氣，降低功率，還易使廢氣竄入曲軸箱，機油受到稀釋和污染。

另外，加大了潤滑油消耗量，粘度小的油密封不好，蒸發(fā)性又大，這樣就簡單使氣缸壁上(特殊是氣缸壁上部的高溫區(qū))的機油竄入燃燒室造成燒機油，不但增大了潤滑油的耗量，還造成燃燒不完全，排氣冒黑煙的現(xiàn)象發(fā)生。

d、機油油溫度過高

當潤滑油溫度高于正常工作溫度90℃以上時，潤滑油溫度上升而變得過稀、機油壓力變低，使機油消耗加快，而且在機油上竄至燃燒室被燒掉的同時，還會產(chǎn)生大量的積炭和膠狀混合物，竄入燃燒室的機油增多，使氣環(huán)的開口處被膠結(jié)而張不開，從而導致機油上竄更加猛烈，機油消耗得更快;

由于積炭而使燃燒室的有效工作容積減??；柴油機各潤滑部位油膜易被破壞，運動副表面將消失半干摩擦甚至干摩擦；由于氣缸的溫度太高，缸壁上的潤滑油簡單燒焦、積炭，促使零件磨損加快，嚴峻時會造成拉缸、抱軸和燒瓦等事故。

3、發(fā)動機燃油供應系工作不良形成拉缸的緣由分析

柴油機燃料供應系的作用是依據(jù)柴油機的工況要求，燃料供應系應能定時、定量、定壓地將柴油按肯定的噴油規(guī)律噴入燃燒室且霧化質(zhì)量良好并使其與燃燒室內(nèi)的高溫、高壓空氣快速而良好地混合，邊混合邊燃燒膨脹，并且準時的把燃燒后的廢氣排出。

假如發(fā)動機消失燃料供應系工作不良，會不易熄火、工作粗暴、冒黑煙、機件過熱嚴峻時形成拉缸等現(xiàn)象的發(fā)生。

a、噴油泵工作不良形成拉缸的緣由

①、供油時間過早：

燃油幾乎在壓縮行程中全部噴入燃燒室，隨著活塞上行，當氣缸內(nèi)的溫度達到燃料的自燃溫度時，燃料幾乎同時發(fā)火燃燒，而部分燃油蒸氣被廢氣包圍著得不到氧氣，在排氣過程中遇到氧化而二次燃燒，過后燃燒簡單使柴油機過熱，嚴峻時會造成拉缸等事故；

②、供油時間過遲：

燃油燃燒作功時間縮短，燃料在著火前，活塞己開頭下行，又使氣缸內(nèi)的溫度和壓力下降，增加了著火延遲，燃燒在膨脹行程中進行，排氣溫度增高，冷卻水熱損失增加，引起功率下降，同時引起柴油機過熱，嚴峻時會造成拉缸等事故；

③、供油量過大：

噴油泵必需向噴油器供應相當高壓力與燃油，以保證噴霧性能良好。假如噴油泵調(diào)整拉桿行程過大，會引起供油量過大而導致燃燒不完全，噴入氣缸的柴油無法充分燃燒，并總有一部分柴油滯留至氣缸的下一個壓縮行程,油耗增大，冒黑煙，燃燒室內(nèi)嚴峻積炭，加速氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損，發(fā)動機過熱和消失敲擊聲響。

b、噴油器工作不良形成拉缸的緣由

①、噴油器壓力過?。簢娪推鲏毫]有調(diào)試好（低于標準的壓力9.8MPA12MPA）、彈簧變軟或折斷、噴油器油嘴針閥卡死在不能停油的位置，更多油品資訊油品信息調(diào)油技術(shù)請關(guān)注微信公眾號油品圈賬號是ypq0910噴的柴油無法霧化，噴油時間拖長。這樣，噴入氣缸的柴油無法充分燃燒，從而產(chǎn)生粗暴敲缸聲并引起柴油機過熱。

②、霧化不良：噴霧質(zhì)量表示燃料噴散霧化的程度，一般是指噴散的細度和噴散的勻稱度，噴散得越細，越勻稱，說明噴霧質(zhì)量越好。假如噴油嘴軸針和噴孔的磨損則引起油流截面積不規(guī)章擴大，導致噴油器的噴霧質(zhì)量變壞。

噴霧中夾有多條未霧化的細油流，將使燃油噴入氣缸后不能在規(guī)定的時間內(nèi)完全燃燒，形成過多的積炭，使柴油機啟動性、動力性，經(jīng)濟性和排放指標都隨之惡化。

③、噴霧錐角不對：噴霧錐角過小時,由于燃油直接噴射到活塞頂面上，并仍保持液態(tài)流淌，這樣火焰擴展運動不活潑，火焰難以達到凹坑外面間隙區(qū)域，外圍的空氣利用率差，使性能下降；

噴霧錐角過大時，油束噴到活塞頂隙部分，則凹坑里空氣又不能充分利用，從而造成溫度過高，所以應當有合適的噴霧錐角（495柴油機為4）。

發(fā)動機水溫過高、潤滑系工作不良與燃油供應系不良形成拉缸的特點比較

為什么水溫過高會拉缸呢？這主要緣由是活塞直接與高溫高壓氣體接觸，工作條件非常惡劣，冷卻高效能稍有變化，反應非常明顯。2000多度的高溫，經(jīng)常把活塞頭部燒熔；活塞的過度膨脹，潤滑條件又變壞，是造成活塞拉缸的根本緣由。

至于潤滑系工作不良，發(fā)動機一般有壓力潤滑和飛濺潤滑兩種潤滑方式，一些要求潤滑牢靠性高的機件都采納壓力潤滑，如曲軸軸承和連桿軸承等。另一些要求潤滑牢靠性不非常高的機件，如活塞與氣缸采納飛濺潤滑的。一旦失油，首先先燒曲軸軸瓦和連桿軸瓦，再燒缸。

那么燃油供應系工作不良呢？一般對曲軸軸承和連桿軸承沒有直接的影響，由于它們離熱源遠，又受到機油的冷卻作用，實踐證明只要機油足夠，燃油供應系工作不良不會引起燒瓦和燒軸的，而會造成工作粗暴、冒黑煙、機件過熱嚴峻時形成經(jīng)常把活塞頂部燒熔。

第十八屆中國國際內(nèi)燃機及零部件展覽會(EngineChina2024)是由中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會主辦，東方嘉恒展覽（北京）有限公司承辦的全球內(nèi)燃機行業(yè)年度盛典。展會將于2024年8月9-11日在北京中國國際展覽中心(老館)隆重進行。本屆展會連續(xù)以"創(chuàng)新驅(qū)動、節(jié)能減排、綠色制造'為主題，全面展現(xiàn)各類內(nèi)燃機主機及零部件、替代燃料內(nèi)燃機產(chǎn)品、再制造技術(shù)裝備和產(chǎn)品、內(nèi)燃發(fā)電設備、掌握系統(tǒng)、專用制造裝備，內(nèi)燃機制造過程節(jié)能技術(shù)以及各種內(nèi)燃機工業(yè)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品和服務。

柴油機拉缸緣由分析

一、拉缸的癥狀的確定

1、車在一次常規(guī)維護中，僅換了第一缸和第三缸的活塞環(huán)，沒過幾天便消失發(fā)動機動力不如維護前