柴油机拉缸现象及分析

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柴油机拉缸现象及分析

柴油机拉缸现象及分析

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。

柴油机拉缸的原因分析与预防

柴油机拉缸的原因分析与预防

李 美瑛
( 江 苏爱 吉斯 海珠机 械有 限公 司)
柴 油 机 拉缸 , 不 但 影 响车 辆 的使 用 。 也 增 加 了 汽 车 的 维 修 费 用 的 开 支 。 我 公 司 在 越 南 市 场 上 4 1 0 0 A 发 动 机 出现 了拉 缸 现象 ,经公 司售 后 服务 人 员 现 场察 看 与检 测 , 出现 拉 缸现 象 是 多 种原 因造 成

曲轴 中 的主 油 道 , 没有经常清理油垢 , 久 而 久 之. 主 油道 中集 聚 了油垢 . 影 响 了润 滑油 的畅 通 , 造 成 润 滑不 良的现象 , 极易 产 生拉 缸 。 ( 下转 第3 1 页)
宋 俊 良 赵 富 磊 李 亚 鹏 : 生物柴油混合燃料对柴油机 V O C排 放 的影 响
李美瑛 : 柴 油 机 拉 缸 的 与 预 防
An a l y s i s o f Di e s e l En g i n e S c u I 脏n g Cy l i n de r Ca us e s a nd Pr e v e nt i o n
内径 变小 . 导致 了该 处拉 缸 。
1 . 5 油 底 壳 进 水
柴 油 机 的 工 作 顺 序 是 吸 气一 压 缩 一 作 功一 排 气。 柴油机作功是压燃式 , 在 压 缩行 程 中的 瞬 时 温 度在2 7 0 0  ̄ C ~ 3 0 0 0  ̄ C 的 范 围 内 。 由 于 高 温 频 繁 的 作 用. 气 缸套 、 活 塞及 活 塞 环 等零 件 本 体 产 生 了膨 胀 的态 势 。 由于 柴 油机 在装 配 时 没有 将 气 缸 套 、 活 塞 及 活 塞 环进 行 尺 寸公 差 分组 , 极 有 可 能 形成 气 缸 套 内孔 直径 公 差处 于下 差 或0 值 ,另 外 活 塞 环 的开 口 间隙 也 没有 按 规定 要 求操 作 , 因此 . 当气 缸 套 、 活 塞 及活塞环膨胀 时 , 缸 套 的 内孔 直 径 变 小 、 活 塞 与 活 塞 环 的直 径 变 大 . 环与缸壁间隙很小 , 就 有 可 能 产

柴油机拉缸故障的诊断排除与机理分析

柴油机拉缸故障的诊断排除与机理分析

设备管理与维修2021№3(下)1故障现象一台配备六缸柴油机、采用传统柱塞泵燃油系统的ZL50C 型装载机,在连续作业5h 后发动机突然熄火,再次启动发动机无反应。

打开飞轮壳检查孔,检查发现飞轮不能转动。

2故障部位检查飞轮不能转动的可能原因:①曲轴与连杆轴承或主轴承抱死;②活塞与汽缸发生了严重拉缸而卡死;③有异物落入汽缸将活塞顶死;④发动机与起动机卡死。

为了确定故障的具体部位,对发动机进行拆检。

根据故障检查“由表及里,由简到繁”的基本原则进行排查。

(1)检查起动机。

拆下起动机,检查小驱动齿轮伸缩情况良好,起动机空载试验运转正常。

(2)检查汽缸盖。

拆下发动机汽缸盖,检查缸盖上气门完好。

(3)检查汽缸。

放掉机油,拆下油底壳,从汽缸上、下两个方向目测和手感汽缸内壁磨损情况,发现第三、四、五缸均有“拉缸”现象。

(4)检查连杆轴承和主轴承。

如果有烧瓦、抱轴情况,轴承盖表面颜色会有改变,还有可能是轴瓦粘在曲轴上,轴瓦与轴承盖发生相对转动。

因此,先观察轴承盖的颜色,然后拆下所有轴承检查,未发现烧瓦、抱轴现象。

通过以上检查,确定故障是活塞与汽缸发生严重“拉缸”。

3故障分析在日常应用中,柴油机“拉缸”故障并不常见。

从摩擦学的角度分析,“拉缸”是汽缸与活塞间发生干摩擦,干摩擦导致“粘附与熔着磨损”,磨损机理如图1所示。

零件发生干摩擦时,两个摩擦面在载荷作用下挤压在一起,相对运动又会使摩擦面间产生大量热量,两摩擦面间的分子会在压力和高温的作用下粘接或熔焊在一起,又会在相对运动中被撕裂而造成零件表面的破坏。

撕裂过程中还会产生小的金属颗粒,金属颗粒又会在两摩擦面间充当磨料,造成磨料磨损。

严重的粘附与熔着磨损会造成运动副咬死,发生在活塞与汽缸间的“粘附与熔着磨损”通常称为“拉缸”。

引起“粘附与熔着磨损”的根本原因是摩擦副间缺少持续且强度足够的油膜。

原因有以下4个方面:(1)机油品质问题。

随着使用时间的延长,由于机油受到高温和燃烧产物等作用,机油性能会逐渐劣化;同时,机油中的杂质,如积炭、冷却液、燃油、磨损下来的金属和非金属材料等,也会使机油性能劣化。

船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案

船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案

船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案摘要:柴油机发生拉缸故障时,其振动信号较为复杂,而且伴有较强的背景噪声。

因此文章结合实例,就某船用柴油机机组拉缸故障原因展开分析,进而提出了相应的解决方案。

关键词:船用柴油机;拉缸故障;原因;解决方案随着船舶行业的快速发展,对于船舶设备的要求越来越严格,由于船舶作业大多在恶劣工作中进行,受到施工地点限制,无法提供有效作业方案。

因此在这种殊条件下只能采用柴油机进行发电、带泵等动力工作。

船舶柴油机是一种利用热能作功的动力机械,设备系统结构较为复杂,而柴油机在长时间的工作中机组各部件经常会发生故障,如活塞、连杆、曲轴及其轴承等在运转过程中,受外界因素、内部件磨损以及受力运动状态等各种情况影响,引起柴油机产生各种各样的故障。

船舶作业时一旦发生柴油机拉缸故障现象,就会影响船舶作业的正常工作,不仅降低了工作效率,还造成了经济损失。

因此对船舶用拉缸故障展开分析,并提出解决措施十分必要。

1船舶用柴油机拉缸故障及原因分析船舶用柴油机发生拉缸现象时,就会降低柴油机的动力性,严重的还会造成活塞环卡死在缸内,高温气体窜入曲轴箱,造成机油温度升高粘度降低,影响柴油机的正常工作。

导致拉缸故障的原因较多,由于使用不规范、产品质量差、活塞装配不合理造成间隙过小、缸套选组不当、机油粘度过大或过小等问题,都会造成柴油机发生拉缸现象。

发生拉缸的原因主要有以下几点:(1)发动机水温过高。

如果散热器脏污或缸体水套内沉积的水垢过多,冷却系统循环不通畅,使散热功能下降,冷却系统水泵机件磨损严重出现漏水,叶片发生损坏或折断,泵水量严重不足,冷却液流动缓慢,热量不能及时被散发,导致发动机水温过高。

(2)活塞选择不当。

要使活塞在气缸中保持正常的运动,又要有良好的气密性,则要求活塞与气缸有一个合理的配合间隙。

由于柴油机是处于在高温下工作,在温度的影响下活塞的几何尺寸也在不断地变化,温度愈高,活塞比气缸的膨胀越厉害,工作状态时的间隙也愈小,润滑油膜的形成条件也愈差,产生的摩擦热量也愈大,膨胀量会进一步增大;如此恶性循环就会造成拉缸,甚至抱死而烧毁活塞,特别是对新机和大修后在行驶里程不长的阶段内,上述现象发生的可能性较大。

拉缸

拉缸

拉缸拉缸是柴油机活塞组件与气缸套配合工作表面相互剧烈作用(产生干摩擦),在工作表面上产生过度磨损、拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的现象,拉缸是在有润滑条件下产生的不同程度的粘着磨损。

拉缸轻时,使气缸套、活塞组件受损,严重时会造成咬缸的恶性机损事故。

近年来,随着柴油机增压压力和单缸功率的提高,气缸套和活塞组件的热负荷和机械负荷增加,再加上柴油机燃用高粘度劣质燃油等使拉缸事故更易发生。

l.拉缸的主要症状(1)柴油机运转声音不正常,发出"吭吭"声或"嗒嗒"声;(2)柴油机转速下降乃至自动停车——因为气缸内磨擦功大增;(3)曲柄箱或扫气箱冒烟或着火——由于缸套和活塞组件温度升高,使曲柄箱或扫气箱空间加热,油或积油蒸发成油气,当活塞环粘着或断环失落时使燃气泄漏以致着火;(4)排烟温度、冷却水温度和润滑油温度均显著升高;(5)吊缸检查可以发现气缸套和活塞环、活塞工作表面呈蓝色或暗红色,有纵向拉痕;气缸套、活塞环,甚至活塞裙异常磨损,磨损量和磨损率很高,远远超过正常值。

2.柴油机拉缸种类一般柴油机拉缸事故多发生在运转初期的磨合阶段和长期运较以后。

根据拉缸发生的时间和损伤特点分为以下两类,1)柴油机运转初期的磨合拉缸这种拉缸事故发生在新造或修理后的柴油机磨合阶段,损伤部位在气缸套和活塞环工作表面,严重时波及活塞裙外表面。

有关磨合拉缸的问题已在第二章介绍,不再多述。

2)柴油机运转中的拉缸这种拉缸事故发生在柴油机稳定运转较长时间(数千小时)以后,拉缸使活塞裙外表面烧伤、磨损和气缸套内上止点附近壁面严重磨损及气口筋部裂纹。

铸铁气缸套与铝合金活塞发生拉缸时,可使活塞材料熔化并与气缸套表面焊接。

3.拉缸的工艺原因柴油机拉缸事故的根本原因是气缸套与活塞环工作表面间的油膜变薄或遭到破坏所致。

当油膜变薄或局部破坏失去油膜时,使气缸套和活塞环配合表面的金属直接接触,发生粘着磨损,进一步发展和恶化即形成严重的拉缸事故。

柴油机拉缸故障的分析与维修措施

柴油机拉缸故障的分析与维修措施
摘 要 :合 理设 计建 筑 电气的各 个 系统和 运 用先进 的电 气设备 对满足 建 筑功能 要 求及 节约基 建投 资是 极 为重 要 的。在 实际的设 计 中 , 由于设 计 的周期短 、 往往 时间 紧、 务 重 , 对设计 的 经济性 忽视 , 使在 建 筑初 期 电 气设 备投 资 的浪 费。 任 而 致 本文 对建 筑 电气设计 中 电气设备 的初 期投 资与运 行 费用如 何达 到经 济合理 , 进行 了讨 论 , 并提 出了建议 。 关 键词 : 电气设 备 ; 期投 资与 运行 费用 ; 初 经济合 理
中图分类号 : 2 . 文ห้องสมุดไป่ตู้标识码 : ¥2 07 A
1 .拉 缸 的 特 征 正常配合并 易引起拉缸 。 柴油机气缸因润滑不 良或受 高温 高压气体的推动 、爆震或 活塞剧烈 2 磨合不 良 . 8 的摩擦都会使缸壁拉伤 .并在 汽缸壁上沿活塞运行 的方 向出现一条 条深 未经充分磨合便投人带 负荷运 行 。 机或大修后的柴油机 , 新 各运动件 度不等 的竖 向沟槽和金属剥 落杂质 , 而影响柴油机正 常工 作。 从 此现象称 的实 际接触 面积 比设计要求小得多 , 经充 分磨合就 投入 重负荷作业 , 若未 为拉缸。 这是在无外来物 的情况下 , 由于活塞环外表面 与气缸 表面滑动接 各运动件会 因单位 面积的负荷过重而使配合 面受伤 ,并容易发生 拉缸事 触时, 在极小 的表面上产生很高 的温度 。 而引起活塞环与气缸 壁之间烧 故。新装或修理后 的柴 油机 , 进 均需要 进行空车磨 合运转 , 以消除零件表 面 熔 、 。当烧熔 、 粘着 粘着所 产生 的热量散失后 , 在活塞环上 产生 碳化物 。 这 的加工刀痕 , 然后才能加大 负荷运 转。 种碳 化物或烧熔 、 着生成物就像一把锋 利的刀具 , 缸壁上 的金 属切 粘 将气 2 活塞 连杆组对 中不 良或缸套 台肩 上端面凸出量不对 . 9 去, 从而形成 一道道 深浅不规则的沟槽 。 由于安装 不当 , 活塞连杆 组的 中心线与汽缸套 中心线偏移过 大 , 或者 2 .拉缸常见原 因 连 杆沿活塞销方 向产生 弯曲变形 , 使活塞偏向一边或歪斜 。 造成局部表 面 2 冷却水不足 、 . 1 气缸套润 滑不 良 摩擦 严重 ,温度 过高。缸套装入机体 后 ,其 台肩上端 面应凸出缸体平 面 水套 里的冷 却水严 重不足 时 , 或放水螺 塞松脱 , 冷却水 流尽 , 都会造 0 0 . rm . —0 0 .且各 缸的误差应 在 O 4 m 以内。若 凸 出量不够 , 1 2a .m 0 则不能 成机 温过 高。 此时虽然 润滑系统没问题 。 也会因为机件过热破坏 油膜 , 使 压 严缸垫而容易冲缸垫 。若 凸出量过 大 , 导致 缸套 变形并引发拉缸。 就会 缸套 与活塞 呈半 干摩擦 状态 , 运转吃力 , 冒黑烟 , 造成缸套与活塞拉伤 。 气 20 . 柴油机过 热 1 缸套润滑油量不 足 , 油浓 度过大或过小 。与活塞配合 间隙过小等原 因 , 机 若机器长时 问超负 荷运行 、 喷油泵供油时间过迟或 供油量过大 、 机体 都会使气缸套表 面因局 部润滑不 良、摩擦严 重而使其温度 过高 。遇此情 水道 内水垢 过多或水泵泵水量不 够 、 气温过 高或 散热不 良。 以及涡轮增压 况, 应立 即熄火 。应摇转 曲轴 , 使其 自 冷却 。然后 修复 。 行 器转速不足或渗 漏机油等 , 都会使柴油机 机温迅速上升 , 而破 坏活塞与 从 2 活塞与缸套配合 间隙过大 或过小 . 2 缸壁 的正 常润滑油膜并引起拉缸 。应 注意 , 要让机器在 额定 负荷下工作 , 若配合间隙过大 ,活塞在往复运 动中会 出现摆头现象 , 而敲击缸 定期清除冷却 系统的水垢和风冷柴油机散热 片上的污 垢、检查 和维护水 从 壁 , 坏运动件的正常润滑油膜 , 破 导致 千摩擦而引起 拉缸 。若配合 间隙过 泵与冷却风扇 、 正确调整供 油时间 , 时俭修或 更换失效的涡轮增压器 。 及 小, 机器重 载作业 时又会 因活塞受热 膨胀 , 使该 间隙完 全消失 , 成活塞 造 3 .拉缸 故障的维修 与缸套无油膜直接摩擦 而发生拉缸。 修理 柴油 机时应细心地测量 。 选用分 柴油机发生拉缸故 障时。首先应 降低负荷 , 减小油 门, 必要 时应 卸去 组记号相 同的活塞缸套组件 , 使其配合 间隙保持在技术规定范 围内。 使用 柴油机的负荷 , 然后停车 。 停车后放掉 冷却 水 , 减压装置打开气阀 , 动 用 摇 柴油机时 , 发现油底壳下窜气严重 , 应及时检测 活塞与缸套 的配合间 手柄转动 飞轮 , 出气缸 内的燃气 , 时不得 向冷却水箱 内加注冷 水 , 若 则 排 此 以 隙。必要时镗缸修复或更换活塞 缸套组件。 防气缸套突然收缩把 活塞 卡死 在汽缸 中。 最后 卸下活塞连杆组 , 检查活塞 2 3活塞环折 断或开 口间隙小 和汽缸套表面的磨攒 睛况 , 可用细砂 布局部磨光。 查找并排 除造 成托缸的 活塞环装人气 缸后 , 留有一定的开 口间 隙。 都 防止柴油 机工 作时受热 原因后方可开车 。 膨胀, 拉坏缸套 或卡死在缸套里 。 安装前将环放在 缸套内 , 活塞顶t- , 用  ̄' 7 - 4 拉缸故 障的防范 用塞规量好其开 口间隙 , 尺寸小于规定 。 应用锉刀锉去一 些。 活塞 连同活 常见柴油机 发生拉缸故障 , 多发生在机械大修 时 , 发动机的修理工艺 塞 环往缸 套里安装时 ,一定要用专用工具 。用薄铁皮卷 成筒将活塞环 箍 往往 不够规 范 ; 修理过 程 中 , 是在部分 零件换 新后 , 略了必要 的检 特别 忽 住 , 同型号 的废 缸套车制的喇叭 口形状 的专 用工具 。 或用 那种用起子撬着 查测量 , 配的工艺过程又不能严 格按 规程操作 。为此 , 而装 修理柴油机应 活塞 环安装活塞的方法 , 常会在安装时就 使活塞环折 断 , 车时就将缸 套 注意 以下几个方面 : 试 拉伤 。组合 环中的油环往缸套里安装 时 , 应使用专用 工具 , 更 防止油环不 4 文 明操作 , 1 注意 内部 清洁 能卡在环槽 里 , 进入缸 简时翻倒 , 套拉坏 。 将缸 在 修理过程的各个环节 中都 要重视文明生产 。 在发动机的拆卸和装 2 活塞销与活塞 的配合 间隙过大或过小若配合 间隙过小 . 4 配过 程中要避免 乱敲乱击 对拆卸后 仍准备 继续使用 的机件要 做好记号 : 活塞销装人后会挤压 活塞 变形 , 而破坏活塞与缸壁 的正常配合 , 从 并 按规定 的方 法妥善放置 , 防止产生变形 : 视待装新件 的清洁工作 。发 要重 引起拉缸 。 配合间隙过大 , 若 柴油机高速运转 时活 塞销会 在销孔 中来 回窜 动机各零部件 在制 造加工过程 中, 其表面 和内部或多或少 留有机械杂质 , 动并撞坏卡簧或 卡簧槽 , 活塞销外窜而造成拉 缸事 故。 导致 在部件装配 和总装 前必须进行仔细清洗 。 2 5活塞销卡环损坏 、 脱落 4 注重对重要部件 的测量 . 2 活塞销装人 活塞后 , 不要 忘记装上 卡环 , 以免活塞销 窜 出拉坏 缸套 。 在发动机解体后 ,对于重要 的零 部件 , 论是准备换新还是继 续使 无 另外 , 活塞销卡环在工作 中折断脱 出, 因活塞卡环槽损坏 , 或 卡环脱 出, 都 用 , 都应进行仔细 的检查测量 。 如果在换新缸套前 对旧缸套 进行磨损情况 会造成拉缸 。 当卡 簧疲劳折断或 因张力不够 而从环 槽 内窜出时 , 或 也会引 的检查 , 连杆进行弯 曲情况 的检验 , 对 就可 以及 时发 现个别气缸 的异常磨 起拉缸 。 修理柴 油机 时应定期 检查或更换卡簧 , 同时查看活 塞上的卡簧环 损及引起的原 因 , 可避免事故 的发生 ; 配过程 中要 严格按照装配 工艺规 装 槽是否完好 , 注意卡簧在槽 内是 否牢靠 、 。 贴合 活塞销 卡环损坏 、 落的原 程操作 , 脱 特别要 重视对各种 间隙( 如主轴承 间隙 、 连杆轴承 间隙等) 的检查 因有 : 环疲劳 折断 ; 环张 紧力不 够 , 卡 卡 在环 槽 中活 动 , 将环 槽磨 大后 窜 测量 。如果 按规程先在不装 活塞 环的情况下 , 缸活塞进行偏 缸检查 , 对各 出; 活塞销与销 座孔间隙过大 .活 塞销两 端有窜动量.撞坏卡环 或环槽 。 就可及时发现活塞在气缸 中的偏斜 晴况 , 不至于发生拉缸事故 。 发动 机总 2 缸套 的圆度或圆柱度超 出允许范 围 . 6 装完 毕后 ,不能凭经验操作 ,应该 严格保 证各技术参 数符合说 明书的规 缸套经长期使用后 。 圆度或圆柱度超 出技术标准 的允 许范围 , 若 密封 定 。 性便会大幅度下降 , 造成燃烧室 内的高 温高压气体 窜人活塞裙部 , 温 使其 4 修理 中不 得随意更改发动机 的结构或 增减 发动机的零件 . 3 度迅NZ升并破坏润滑油膜而 引起拉 缸 。 _ 应及早更 换磨 损超标的缸套 。 另 发动机各部件 的结构参数和零件 的配置是 在发 动机设 计时根据该机 外 。有 的柴 油机无缸套 , 气缸孑 L 其 是直接 在缸体上加 工而成 的, 若气缸 型具体 的技 术要求而确定 的, 有着严格 的科 学依据。 随意更改必将影 响发 的圆度或圆柱度超 出允许使用 范围 , 则应镗 缸并配加大尺寸 的活塞配件 。 动机 的技术 参数和正常工作 。如 : 动机功率上不 去 , 取磨削气缸盖 发 就采 2 缸套阻水 圈不符 合技 术要求 7 底平 面的方 法来改变发动机 的压缩 比从 而提高发动机 的压 缩压力和爆炸 若阻水圈太细缸套装 入机 体后会 因密封不严 而向油底 壳渗水 。若 阻 压力 。这样做 的结 果必然导致发动机 的机 械负荷增大.影 响发动机 的使 水罔太粗 , 强行压人机体后会引起缸壁 变形 。 缸套 影响缸套与活塞组件 的 用寿命。

柴油机发动机拉缸与原因分析及预防

柴油机发动机拉缸与原因分析及预防

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。

拉缸了最明显是什么现象

拉缸了最明显是什么现象

拉缸了最明显是什么现象
拉缸的最明显的现象就是车辆的发动机水温会升高,发动机还会有运转转速不稳定的情况,还会在行驶的过程当中有熄火的征兆,在行车过程当中还会有行驶无力加速困难的情况。

拉缸故障原因:
1、发动机冷却液因泄漏、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、活塞环因积炭卡死在环槽内,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。

12、发动机机油泵故障,润滑系统油道堵塞。

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柴油机拉缸现象及分析
发表时间:2015-09-02T14:03:33.520Z 来源:《基层建设》2015年1期供稿作者:田兴海1 夏山宏2
[导读] 黑龙江省航务勘察设计院黑龙江哈尔滨 150001;2 黑龙江省航运救捞站黑龙江哈尔滨 150001 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。

田兴海1 夏山宏21 黑龙江省航务勘察设计院黑龙江哈尔滨 150001;2 黑龙江省航运救捞站黑龙江哈尔滨 150001
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。

拉缸实质就是这种粘着磨损发展到比较严重的结果。

3 影响拉缸的几方面因素影响柴油发动机拉缸的因素很复杂,其根本原因是润滑不良和局部载荷过大等问题,因此,影响因素主要概括为以下几个方面。

3.1 润滑情况的影响活塞头部温度很高,油膜易被烧损。

若刮油环刮油作用过甚,也会使表面难以形成油膜导致干摩擦。

故有些刮油环上开有纵向槽,保证刮油不过量,可有效防止拉缸现象。

3.2 工作条件的影响柴油机在磨合期磨合质量对拉缸产生有很大关系,未经磨合或磨合不好时,其磨合表面没有形成有利的工作状态,此时若投入全负荷工作易产生拉缸;经过磨合的气缸,当工况变化过于剧烈:如处于低速空载时加载到满负荷的时间过于短促,也易引起拉缸;柴油机在散热不良或缺水状态下工作时,当气缸工作产生的热量多于散出的热量时,热平衡被破坏,温升加快,温度增高,气缸表面油膜烧坏而产生拉缸;在装配柴油机时,若活塞与缸壁间隙过小或活塞连杆组件的对中性不好时,均易产生摩擦热继而形成拉缸。

3.3 材质及结构设计方面的因素发动机气缸套的材质对拉缸的产生有直接的关系,据研究如基体铁素体过多时易产生拉缸。

在结构设计方面,如气缸及活塞的刚性主要影响在瞬时冲击力作用下其裙部与缸套的接触状态,特别是在长期高负荷工况下工作,活塞处于高温膨胀状态,其受热变形后的轮廓形状及此时与缸套的配合情况更为重要。

4 拉缸的应急处理及预防对策柴油机在使用过程中对有经验的操作者来说,可根据拉缸的种种迹象采取应急措施。

一般正确的操作方法是:先减速运行,然后逐渐卸去负荷,再过渡到停车状态。

停车后还应在未完全冷却前盘一两次车,防止气缸被咬死。

根据前面分析影响拉缸的各种因素,也不难找出预防拉缸的措施。

4.1 对大修后的发动机一定要正确履行磨合工艺,其中包括冷磨合、空载热磨合等等,这对预防拉缸和防止过快磨损、延长柴油机使用寿命都有重要的意义。

4.2 要注意保证柴油机的润滑及冷却。

在润滑方面应注意定期更换润滑油并保证一定的液面高度。

注意检查刮油环的情况,从而保证能在缸壁上形成油膜。

在冷却方面应注意清理冷却系统中的污垢,保证冷却效果良好。

4.3 在维修装配时除要检查缸壁间隙外,还应检查活塞在气缸中的对中性,防止由于活塞的倾斜而拉伤缸壁。

4.4 如果条件允许,也可采取一些表面处理工艺。

4.4.1 经磷化处理的缸套,由于表面形成一层较软的多孔性的保护膜,这种膜具有良好的吸附能力,良好的贮油性及工作时的自润性,提高了发动机磨合效果及抗拉缸能力。

4.4.2 高磷合金铸铁缸套,在浇铸时由于内壁冷却速度较慢,往往析出较粗大的石墨,石墨剥落后形成针孔状,这种多孔性有利于表面的自润能力,有利于提高抗拉缸能力。

气缸套有时采用多孔性镀铬也是出于同样目的。

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