活塞故障现象及原因分析

造成活塞顶碰撞。
（3）曲轴磨损后轴瓦与轴颈、活塞销与销座及连 秆行程发生变化与气门惯性相撞；
（4）凸轮轴与轴套之间的间隙过大，使其相对位 置被曲轴正时齿轮推高，从而增大了气门向下移动
的距离；
二、 环 岸 和 环 槽 的 损 伤 2．1 环 粘 着 故障现象分析：活塞环嵌在活塞环槽内与活塞粘在一起； 环岸、头部有拉痕。 （１） 由 于 不 正 常 的 燃 烧 造 成 环 糟 的 积 炭 增 多 ， 从 而 造 成 活 塞环与环槽粘着； （２） 活 塞 环 槽 倒 角 过 小 或 没 有 倒 角 而 引 起 活 塞 环 与 环 槽 粘
（3） 活 塞 拉 、抱 缸 迹 象 或超负荷运行，使活塞销 孔承受的压力过大，易造 成活塞销孔疲劳开裂；
（4） 活 塞 销 断 裂 导 致 销 孔 处 产 生 划 伤 及 裂 纹 ，甚 至打坏活塞。
（5） 润 滑 不 良 ，销 孔 磨 损 异 常 ，烧 蚀 拉 伤 等 会 引
起活塞裂纹。
3．2 挡 圈 槽 磨 损 ， 外 侧 开 裂 故障现象及分析 ：卡簧槽变宽，外侧出现裂纹或脱落。 （1） 活 塞 销 弯 曲 量 变 大 ， 活 塞 销 端 部 的 推 力 反 复 作 用 于 卡 簧 ， 使 卡 簧 槽 磨 损 ，槽 外 侧 损 坏 ； （2） 活 塞 销 挡 圈 损 坏 烧 伤 等 其 它 原 因 事 故； （3）因 活 塞 销 装 配 不 当 ， 使 活 塞 的 一 侧 挡 圈 或 槽 受 到 撞 击 力，易造成挡圈槽外侧掉边或产生隐形裂纹； （4）连 杆 弯 曲 作 用 在 活 塞 销 方 向 的 推 力 使 挡 圈 向 槽 外 推 进 ，造成档圈槽磨损。
断裂。
（4） 装 配 间 隙 不 合 理 、气 缸 套 磨 损 出 台 阶 时 损 伤 ， 使 活 塞 正 常 的 运 动 受 阻 ，第 一 环 碰 撞 ， 造 成 活 塞 环 岸疲劳断裂；
（5） 环 槽 底 存 在 加 工尖 角 或 环 有 尖 角 而 引 起 应 力 集 中 ，环 岸 疲 劳 断 裂 ，一 般 会 出 现 批 量 事 故 。
着； （３） 活 塞 顶 面 持 续 受 到 撞 击 或 烧 机 油 而 引 起 活 塞 环 卡 死 。 （4） 头 部 高 温 烧 熔 变 形 头 部 配 合 间 隙 过 小 造 成 粘 缸 ，经 过 往 复 运 动 ，严 重 时 局 部 头 部 还 会 拉 断 或 掉 块 ； （5） 由 于 燃 油 内 胶 质 严 重 和 气 缸 长 期 未 清 除 积 炭 ， 使 积 炭 掉 入气 缸 与 活 塞 组 磨 擦 面 ， 造 成 拉 缸 现 象 。
（ 3） 燃 油 系 统 （ 混 合气）不正常燃烧或频 繁启动引起活塞顶面的 温度梯度增大，造成活 塞顶面的热裂；
（ 4） 活 塞 顶 面 存 在 铸造缺陷使应力集中或 活塞材质不合格，导致 高温强度降低；
（ 5 ）如 果 燃 料 中 含 有硫、钒等元素，则会 引起高温腐蚀，从而加
速裂纹的发展。
1．3 顶 部 碰 撞
故障现象及分析 ：活塞 顶面、气门或缸盖有撞击痕 迹。
（1）气门导管和气门杆 部 周 围 积 炭 使 气 门 粘 着 ，气 门 杆 松 脱 造 成气 门 座 下 移 与 活塞顶面碰撞；
( 2 )调 整 不 当 、正 时 齿 轮 安 装
有误，配气相位调整不好，当 活塞达到上止点时，气门未及 时关闭或排气门过早地打开，
2．2 环 岸 断 裂 故 障 现 象 分 析： 活 塞 第 一或第二环岸局部断裂。 （ 1）活 塞 环 断 裂 或 粘 着 后 环开口端发生上下震
颤而引起环岸断裂
（ 2 ）活 塞 持 续 受 到 撞击或发动机超负荷运 行 、出 现 爆 震 ， 造 成 环
岸 疲 劳 断 裂 、熔 损 。
（3）活塞环槽或环严 重 磨 损 间 隙 超 出 限 值 ，产 生剧烈的碰撞或 颤振， 从而造成活塞环岸的疲劳
格。
1．2 顶 面 开 裂
故 障 现 象 及 分 析： 顶 面 出现裂纹, 燃烧室底部 发生穿孔。
（ 1 ）喷 油 器 工 作 异 常 发动机超负荷运转或爆 震所产生的非稳定热应 力造成活塞顶面温度梯 度 过 大 疲 劳 开 裂 ，严 重
时燃烧室底部发生穿 孔；
（ 2） 涡 流 式 柴 油 机 活塞由于涡流喷出的火 焰冲向活塞顶面而产生 裂纹；直喷式柴油机活 塞在燃烧室凹腔的边缘 处开裂；
2.3 环 槽 早 期 磨 损 故障现象及分析 ： 环槽变宽，环磨损严重或环槽平面出现台阶造成功率低、 耗 机 油 、窜油、窜气。 （ 1 ） 活 塞 环 与 环 槽 之 间 润 滑 不 良 ，发 生 金 属 接 触 ， 粘 着 磨损； （2）环槽表面粗糙度差、硬度低、耐磨性差，从而引起 环槽磨损； （ 3 ）装 配 间 隙 不 对 ， 活 塞 环 在 运 动 中 发 生 颤 振 ； （ 4 ）积 炭 过 多， 环 槽 内 有 磨 粒 ， 形 成 环 槽 下 侧 面 磨 损 ； （ 5 ）“三滤”不清洁 ，引 起异常早期磨损损坏。
三、销孔的损伤 3．1 销 孔 开 裂 故障现象及分析：销孔纵 向或横向出现裂纹或开裂。 （ １ ）由 于 活 塞 销 刚 性 不 足而引起受力变形使活塞销 孔产生应力集中，造成活塞
销孔开裂。
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（2）活 塞 销 配 合 间 隙 （过大）超过限值，使活 塞 销 孔与 销 座 发 生 持 续 撞 击，造成疲劳开裂；
（2）发动 机长期在 大负荷下 工作，使 机温升高， 活塞热量 不能及时 排 出 ；顶 岸 出现蚀点 及顶岸至 环区域出 现熔蚀 ； 如 图 一b
（ 3 ）喷 油 嘴 工 作 异 常 ， 燃 油 雾 化 不 良 、滴 油 或 二 次 喷 射 后 燃 引 起头 部 烧蚀缺损；
（4 ）活塞材料的化 学成份或金相组织不合
故障现象及原因分析
一、活塞头部损伤
1．1 顶 面 烧 蚀
故 障 现 象 及分 析 ： 表面均呈梨皮或形成 空 穴 开 裂 。膨 胀 严 重 时 ，可 捣 坏 活 塞 、 缸 套 、 缸体等机件。
（1） 由于提前角变 化和爆震等产生的不 正常燃烧而引起的顶 面烧成小凹坑或环岸 边 烧 蚀 程 蜂 窝 状 ；如 图 一a