柴油发动机拉缸的主要原因及预防措施

2010年·第 9期·汽车运用 柴油发动机拉缸主要原因分析 操作方面原因 表现为由于违章操作而造成拉 缸，主要有以下几种情况：①发动机冷启动后未经暖 车就马上加大负荷运转。 由于刚启动时发动机机油温 度低、粘度大而流动性差，机油不能畅流至各润滑部 位，机油泵供油量小，同时原汽缸壁上的机油在停车 后沿汽缸壁下流， 使壁面在启动瞬间得不到充分润 滑，致使缸套内壁与活塞组件摩擦面急剧磨损，导致 拉缸。 ②机油不足。 发动机在机油供给不足情况下运 行，发动机各润滑部位不能实现正常润滑，运动副表 面因此产生干摩擦而加剧磨损，引发拉缸。 ③机油压 力过低。 机油压力过低，使润滑系不能实现正常的油 液循环和压力润滑，即无法将足量的机油可靠地供至 各零件的摩擦表面， 使各润滑部位得不到充分的润 滑，从而导致异常磨损或拉缸。④冷却液量不足。冷却 液量不足直接影响冷却效果，造成发动机工作温度过 高，引起汽缸套、活塞等主要受热件过热，导致其机械 性能如强度、韧性等的下降，且变形量增大，破坏了正 常的技术配合状态，因而加剧磨损，严重时致使活塞 过度膨胀而卡死在汽缸内；另外，发动机过热，则机油 因温度高而粘度下降，各摩擦副表面润滑油膜不易形 成和保持，使缸套与活塞组件及其他主要摩擦面的润 滑条件恶化，造成异常磨损及拉缸。 ⑤发动机超速超 负荷运行。 经常超速超负荷运行，使发动机长时间处 在负荷过大的工况下运转， 导致发动机粗暴燃烧，造 成发动机过热，并使汽缸套、活塞等的热负荷和机械 负荷加大，易造成发动机机件损伤及拉缸。 ⑥发动机 在磨合期长时间空负荷运转或长时间高速高负荷运 转。 在磨合期长时间空负荷运转，不但拖长了磨合时 间、很不经济，而且由于燃油稀释缸壁的机油，可能引 起拉缸。 过急地进行高负荷磨合运转，更容易发生拉 缸。 这是因为，长时间高速或高负荷磨合运转时，因润 滑油膜容易遭破坏，局部金属接触部位得不到及时冷 却，致使发生拉缸。 保养维护方面原因 表现为未按规定进行保养 维护，主要有以下几种情况方面：①未选用规定品质 和规定标号的机油。 发动机使用了不符合该机型要求 的机油，各摩擦表面不能建立完整且有一定厚度的油 膜，使润滑性能变差，易造成拉缸。 若使用了粘度过小 机油，则发动机温度较高时，各摩擦表面的油膜难以 形成和保持；若使用了粘度过大机油，则机油流动性 较差，不易输送到各零件摩擦表面间隙中去，因而无 法实现对各润滑部位的可靠润滑， 同样会导致拉缸。 ②添加或更新机油不及时。 在机油不足时，若不及时 加机油，会产生拉缸。 发动机不断工作过程中，机油会 被从空气中吸入的尘土以及发动机自身燃烧产物和 磨损产物污染而变脏， 并在高温影响下逐渐恶化变 质，最终使润滑性能和润滑效果达不到使用要求。 若 不及时更换，不仅机油中的机械杂质将加剧润滑件磨 损，而且机油进一步被污染，大量的机械杂质堵塞油 管、油道，引起烧瓦等故障。③清洗机油粗滤清器不及 时。 这会造成机油粗滤清器阻力过大甚至阻塞，使机 油不经过滤芯而从旁通阀进入油道。 而使用未经过滤 的机油来润滑缸套内壁表面，极易引起缸套及活塞组 件的严重磨损及拉伤。 ④对空气滤清器维护保养不 良。 空气中的灰尘、泥砂等会由于空气滤清器的保养 不良或进气系统漏气而随空气被吸入汽缸，形成有害 的磨料，粘附在缸套的内壁表面，使缸套与活塞组件 摩擦面遭受强烈的颗粒磨损及拉伤。⑤检查和调整供 油提前角不及时。 这会造成发动机供油提前角过大， 致使发动机工作粗暴，缸套与活塞热负荷和机械负荷 增加，易造成拉缸。 修理方面原因 发动机修理方面引起拉缸的主 要原因如下:①活塞与缸套配合间隙留得过小。活塞与 汽缸套的配合间隙是有严格规定的，间隙大了，冷车 时会敲缸，并且发生窜气、窜油现象，缩短发动机使用 寿命;间隙过小，热车时会发生拉缸，甚至由于活塞受 热膨胀而使配合间隙消失， 导致活塞卡死在汽缸内。 ②选用了热强度差、热膨胀系数过大、椭圆度不正确 等质量不符合要求的活塞。 活塞热强度差、热膨胀系 数过大，则活塞工作时的热变形和膨胀量过大，破坏 了活塞与缸套正常的配合间隙，以致发生拉缸，严重 时会使活塞在汽缸内咬死。 由于活塞工作时产生的机 械变形和热变形，使活塞裙部直径沿活塞销轴线方向 柴油发动机拉缸的主要原因及预防 专家授课 ● 鲍广亮 刘国现 焦建垒 42 2010年·第 9期·汽车运用 增大，若裙部椭圆度不符合要求，就会破坏甚至消除 活塞与缸套在活塞销轴方向的正常配合间隙，以致发 生拉缸或活塞卡死。 ③活塞环的弹性、漏光度及活塞 环各间隙(端隙、背隙、边隙)等不符合要求。 活塞环弹 力过小，则密封性差，使燃气窜入曲轴箱，吹落汽缸壁 上的机油，造成缸壁润滑不良，导致拉缸；弹力过大， 则直接加剧缸套磨损， 并易造成汽缸壁油膜破坏，导 致拉缸。 活塞环漏光度大，则密封性差、引起漏气、影 响润滑，并且活塞环与缸壁贴合不良，易造成局部接 触应力过大，使油膜不易形成或遭破坏，造成拉缸。活 塞环各间隙过大，则由于活塞环的泵油作用，机油聚 集在环槽内，在高温作用下形成积碳，使环胶粘在环 槽中，失去密封作用，甚至裂断，划伤汽缸壁；活塞环 各间隙过小，会导致卡环，造成拉缸；环的端隙过小， 尤其容易使活塞环因热膨胀而紧压缸壁，卡死在汽缸 内，有时活塞环还会发生裂断。此外，活塞环毛刺及外 圆表面粗糙度等不符合技术要求，也易造成拉缸。 ④ 装配时，活塞销座孔漏装锁环，使活塞销窜动；汽缸 套、活塞组件不清洁或汽缸中掉入异物，均会造成拉 缸。 柴油发动机拉缸预防措施 严格按操作规程进行操作 ①正确启动和起步。 发动机应怠速启动， 即启动后要怠速运转几分钟，使 机油达到一定的温度和压力后再逐步加大负荷，以避 免发动机在汽缸壁仍处于缺油状况下运转。汽车起步 时，应坚持挂低挡，并循序使每一挡行驶一段里程，直 至油温正常、供油充分后，方可转为正常行驶。②严格 控制发动机转速和负荷，避免发动机因经常在超负荷 工况下运转而造成机件疲劳损伤。③新车或大修车应 严格按生产厂家磨合进行磨合，使发动机各摩擦 副表面尽快达到良好的贴合而不致发生拉缸。④保持 发动机的正常工作温度(80℃~90℃)。 运行过程中，要 注意观察冷却液量和温度，如发现冷却液量不足或水 温高于限值，应及时停车检查，并妥善处理。⑤使机油 数量和压力保持在规定范围内。 在发动机运行过程 中，要注意监视机油压力表或机油压力指示灯，如发 现机油的量不足或油压低于规定要求，应及时停车检 查，妥善处理后再继续运行。 严格按规定维护保养 ①保持充足的机油量和使 用合格的机油。 经常检查发动机机油的液面情况，若发 现不足，应及时添补质量符合要求的机油，保持油面在 规定范围内。 保证机油质量最有效的是选用厂家 规定牌号与品质的机油， 同时还要按规定及时更新机 油。②加强对空气滤清器和机油滤清器的维护保养。这 是防止机油中的机械杂质进入汽缸、 减少缸套磨损和 拉伤、延长发动机使用寿命的一项重要措施。 要按规定 定期对空气滤清器进行保养， 并要经常检查进气系统 是否漏气，以防灰尘、泥砂被吸入汽缸，造成缸套早期 磨损和拉伤。 要按规定及时清洗或更换机油滤清器，以 保证其滤清性能和效果， 防止因机油过度脏污而造成 汽缸拉伤。 ③经常检查和调整供油提前角，避免造成发 动机供油提前过早而导致不正常燃烧。 提高修理质量 要严格按照有关的技术对 发动机进行修理，防止因修理中装配不当和检验不周 而加速活塞组件、汽缸套等的拉伤。 具体保证措施主 要包括:①搪磨缸套、选配活塞要保证活塞与缸套的配 合间隙符合规定要求。 要使活塞与缸套具有适当的配 合间隙， 应分别按各个汽缸的运行部位进行测定试 配。 检查配合间隙的方法，除用量缸表测量外，多采用 经验方法来判断确定，具体方法是：当磨缸完毕后，将 各缸相配的活塞倒置在汽缸内，在活塞裙部夹置规定 厚度的厚薄规片，同时塞入汽缸受到侧压力最大一面 的汽缸壁与活塞裙部之间；活塞销座孔的方向与曲轴 平行成为一线； 用弹簧秤按规定拉力轻拉厚薄规，以 能将厚薄规片轻轻拉出为宜，或用手推、拉活塞而厚 薄规片不动，此时，活塞能随手移动而无过大阻力，则 配合间隙为合适。 ②正确选配活塞环。 在修理换环作 业中，活塞环应按每个汽缸孔、活塞和每个环槽进行 分别选配，并按生产厂家规定检查活塞环弹性和漏光 度，校准各项间隙。 其中，活塞环间隙特别是端隙的检 查和修整是活塞环选配工作的重点，稍有不慎，就可 能造成拉缸。 对活塞环端隙的校准，建议参照如下方 法:将活塞环平整地放在待配的汽缸孔内，用活塞头部 将活塞环推至汽缸的未磨损处 (或新缸套的任何一 处），使活塞环平行于汽缸体平面，然后用厚薄规片测 量其开口处两端之间的间隙， 如端隙超过规定值过 大，则不能使用；如端隙过小，取出后可用细锉刀锉环 口端，加以修整。 锉时应注意环口端面的平整，锉后要 倒角，因为锋利的环外口会造成拉缸。 ③选用指定厂 家的活塞、活塞环等合格产品，以保证活塞的材质、裙 部形状、外圆表面粗糙度等符合标准要求。 ④保证装 配质量。 活塞组件应在完全清洁的情况下装配，尤其 是活塞内的各孔及环与环槽之间不许有任何杂物，以 免带入汽缸。 汽缸壁和活塞组件的润滑部位要涂以足 量清洁的机油， 以保证发动机冷启动和运转时的润 滑。 活塞、活塞环装配前，还必须清除飞边、毛刺，以免 造成缸壁拉伤。 □ （作者：93033部队后勤部车管科科长、助理员） 专家授课 43