摘要:
??????? 發動機拉缸是一種常見的現象,由此釀成的事故也不少。因此研究發動機拉缸的意義也非常重大,了解水溫過高、潤滑系工作不良與燃油供給系工作不良的危害與成因,重視發動機的檢查,使我們避免發動機事故,提高汽車使用壽命的根本。
??????? 簡述發動機拉缸的機理,分析造成發動機拉缸的原因,并提出了防止拉缸的措施。發動機在工作過程中常常遇到發動機拉缸現象,所謂拉缸,就是發動機的活塞環或活塞與缸套的工作表面出現拉傷、拉毛、拉成溝槽的現象。拉缸具有相當的危害,拉缸時缸套的的磨損率很高。
??????? 關鍵詞:發動機;拉缸;預防措施
??????? 引言
??????? 汽車拉缸是指活塞、活塞環與氣缸套表面由于高溫而“熔接”拉傷。即活塞不與氣缸套之間由于油膜中斷產生干磨擦,熾熱的磨擦熱引起金屬的顯微熔化而粘著,并將附近的金屬質點扯斷。產生拉缸的最根本的原因是油膜中斷。根據氣體密封的要求,活塞環與氣缸套之間的間隙應盡可能小,這就使它們的潤滑條件十分不利。
??????? 缸套與活塞環的磨擦情況取決于活塞環的彈力、工作溫度、滑動速度、油膜分布、零件的質量及磨合情況等。當由于接觸表面超負荷,使氣缸套表面與活塞環工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦,產生大量的磨擦熱,使工作表面的溫度急劇上升,其后果是兩個磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。因此,掌握拉缸形成的機理,認真分析造成拉缸的原因,研究預防措施,對避免拉缸的產生具有重要的指導意義。
??????? 一:發動機拉缸的機理
??????? 發動機拉缸,是指在活塞環的運動范圍內氣缸內壁出現明顯的縱向機械劃痕和刮傷,嚴重時發生活塞脫頂或“脹缸”事故。拉缸是發動機的一種重大事故,應引起駕駛和維修人員的高度重視。
??????? 拉缸的磨損機理:發動機拉缸的機理,直觀地說是由于兩個摩擦表面之間沒有油膜存在而產生的一種局部金屬熔著現象,這種形式的金屬表面損壞是粘著磨損。氣缸壁、活塞和活塞環的表面都具有一定的硬度和表面粗糙度,三者在一定溫度條件下相互配合工作,機油起著潤滑、減摩、冷卻、清洗和密封的作用。若由于某種原因,活塞與缸壁之間的潤滑油膜受到局部破壞,氣缸與活塞組在潤滑不良的情況下滑動時,兩者有微小部分金屬面直接接觸,兩種金屬由原來的液體摩擦變成固體問的干摩擦或半干摩擦,產生局部高溫,導致接觸點處發生組織變化、軟化,甚至熔融、撕脫,逐步擴展造成粘著磨損。如果油膜能及時恢復,可起到清洗和冷卻作用,溫度下降,微小熔著部分脫落而不會擴展。如果油膜恢復遲緩,熔著擴展將導致大范圍異常磨損,缸壁、活塞、活塞環快速受到嚴重損傷,在缸壁表面上呈現熔融流動狀態,顯出不均勻、不規則邊緣的溝痕和皺褶,就會形成拉缸。
??????? 產生拉缸的最根本的原因是油膜中斷。根據氣體密封的要求,活塞環與氣缸套之間的間隙應盡可能小,這就使它們的潤滑條件十分不利。缸套與活塞環的磨擦情況取決于活塞環的彈力、工作溫度、滑動速度、油膜分布、零件的質量及磨合情況等。當由于接觸表面超負荷,使氣缸套表面與活塞環工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦,產生大量的磨擦熱,使工作表面的溫度急劇上升,其后果是兩個磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。因此,掌握拉缸形成的機理,認真分析造成拉缸的原因,研究預防措施,對避免拉缸的產生具有重要的指導意義。
??????? 二: 發動機拉缸的原因
??????? 1發動機異常
??????? 1.1超負荷
??????? 新機械或剛大修出廠的機械都存在一個合理的磨合期,磨合期內不能全速運轉,轉速不應大于標定轉速的80%,由于在磨合階段,各配合面最有利的工作表面和潤滑油膜還未形成,在這個階段就以大負荷工作,將造成過熱,局部產生高溫熔蝕粘附,形成拉缸。
??????? 嚴重超載如果車輛超載行駛,就要求發動機輸出功率增大,節氣門開度增大,氣缸內平均指示壓力增加,易引起水溫、油溫升高,機油粘度下降,氣缸壁上的油膜因缸壁溫度的升高和機油的變稀而受到破壞,從而加劇氣缸的磨損。因此汽車應避免超載行駛,以免發生拉缸事故。
??????? 1.2 活塞與缸套配合間隙過小
??????? 從密封角度來講,活塞與缸套配合間隙越小越好,但如果太小,發動機工作時,產生的高溫使活塞、活塞環、缸套受熱膨脹。由于活塞的膨脹系數比活塞環、缸套的膨脹系數大,因此,活塞受熱后的膨脹量比缸套膨脹量大,這樣將破壞活塞與缸套之間的油膜,導致拉缸。
??????? 1.3發動機溫度過高
??????? 由于發動機溫度過高,使活塞膨脹量過大,消除配合間隙,造成拉缸。造成發動機溫度過高的原因主要有:
??????? (1)冷卻系漏水、缺水
??????? 氣缸墊水道口沖壞或濕式缸套突出量不符合要求,以及濕式缸套水封圈老化或損壞都會造成冷卻水內泄漏。散熱器遭腐蝕或破損,水管老化碰壞,水管接頭松動,水泵水封損壞等,都會引起冷卻水外泄漏。另外,氣缸蓋本身鑄造有缺陷或使用不當產生裂紋也會造成漏水,從而引起發動機溫度過高。
??????? (2)長時間超負荷使用
??????? 發動機長時間超負荷使用,將使發動機產生大量的熱能,冷卻系統不能散去多余的熱量,這樣就維持不了發動機正常的工作溫度,使發動機產生高溫。
??????? (3)節溫器失效,無大循環
??????? 節溫器的作用是控制水溫在一定范圍,在水溫較低時,節溫器關閉,水從節溫器直接經旁通管流回冷卻水泵,不經過散熱器,這就是冷卻水的小循環過程。當水溫升到一定程度時,節溫器自動打開,水經過散熱器循環,這就是冷卻水的大循環,如果節溫器失效,冷卻水無大循環,發動機工作產生多余的熱量就不能通過散熱器散發出去,使發動機溫度過高。
??????? (4)冷卻水泵損壞
??????? 強制冷卻水在發動機水套和散熱器之間進行循環靠的是冷卻水泵,冷卻水泵損壞,冷卻水就不能循環,發動機產生產熱量也就沒法通過水循環散發到大氣中去,從而引起發動機溫度過高。
??????? (5)水道或散熱器通風受堵
??????? 水道受阻必將造成循環水量減少,從而影響到散熱量。散熱器通風受堵,影響散熱器的有效散熱面積,有效散熱面積減少,散熱能力就下降,這些原因都會使發動機的多余熱量得不到散發而造成發動機溫度過高。
??????? (6)噴油提前角過小或噴油量過大
??????? 噴油提前角過小,使燃燒推后,造成補充燃燒量增加,噴油量過大使燃燒產生的熱量增加,這兩種情況都會使發動機溫度過高
??????? 發動機工作時,冷卻水的正常溫度應保持在80℃~90℃左右,此時發動機可發出最大功率,燃油消耗最經濟,機件磨損也不大。如果冷卻水的溫度過高,發動機金屬零件長時間在高溫作用下,強度、彈性和耐磨性會下降;同時高溫使活塞熱膨脹量超過限值,將配缸間隙完全消除,造成活塞在氣缸內卡死。此外,潤滑油在高溫下粘度變小,使氣缸壁上不能形成可靠油膜,使活塞環與氣缸壁問形成干摩擦或半干摩擦而拉缸。造成發動機水溫過高的主要原因有:冷卻系中水量不足、節溫器工作失靈、散熱器和水套內壁水垢過多、水泵泵水效能欠佳等。
??????? 1.4 機油不足
??????? 不按規定檢查機油量,或在工作過程因機油管松動造成機油外漏,均可造成潤滑油膜中斷,活塞與缸套表面失油,造成嚴重磨損,發生拉缸、燒連桿軸承等嚴重事故,特別是工作過程因機油外漏,沒有及時發現,將產生嚴重后果。造成活塞與缸套表面機油供油不足的原因還有以下幾個主要方面:
??????? (1)潤滑油路堵塞
??????? 當潤滑系長期使用,沒有定期進行清洗時,過多的雜質會堵塞油路或機油濾清器,使循環油量不足。
??????? (2)活塞環與活塞邊緣刮油能力太強
??????? 刮油能力太強會把潤滑油刮掉,造成潤滑油不足。
??????? 1.5機油變質
??????? 發動機潤滑油變質造成活塞與缸套之間的潤滑條件惡化,磨損加快,引起拉缸。造成潤滑油變質的主要原因有:
??????? (1)冷卻水、燃油因泄漏進入下曲軸箱
??????? (2)塵埃過多混入下曲軸箱?
??????? (3)潤滑油使用不當
???????? 一般車用發動機熱負荷大、溫度高、工作條件苛刻,應按規定選用合適的潤滑油。如果不按規定要求選用潤滑油或粘度不合適,將會導致發動機拉缸燒瓦。這是因為潤滑油粘度過大,其流動性差,特別是在低溫起動時,不易快速到達摩擦表面,加速了發動機的磨損;潤滑油的粘度過小,易造成潤滑油自摩擦面流失,不能形成可靠的油膜,也會加劇氣缸的磨損。因此,要求潤滑油的粘度選擇要恰當。另外,在更換潤滑油時,同時更換機油濾清器,否則將直接影響和破壞油質,使潤滑油的潤滑效果降低,造成拉缸事故。
??????? 2活塞異常
??????? 2.1 活塞銷與活塞裝配過緊
??????? 活塞銷與活塞裝配過緊,使活塞產生變形,形成反橢圓,改變了正常的標準間隙,形成局部間隙過小破壞油膜,引起干磨擦過熱拉缸。
??????? 2.2活塞環折斷
??????? 活塞環折斷卡死在環槽內,將使環失去彈性,加速缸套的磨損,引起拉缸。造成環折斷卡死的原因主要是環的開口間隙過小、活塞在缸套中偏斜、燃燒不良,使發動機經常處于爆燃的狀況下運行。爆燃的高壓振動沖擊力超過了環的材料的抗沖擊強度,引起活塞環折斷。其折斷一般發生在第一道環,其次是第二道環。活塞環卡死是由于燃燒時生成的積炭,尤其是竄機油或塵土、磨屑等堵塞在活塞環與環槽之間,使活塞環卡死在環槽中所致。
??????? 此外,活塞、活塞環、缸套的質量及材料對拉缸也有一定的影響。
淺析磨煤機運行中的常見故障及解決措施
水煤漿制氫氣裝置典型現場問題分析
汽車起重機架設單軌PC軌道梁的危險源…
壓濾機全自動濾布沖洗裝置的應用
直接空冷機組空冷風機運行調整優化
主油泵推力瓦磨損原因分析及處理對策
大型往復式壓縮機檢修質量控制
長距離管狀輸送機的集中控制
《機械創新設計》學習心得體會
關于工業機器人的事故分析及其對策
淺談機械振動在機械工業中的危害與應用
發動機喘振故障的形成原因及防范措施
起重機傷害事故分析及預防
機械制造業中事故原因的分析與控制
東風七型內燃機車柴油機常見故障分析…
分析在電焊機的使用過程中的安全措施