柴油機拉缸檢查與預(yù)防

柴油機拉缸檢查與預(yù)防
    柴油機拉缸，是指氣缸壁上沿活塞運行的方向出現(xiàn)一條條深度不等的溝紋。這是在無外來物的情況下，由于活塞環(huán)外表面與氣缸表面滑動接觸時，在極小的表面上產(chǎn)生很高的溫度，進而引志活塞與氣缸壁之間燒熔、黏著，當(dāng)燒熔、黏著所產(chǎn)生的熱量散失后，在活塞環(huán)上產(chǎn)生碳化物。這種碳化物或燒熔、黏著生成物就象一把鋒利的刀具，將氣缸壁上的金屬切去，從而形成一道道深淺不規(guī)則的溝槽。
    以4115J型柴油機的一起拉缸事故為例。該機進廠大修后，對缸套、活塞、活塞環(huán)進行了換新。當(dāng)總裝完畢進行初期磨合時即出現(xiàn)拉缸，繼而熄火停機。打開氣缸蓋后發(fā)現(xiàn)，II、III兩缸的氣缸壁上有嚴重劃痕，拆下活塞連桿組，在兩活塞的頭部及活塞環(huán)上均發(fā)現(xiàn)有黏著物和縱向劃痕（劃痕在與曲軸中心線平行線的相交處均最為嚴重）。
    為了進一步確定拉缸產(chǎn)生的原因，按以下步驟進行了檢查和分析：首先修磨拉缸的氣缸內(nèi)壁；拆去II、III兩缸的活塞環(huán)，再將活塞環(huán)連桿組裝入氣缸，按規(guī)定力矩擰緊連桿軸承蓋；分別將II、III缸活塞置于上、下兩點，檢查活塞和氣缸內(nèi)壁的配合間隙后發(fā)現(xiàn)，兩缸活塞在上、下止點時，頭部一側(cè)和裙部另一側(cè)與缸壁之間沒有間隙（曲軸中心線方向）。可見II、III兩缸活塞在氣缸中有嚴重的縱向傾斜；拆下曲軸，檢查曲軸中心線，結(jié)果其彎曲度在允許范圍內(nèi)，拆下II、III兩缸連桿，檢查連桿的彎曲和扭曲情況，發(fā)現(xiàn)兩連桿的彎曲變形量超過了允許值，而扭曲變形量在允許范圍內(nèi)；檢查該機換下的缸套，發(fā)現(xiàn)II、III兩缸的缸套在縱向的磨損量大于其他方向的磨損量，也大于其余兩缸同方向的磨損量。
    根據(jù)以上檢查結(jié)果可以認定，該機II、III缸的連桿在大修前的運轉(zhuǎn)中已經(jīng)彎曲，致使兩缸活塞在工作中存在“偏缸”現(xiàn)象。由于當(dāng)時缸套、活塞、活塞環(huán)之間已經(jīng)有了充分的磨損，沒有形成嚴重的拉缸。當(dāng)大修中對缸套、活塞、活塞環(huán)換新后，缸套與活塞組件之間的間隙變小，連桿的彎曲使活塞在氣缸中傾斜，活塞組件與氣缸內(nèi)壁間局部產(chǎn)生過大的接觸應(yīng)力，導(dǎo)致接觸面上的油膜遭到破壞，使活塞、活塞環(huán)與缸套內(nèi)壁的局部基本上處于干摩擦狀態(tài)。摩擦產(chǎn)生的高溫使接觸面上的金屬燒熔、黏著。這種狀態(tài)在短時間內(nèi)又利不到改善，即形成了上述的拉缸事故。
    處理辦法是：對II、III兩缸的活塞、活塞環(huán)、缸套重新?lián)Q新；對連桿進行了校正檢驗。裝配后，仔細檢查活塞與缸套間的配合間隙，再次進行磨合試運轉(zhuǎn)，未出現(xiàn)異常情況。
    據(jù)筆者了解的情況知，在一些小型機械修理企業(yè)中，在進行工程機械車輛大修時，發(fā)動機的維修工藝往往不夠規(guī)范；修理過程中，特別是在部分零件換新后，忽略了必要的檢查測量，而裝配的工藝過程又不能嚴格按規(guī)程操作，因此引起了如上例所述的本來可以避免的事故。為此，根據(jù)目前一些修理廠的設(shè)備和技術(shù)狀況，要使發(fā)動機的修理質(zhì)量得到保證，除了應(yīng)適當(dāng)添置必要的檢修設(shè)備外，尤其應(yīng)注意以下幾個方面：
    (1)在修理過程的各個環(huán)節(jié)中都要重視文明生產(chǎn)。在發(fā)動機的拆卸和裝配過程中要避免亂敲亂擊；對拆卸后仍準備繼續(xù)使用的機件要做好記號；按規(guī)定的方法妥善放置，防止產(chǎn)生變形。
    (2)要重視待裝新件的清潔工作。發(fā)動機各零部件在制造加工過程中，其表面和內(nèi)部或多或少留有機械雜質(zhì)，在部件裝配和總裝前必須進行仔細清洗。因零件表面或內(nèi)部的機械雜質(zhì)如果未經(jīng)清洗而進入運動件的表面，不但會加速運動件表面的磨損，嚴重時甚至?xí)氯偷?，引起運動件動作卡滯。
    (3)在發(fā)動機解體后，對于重要的零部件，無論是準備換新還是繼續(xù)使用，都應(yīng)進行仔細檢查測量。本例中如果在換新缸套前對舊缸套進行磨損情況的檢查，對連桿進行彎曲情況的檢驗，就可以及時發(fā)現(xiàn)個別氣缸的異常磨損及引起的原因，可避免事故的發(fā)生。
    (4)裝配過程中要嚴格按照裝配工藝規(guī)程操作，特別要重視對各種間隙（如主軸承間隙、連桿軸承間隙等）的檢查測量。本例中，如果按規(guī)程先在不裝活塞環(huán)的情況下，對各缸活塞進行偏缸檢查，就可及時發(fā)現(xiàn)II、III缸的活塞在氣缸中的偏斜情況，不至于發(fā)生拉缸事故。
    (5)發(fā)動機總裝總畢后，要嚴格按說明書要求進行檢查、調(diào)整。對于配氣正時、氣門間隙、柴油機供油提前角、噴油壓力、汽油機點火提前角等重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，不能憑經(jīng)驗操作（如有些修理人員有調(diào)整氣門間隙時不用塞尺進行測量，而是憑手上的感覺估計氣門間隙是否合適），應(yīng)該嚴格保證各技術(shù)參數(shù)符合說明書的規(guī)定。
    (6)修理中不得隨意更改發(fā)動機的結(jié)構(gòu)或增減發(fā)動機的零件。發(fā)動機各部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和零件的配置是在發(fā)動機設(shè)計時根據(jù)該機型具體的技術(shù)要求而確定的，有著嚴格的科學(xué)依據(jù)，隨意更改必將影響發(fā)動機的技術(shù)參數(shù)和正常工作。在某修理廠，由于駕駛員反映發(fā)動機功率上不去，修理人員就采取磨削氣缸蓋內(nèi)的燃燒室容積，使壓縮比增大），從而提高該機的壓縮壓力和爆炸壓力，但這樣做的結(jié)果必然導(dǎo)致發(fā)動機的機械負荷增大，影響發(fā)動機的使用壽命。還有修理廠，為了解決發(fā)動機運轉(zhuǎn)中冷卻水溫偏高的問題，片面地認為節(jié)溫器裝在冷卻管中有礙冷卻而擅自拆除；這樣會使冷卻水水溫長期偏低，導(dǎo)致燃燒室零件熱應(yīng)力增大，特別是容易引起缸套內(nèi)表面低溫腐蝕、增加磨損，同時也降低了發(fā)動機的熱效率，使燃油消耗率增加。
    (7)對大修后或更換了主要運動件的發(fā)動機，一定要按說明書或其他技術(shù)資料的規(guī)定進行磨合試運轉(zhuǎn)，嚴禁未經(jīng)磨合就滿負荷運行。依筆者淺見，要提高發(fā)動機的修理質(zhì)量，關(guān)鍵在于提高修理人員的技術(shù)素質(zhì)；特別是在科學(xué)技術(shù)飛快發(fā)展的今天，新技術(shù)、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用，如果不重視對技術(shù)人員的培訓(xùn)和知識更新，則不但修理質(zhì)量得不到保證，甚至難以完成一些新型機種的正常維修。
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