陳小紅
摘要了解和掌握柴油機(jī)各系統(tǒng)常見故障及排除方法,對分析和排除柴油機(jī)綜合性故障有重大意義??偨Y(jié)了柴油機(jī)拉缸的主要征兆,分析了發(fā)生拉缸的原因,提出了防止拉缸的工藝措施及發(fā)生拉缸故障時(shí)的應(yīng)急措施與維修排除。
關(guān)鍵詞柴油機(jī)拉缸;征兆;原因;防止;排除
中圖分類號S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號 1007-5739(2009)04-0199-01
隨著農(nóng)機(jī)化事業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,越來越多的農(nóng)民購買了用柴油機(jī)作動力的農(nóng)用機(jī)具,如拖拉機(jī)等。柴油機(jī)由不同的系統(tǒng)所組成,柴油機(jī)功能的發(fā)揮依賴于各系統(tǒng)功能的正常及各系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系。某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必然對整機(jī)功能的發(fā)揮造成影響,而整機(jī)出現(xiàn)綜合性故障,也必然是某一系統(tǒng)或多系統(tǒng)不正常所致。因此,了解和掌握各系統(tǒng)常見故障及排除方法,對分析和排除整機(jī)綜合性故障有重大意義?,F(xiàn)就柴油機(jī)拉缸故障的診斷與排除,談?wù)務(wù)J識和體會。
拉缸是柴油機(jī)活塞組件與缸套配合工作面相互劇烈的作用(干摩擦),在工作表面產(chǎn)生拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或咬死的損傷現(xiàn)象。它是在有潤滑條件下的程度不同的粘著磨損。拉缸輕時(shí)使缸套、活塞組件受損,嚴(yán)重時(shí)造成惡性機(jī)損事故。近年來,隨著柴油機(jī)增壓壓力和單缸功率的提高,缸套和活塞組件的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大增,再加上高粘度劣質(zhì)燃油的使用等,使拉缸更易發(fā)生。
1拉缸的征兆
拉缸故障的主要征象是:缸筒與活塞表面有嚴(yán)重劃痕、刮傷或燒傷,嚴(yán)重時(shí)活塞卡死在汽缸套內(nèi),導(dǎo)致柴油機(jī)突然熄火。具體表現(xiàn)如下:
(1)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降,功率減小,嚴(yán)重時(shí)會自行停車;停車后搖車?yán)щy或搖不動車。
(2)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常,發(fā)出“吭吭”聲或“嗒嗒”聲。
(3)排煙溫度、冷卻水溫度和潤滑油溫度顯著升高。
(4)曲柄箱或掃氣箱冒煙或著火,可嗅到油焦味。
(5)吊缸檢查,可以發(fā)現(xiàn)氣缸套和活塞環(huán)、活塞工作表面呈藍(lán)色或暗紅色,有縱向拉痕;缸套、活塞環(huán),甚至活塞裙異常磨損,磨損量和磨損率很高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常值。
2發(fā)生拉缸的原因
(1)材料不匹配。如鍍鉻環(huán)與鍍鉻缸套不匹配。
(2)氣缸套潤滑不良。氣缸套潤滑油量不足,機(jī)油粘度過大或過小,與活塞配合間隙過小等原因,都會使氣缸套表面因局部潤滑不良、摩擦嚴(yán)重而使其溫度過高。
(3)缸套和活塞過熱。由于柴油機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、冷卻水量不足或中斷、活塞環(huán)嚴(yán)重漏氣、噴油正時(shí)過晚引起后燃等原因,均會造成氣缸套和活塞過熱,導(dǎo)致拉缸事故的發(fā)生。
(4)磨合不良。新裝或修理后的柴油機(jī),均需要進(jìn)行空車磨合運(yùn)轉(zhuǎn),以消除零件表面的加工刀痕,然后才能加大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。如果磨合不良,零件表面的加工刀痕未消除便加大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),會使局部表面因摩擦加劇而發(fā)熱,導(dǎo)致拉缸事故的發(fā)生。
(5)缸套和活塞環(huán)工作表面的粗糙度不合適,容易引起運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨合拉缸;新造或經(jīng)修理的氣缸套內(nèi)表面粗糙度應(yīng)符合下列要求:高速柴油機(jī)不超過Ra0.8μm;中速柴油機(jī)不超過Ra1.6μm;低速柴油機(jī)不超過Ra3.2μm。
(6)活塞運(yùn)動裝置對中不良。新造柴油機(jī)活塞運(yùn)動裝置與氣缸套對中性差,即安裝精度低,或者由于長期運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)板、滑塊、軸承等磨損破壞了活塞運(yùn)動部件在氣缸中的正確位置,致使柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生擺動和敲擊氣缸,油膜被破壞導(dǎo)致拉缸事故。
3防止拉缸的工藝措施
(1)保證裝配質(zhì)量,活塞運(yùn)動裝置對中良好。要保證新機(jī)的安裝質(zhì)量,使其具有要求的配合間隙值;運(yùn)轉(zhuǎn)中的柴油機(jī)應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)管理,減少導(dǎo)滑板、軸承等的磨損和定期檢測及時(shí)發(fā)現(xiàn)失中現(xiàn)象。
(2)缸套內(nèi)表面采用波紋加工或珩磨加工,得到合適的粗糙度,而且形成溝紋交錯的網(wǎng)狀,減少活塞環(huán)與氣缸套接觸面積,提高單位面積壓力,加快磨合;因可儲油,減少拉缸。一般大型柴油機(jī)氣缸套采用波紋加工,中小型柴油機(jī)氣缸套采用珩磨加工或振動加工。大型氣缸套波紋切削使表面呈波紋狀,然后再進(jìn)行珩磨加工把波紋頂部磨去15%,使磨合效果更佳,拉缸發(fā)生率大大降低。
(3)缸套內(nèi)表面強(qiáng)化處理。采用松孔鍍鉻、噴鉬、離子氮化等工藝,提高缸套內(nèi)表面耐磨性、抗咬合性,以減少或防止拉缸。
(4)活塞環(huán)外表面強(qiáng)化處理,鍍錫、鉛、鋅等。在活塞環(huán)外表面鍍覆1層5~10μm金屬,可加快磨合,提高密封
性,減少竄氣和油膜破壞;采用噴鉬,改善抗咬合性和耐磨性。
4拉缸故障的應(yīng)急措施與維修排除
4.1拉缸故障的應(yīng)急措施
柴油機(jī)發(fā)生拉缸故障時(shí),首先應(yīng)降低負(fù)荷,減小油門,必要時(shí)應(yīng)卸去柴油機(jī)的負(fù)荷,然后停車。停車后放掉冷卻水,用減壓裝置打開氣閥,搖動手柄轉(zhuǎn)動飛輪,排出氣缸內(nèi)的燃?xì)猓藭r(shí)不得向冷卻水箱內(nèi)加注冷水;否則會導(dǎo)致機(jī)件因局部溫度突然下降過快而變形或產(chǎn)生裂紋,以防氣缸套突然收縮把活塞卡死在氣缸中。最后吊出活塞連桿組,檢查活塞和氣缸套表面的磨損情況,可用細(xì)砂布局部磨光,查找并排除造成拉缸的原因后方可開車。
4.2拉缸故障的維修排除
對拉缸故障進(jìn)行維修排除時(shí),應(yīng)根據(jù)拉缸的具體情況采取相應(yīng)的措施。若拉缸不嚴(yán)重,可鏜缸配加大尺寸的活塞;若活塞環(huán)卡死折斷,則應(yīng)清除環(huán)槽中的積炭等,并在必要時(shí)更換符合規(guī)定的活塞環(huán)。拉缸嚴(yán)重時(shí),還應(yīng)更換活塞、缸筒,其他該換的零件也應(yīng)更換,并按要求進(jìn)行裝配。另外,針對產(chǎn)生拉缸的原因采取必要的防范措施,如選配安裝合適的配件,裝配時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,日常應(yīng)正確使用和維護(hù)等。
拉缸故障只是柴油機(jī)常見故障之一,與其他故障的診斷與排除一樣,是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。機(jī)手個(gè)人感官的感受水平、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的多少以及對柴油機(jī)構(gòu)造原理的掌握程度等,是正確識別故障的決定性因素。因此,在平時(shí)使用中,要掌握柴油機(jī)技術(shù)狀態(tài)正常時(shí)的各種征象,如溫度、各部位的聲響、排氣煙色等,只有這樣,才能在柴油機(jī)一旦出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn),并做出正確的處理。千萬不能等到異?,F(xiàn)象非常嚴(yán)重時(shí)再去處理,這樣很有可能造成很大的浪費(fèi),還有可能導(dǎo)致機(jī)器的損傷和人員的傷亡。