李振旺

【摘 要】在當前的農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中，對農(nóng)機的修理技術(shù)要求越來越高。如何能夠快速找出農(nóng)機故障原因，并及時作出正確故障排除處理成為農(nóng)機修理人員最關(guān)心的問題。要想作出故障排除處理，首先就要對故障進行鑒定判斷，這是最基本的維修技術(shù)?，F(xiàn)本文主要探討了農(nóng)機修理中對氣缸的鑒定問題。文章首先分析了氣缸的磨損特征及其各自的形成原因，繼而詳細探討了氣缸的鑒定方法，最后簡要論述了氣缸的簡單維修技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)機；修理；氣缸；故障；鑒定

隨著工業(yè)機械生產(chǎn)水平的不斷提升，越來越多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械被逐漸研發(fā)應(yīng)用，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化發(fā)展做出了巨大貢獻。但在農(nóng)機的使用過程中，常常會因為長期使用磨損等諸多原因而出現(xiàn)一些故障，影響到農(nóng)機的正常使用。尤其是農(nóng)機動力系統(tǒng)的氣缸出現(xiàn)問題時，會使農(nóng)機無法運轉(zhuǎn)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時效性，不利于農(nóng)作物的生長。為此，當農(nóng)機出現(xiàn)故障時，必須要及時準確的對故障進行鑒定判斷，并采取最佳的處理方法，以盡快恢復農(nóng)機的正常運行。以下本文就主要以拖拉機柴油機的氣缸修理鑒定問題進行簡要探討。

1.農(nóng)機氣缸的磨損特征與成因分析

農(nóng)機的氣缸在長期的使用中，磨損最多的部位多在活塞的運動范圍內(nèi)，而其所形成的磨損通常會表現(xiàn)出不均勻的錐形與橢圓形的形狀特征。其中錐形多為上大下小的形狀，主要沿長度方向；而橢圓形則在活塞運動的圓周方向，氣缸中其他不與活塞相接觸的地方則不會發(fā)生較大磨損。經(jīng)過研究分析后，筆者認為農(nóng)機氣缸之所以會出現(xiàn)這兩種磨損特征，主要的形成原因分別有以下幾點：

1.1氣缸磨損呈錐形特征的形成原因

在實際的農(nóng)機使用過程中，導致氣缸出現(xiàn)錐形磨損的原因是多方面的，并非是單一原因所造成的。首先，在氣缸的工作環(huán)境中，由于氣缸上部的油液溫度較高，使得其粘度較低，又或者是由于氣缸上部的油液已經(jīng)被燃燒掉，因此氣缸上部的潤滑性能最差，活塞運動時在上部受到的摩擦力最大，因而對氣缸上部工作面的磨損程度也就越大。其次，在氣缸中，上部所承受的壓力要遠遠大于下部，這也是造成上部磨損多而下部磨損少的錐形磨損的主要原因。第三，當空氣中存在一定的磨料時，其在上部磨損時鋒利度最大，當作用到下部時，則基本上已經(jīng)將尖角磨鈍，因而對下部的磨損并不嚴重。最后，氣缸內(nèi)存在的化學腐蝕和電化學腐蝕也會對氣缸磨損形狀造成很大影響。燃料在氣缸內(nèi)燃燒時，燃料中的硫與水蒸氣化合生成硫酸，二氧化碳與水蒸氣化合生成碳酸。在高溫燃燒時，大氣中的氮與氧化合生成一氧化氮，繼而生成二氧化氮；二氧化氮與水蒸氣化合，則生成硝酸。此外，由碳氫化合物組成的燃料在燃燒時，還會生成有機酸，如：蟻酸、醋酸等。這些酸類物質(zhì)使氣缸壁產(chǎn)生化學腐蝕。當氣缸壁的溫度較低時，燃燒廢氣中的水蒸氣易于在缸壁上凝結(jié)為水滴，因而會產(chǎn)生電化學腐蝕。由于氣缸上部不能完全被油膜覆蓋，接觸酸類物質(zhì)和凝結(jié)水滴的機會多，所以氣缸越往上部，化學腐蝕和電化學腐蝕就越嚴重。

1.2氣缸磨損呈橢圓形特征的形成原因

與錐形磨損一樣，橢圓形磨損的形成原因也有很多種。其中最主要的形成原因有三，其一，受潤滑條件與冷卻條件的影響，即在一般的條件下，氣缸的最大橢圓磨損多在上部潤滑作用最小的部位，而若沿徑向來看，則氣缸的最大橢圓磨損則多在進氣門附近的汽缸壁處，這是因為該處的冷卻效率較高，氣溫下降較快所造成的；其二，受活塞環(huán)壓力的影響，這是因為活塞的環(huán)壓力并不是均勻分布的，而是沿徑向環(huán)壓力有很大不同，例如在其開口處的環(huán)壓力就相對較高，甚至能高出平均壓力的3倍之多，這樣就會很容易造成氣缸形成橢圓形磨損；其三，受側(cè)壓力的影響。這是因為在正常條件下，活塞往復運動的側(cè)壓力，會使氣缸在連桿擺動平面（垂直于曲軸軸心線方向）產(chǎn)生較大的磨損，而側(cè)壓力較大的一邊磨損也較大。但是，由于側(cè)壓力最大的位置并不在氣缸上部，所以對氣缸上部最大橢圓度的形成，并不起主要作用。此外，在修理時，曲軸連桿機構(gòu)加工、裝配的質(zhì)量不符合要求，如活塞銷孔偏斜，連桿彎、扭曲，軸彎曲等，也會促使氣缸不均勻磨損的產(chǎn)生。

2.農(nóng)機修理中對氣缸的鑒定

在農(nóng)機修理中之所以要對氣缸進行鑒定，主要是為了判斷氣缸的磨損程度，以判斷該氣缸是能夠繼續(xù)正常使用的，還是需要修理的，或者是需要報廢更換的，只有做出正確的鑒定判斷，才能在最短的時間內(nèi)完成氣缸修理，從而保證農(nóng)機盡快投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去。而在鑒定氣缸的過程中，首先要做的就是觀察氣缸的外表面。即查看氣缸的工作面是否有刮傷、裂紋、穴蝕或其他方面的損傷，即而再利用精確的儀表測量氣缸在不同部位的內(nèi)徑。根據(jù)明顯缺陷的情況和測量所得出的氣缸的最大磨損量、圓度、圓柱度、活塞裙部與氣缸的間隙，做出鑒定處理意見。

在確定氣缸的測量位置，如對拖拉機柴油機的氣缸，一般測量平行于曲軸軸線和垂直于曲軸軸線的兩個方向，沿氣缸軸線取四個截面；汽車汽油機的氣缸，一般取四個截面部位。部位一是活塞處于上止點時第一道壓縮環(huán)所對應(yīng)的缸壁位置，部位二是第三道壓縮環(huán)所對應(yīng)的缸壁位置，部位三是活塞裙部下端所對應(yīng)的缸壁位置，部位四是活塞處于下止點時第三道壓縮環(huán)所對應(yīng)的缸壁位置。在一般情況下，部位一處磨損最為嚴重.此處所測得的最大直徑與未磨損處直徑之差，為氣缸的最大磨損量。

一般在部位二到部位四的范圍內(nèi)確定氣缸的圓度和圓柱度。在同一截面內(nèi)，橫直徑和豎向直徑之差的一半為該截面的圓度。三個截面取其圓度最大者為氣缸的圓度數(shù)值。分別計算兩個方向三個部位中最大與最小直徑之差，取其差值的一半，較大者為氣缸的圓柱度數(shù)值。在部位二到部位四的范圍內(nèi)確定氣缸的圓度和圓柱度，是因為這個范圍是第三道壓縮環(huán)的運動區(qū)間。而第三道壓縮環(huán)是阻止氣體通過的最后一道環(huán)，它對活塞和氣缸的密封性能起著決定性的作用。因此在它運動區(qū)間任何位置封閉不嚴，都將使發(fā)動機的正常工作和功率受到極大影響。部位一的磨損量最大，也常是圓度最大的位置，但這個部位并非所有的壓縮環(huán)都通過，對氣缸的密封性能并不起決定作用。因此，如果將這個部位測量的結(jié)果也作為確定氣缸圓度和圓柱度的依據(jù)，必將造成氣缸的早期修理或報廢。在部位三測得的直徑與活塞裙部下端同一位置直徑之差，取其最大值，為活塞與氣缸的配合間隙。

汽車汽油機氣缸一般測量上、中、下三個部位。上、下兩個部位分別是活塞處于上止點和下止點時，第一道壓縮環(huán)和第三道環(huán)所對應(yīng)的缸壁位置。中間部位是活塞處于上止點時，活塞裙部下端所對應(yīng)的缸壁位置。汽車汽油機的圓度和圓柱度由上、中、下三個部位測量的數(shù)值來確定?；钊c氣缸的配合間隙是以中間部位測量數(shù)值來計算確定的。

氣缸鑒定測量后，根據(jù)計算出來的最大磨損量、圓度、圓柱度和活塞與氣缸的配合間隙，對照氣缸的技術(shù)要求確定處理意見。

3.氣缸的修理方法

經(jīng)鑒定后，需要修理的氣缸可更換氣缸套，還可用幢削的方法把氣缸的直徑加大，然后配用相應(yīng)修理尺寸的活塞和活塞環(huán)。柴油機的氣缸一般可以加大2-3次，每次加大0.5mm。汽油機的氣缸一般可加大3-6次，每次加大0.25mm或0.5mm。氣缸或氣缸套在加大到最后一次修理尺寸后，原是氣缸套的，可更換標準尺寸的氣缸套；原是整體式氣缸的，可將磨損的氣缸銼大，鑲配一個套筒，然后再銼削至標準尺寸。

【參考文獻】

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