拉缸原因分析范文

拉缸原因分析范文（精选8篇）

拉缸原因分析 第1篇

关键词：发动机拉缸,原因,预防

在正常情况下, 发动机气缸壁、活塞、活塞环的表面都有一定的硬度和耐磨减磨作用, 这些零件在一定温度条件下相互配合工作, 机油起着润滑、冷却、清洗、防锈和密封的作用。发动机拉缸, 是指气缸内壁在活塞运动范围内出现明显的纵向机械划痕和刮伤, 严重时发生熔着性磨损, 造成发动机启动困难或者自行熄火的故障。拉缸的根本原因是气缸内壁与活塞环、活塞之间难以形成油膜, 因而造成润滑不良, 甚至出现干磨擦的现象, 严重者会使活塞顶部发生烧熔。拉缸的主要原因有装配问题、疲劳磨损、温度过高、使用因素。

1 装配问题

1.1 活塞的配缸间隙过小。

如果活塞的材质不良、制造尺寸误差过大, 或者装配活塞销后活塞产生变形, 都可造成活塞与气缸的配合间隙过小, 活塞受热膨胀后被卡住, 进而拉伤气缸壁。尤其是当活塞所使用的铝合金线膨胀系数比较大时, 更容易发生上述情况。

1.2 活塞环间隙过小。

如果活塞环的开口间隙、背间隙过小, 发动机工作时活塞环受热膨胀卡死, 与气缸壁压得很紧, 甚至活塞环折断, 很容易在气缸壁上拉出沟槽。开口间隙小, 特别是旧气缸换新环后, 第一道气环撞击缸套台肩, 或者装配时活塞环开口扩展过大, 都易造成折断导致拉缸。背隙过小, 拆装没有使用专用工具, 使环出现螺旋形, 产生弹性效应, 也会拉缸。

1.3 活塞销窜出。由于活塞销卡簧未装或脱落、折断, 活塞销在运动中窜出, 很容易拉伤气缸内壁。

1.4 气缸套在装配过程中产生变形。

如缸套上端面凸出量过大, 安装气缸盖后将缸套压得变形;缸套阻水圈太粗, 压入机体后造成缸套变形, 都容易引起拉缸。

2 疲劳磨损

2.1 长期使用, 气缸套的圆度、圆柱度

公差超出允许的范围, 使活塞与缸套密封性大大降低, 气缸内的高温气体下窜, 破坏活塞与气缸壁之间的油膜, 进而引起拉缸。

2.2 活塞环折断。

曲轴弯曲、连杆弯曲、气缸套中心线与曲轴轴心线不垂直、曲轴的轴向间隙过大, 均能使活塞环与气缸套产生偏磨和受力不均而折断。如轴瓦间隙过大, 活塞销、连杆铜套间隙过大, 第一道气环最容易折断。

2.3 活塞和活塞环倾倒一侧 (俗称靠缸) 。

由于活塞变形、活塞孔偏移、连杆变形、曲柄销与主轴颈不平衡, 这时活塞对缸壁压力相对集中, 破坏油膜, 失去润滑, 形成干摩擦, 造成拉缸。

2.4 喷油嘴长期雾化不良。

喷油嘴长期使用可能出现堵塞、粘连, 造成喷油渗漏、雾化不良。燃油进入缸内不能完全燃烧, 而沿缸壁渗入油底壳, 导致机油过稀而润滑质量变差, 造成拉缸等故障。

2.5 润滑不良。

润滑系统出现问题导致机油不能正常供给。如机油泵磨损, 调压阀失灵等;油道、机油滤清器堵塞;机油油位过低、不清洁。

3 温度过高

发动机温度过高, 机油变稀, 压力下降, 使气缸的润滑条件变差, 干摩擦或半干摩擦使活塞裙部发生粘着, 造成拉缸故障。绝大多数拉缸的活塞都有过热的痕迹, 或是变为兰色, 或是有活塞外表面熔化现象。由此可见, 发动机温度过高是拉缸的常见和主要原因。

3.1 发热过度:发动机正时不良, 点火过迟;增压器、气门杆磨损导致燃烧室中窜入机油等。

3.2 散热不足:

冷却水量不足、水质不良、水中混入机油、水垢过多、水中混入气泡;节温器卡死;泥沙、锈皮杂质堵塞水箱;水泵工作不良、皮带松弛、风扇叶片变形等。

4 使用因素

4.1 空气滤清器不密封, 过滤效果变差,

空气中的尘埃、砂子等杂质吸入气缸内, 形成磨料磨损。试验表明, 假如每天吸进几克灰尘, 气缸套的磨损量将增大10倍以上。

4.2 磨合不良。

新机或大修后的发动机, 在气缸套、活塞和活塞环等零件表面存在许多微观凹凸不平, 润滑油膜较难形成。如果未经磨合立即投入大负荷运转, 则容易引起拉缸等事故。

4.3 经常低温启动。

发动机低温启动时, 润滑油粘度大, 流动性差, 在气缸内壁难以形成有效的油膜。柴油在燃烧室温升较慢, 滞燃期长, 燃烧恶化, 导致积碳, 诱发拉缸。据研究部门测试, 柴油机在冷却水温30℃以下负荷作业时, 气缸套等机件的磨损量是正常水温时的5~7倍。

4.4 长时间怠速运行。

怠速运转危害较多: (1) 缸套产生电化学腐蚀, 低温燃烧产生的SO2、CO2等气体对缸壁有强烈的腐蚀作用。 (2) 摩擦副磨损加大, 低温燃油雾化不良, 会呈液态冲刷缸壁上的油膜, 消弱了油膜层的抗蚀抗磨能力, 使缸套得不到充分的润滑。 (3) 缸壁上的一部分未雾化的燃油会随废气窜入曲轴箱, 稀释并污染机油, 使机油润滑性能降低, 造成拉缸。

4.5 长期超载低速行驶。

长期低速行驶, 对车损伤比较大, 燃料燃烧不充分, 发动机功率得不到发挥, 容易产生大量积碳。

5 预防拉缸措施

5.1 在维修发动机的过程中, 注意清洁工作, 以免杂质污物带进发动机内。

5.2 活塞与气缸的配合间隙要符合装配要求。

严格执行修理工艺规程, 保证维修质量。另外, 在修理上还要注意活塞偏缸问题, 同时也要保证气缸套的尺寸精度。

5.3 大修后的发动机, 应按技术规程进行磨合, 不得超速和超载。

5.4 加强对冷却系统的维护与检查, 保持冷却水正常温度, 避免发动机过热。冬季启动前应采取预热措施。

5.5 加强进气系统的维护保养, 严防灰尘吸入气缸内。

5.6 维护好润滑系统, 防止机械杂质和积碳混入机油内而加剧气缸套的磨损。

适时检查机油油面高度, 发现亏油及时添加。

5.7 要加强车辆日常使用中的维护, 根

据工作情况适当地缩短空气滤清器、燃油滤清器、机油滤清器及机油的维护周期和更换周期。

5.8 正确操作发动机, 不要超负荷作业, 不要乱轰油门;行车中注意观察仪表, 发现异常, 应及时进行处理。

5.9 在维修保养时, 要检查油底壳。若发现机油中有金属颗粒时应及时处理。

参考文献

[1]莫持标.汽车发动机拉缸原因及预防措施[J].科技资讯, 2010 (24) .

柴油机拉缸故障的诊断与排除 第2篇

柴油机拉缸故障的诊断与排除

了解和掌握柴油机各系统常见故障及排除方法,对分析和排除柴油机综合性故障有重大意义.总结了柴油机拉缸的.主要征兆,分析了发生拉缸的原因,提出了防止拉缸的工艺措施及发生拉缸故障时的应急措施与维修排除.

作 者：陈小红  作者单位：浙江省苍南县桥墩镇人民政府,浙江苍南,325806 刊 名：现代农业科技 英文刊名：XIANDAI NONGYE KEJI 年，卷(期)： “”(4) 分类号：S219.07 关键词：柴油机拉缸   征兆   原因   防止   排除  

拉缸原因分析 第3篇

1 拉缸的磨损机理

柴油机拉缸的机理, 直观地说是由于两个摩擦表面之间没有油膜存在而产生的一种局部金属熔着现象, 这种形式的金属表面损坏是粘着磨损。气缸与活塞组在润滑不良的情况下滑动时, 两者有微小部分金属面直接接触, 两种金属由原来的液体摩擦变成固体间的干摩擦或半干摩擦, 产生局部高温, 导致接触点处发生组织变化、软化, 甚至熔融、撕脱, 逐步扩展造成粘着磨损。熔着扩展将导致大范围异常磨损, 气缸壁、活塞、活塞环快速受到严重损伤, 在气缸壁表面上呈现熔融流动状态, 显出不均匀、不规则边缘的沟痕和皱褶, 就会形成拉缸。

2 柴油机拉缸的原因分析

产生拉缸的原因很多, 总的来说有三个方面:使用因素、装配因素、制造加工因素。

2.1 使用因素

(1) 不按规定进行磨合, 柴油机运行初期 (包括大修后) , 由于零件加工表面较粗糙, 加工后的形状和装配位置都存在一定的误差, 配合间隙也较小, 因此零件磨损和机械损失很大。因此在磨合期内运转时, 必须严格遵守磨合规定, 以保证磨合的质量。主要规定包括:减轻负载、限制运行转速、选择优质燃润料, 及加强磨合维护等。

(2) 润滑油使用不当, 一般船用柴油机热负荷大、温度高、工作条件苛刻, 应按规定选用合适的润滑油。如果不按规定要求选用润滑油或粘度不合适, 将会导致柴油机拉缸。这是因为润滑油粘度过大, 其流动性差, 特别是在低温起动时, 不易快速到达摩擦表面, 加速了柴油机的磨损;润滑油的粘度过小, 易造成润滑油自摩擦面流失, 不能形成可靠的润滑油膜, 也会加剧气缸的磨损。因此, 要求润滑油的粘度选择要恰当。

(3) 柴油机水温过高, 柴油机工作时, 冷却水的正常温度应保持在80℃~90℃, 此时柴油机可输出最大功率, 燃油消耗最经济, 机件磨损也不大。如果冷却水的温度过高, 柴油机金属零件长时间在高温作用下, 强度、弹性和耐磨性会下降;同时高温使活塞热膨胀量超过限值, 将配缸间隙完全消除, 造成活塞在气缸内卡死。此外, 润滑油在高温下粘度变小, 使气缸壁上不能形成可靠油膜, 使活塞环与气缸壁间形成干摩擦或半干摩擦而拉缸。造成柴油机水温过高的主要原因有:冷却系中水量不足、海淡水热交换器和水套内壁水垢过多、水泵泵水效能欠佳等。

(4) 严重超负荷, 如果船舶超载航行, 就要求柴油机输出功率增大, 气缸内平均指示压力增加, 易引起水温、油温升高, 气缸油粘度下降, 气缸壁上的油膜因缸壁温度的升高和气缸油的变稀而受到破坏, 从而加剧气缸的磨损。因此柴油机应避免长时间超负荷运转, 以免发生拉缸事故。

2.2 装配因素

(1) 活塞选用不当, 在选配活塞时, 如果选用的活塞硬度与气缸壁硬度配合不当, 就容易引起拉缸事故的发生。如果活塞质软, 热膨胀系数大, 高温时强度差, 当柴油机在高速运转、温度升高、气缸油稀薄的情况下, 活塞受力面的合金极易熔化而形成粘缸, 最后发生拉缸。

(2) 活塞装配间隙过小, 活塞与气缸的装配间隙有严格规定, 间隙小, 热车时可能会“拉缸”。因此装配活塞时应严格控制其配缸间隙。检测配缸间隙时, 可将不装活塞环的活塞放置在气缸内, 用规定厚度、长度、宽度的塞尺塞在活塞与气缸壁之间, 在规定点处测得间隙值, 应在许用范围内。

(3) 活塞环的搭口间隙太小, 活塞环在气缸内受到高温影响会膨胀, 而环的膨胀受气缸限制不能自由伸展, 只有向活塞环的搭口间隙处伸展。如果活塞环的搭口间隙太小, 便会发生轧环或断环的现象, 最后形成拉缸。装配活塞环时要注意检查其搭口间隙是否符合技术要求。从一些柴油机拉缸的实际情况看, 环的搭口间隙过小是造成拉缸的不可忽视的原因。

(4) 活塞销卡环漏装或弹力不足漏装活塞销卡环的作用是卡住活塞销, 防止活塞销轴向窜动。若装配时忘记装此卡环, 则工作中活塞销就会因轴向位移而刮伤气缸壁, 形成拉缸。另外, 如果活塞销卡环失去弹力后继续使用, 卡环就不能靠其弹力紧紧贴合在卡环槽内, 容易脱落, 最终导致活塞销损伤气缸套而拉缸。

2.3 制造加工因素

(1) 活塞椭圆度的影响, 活塞在工作中由于金属分布不均匀和受热、受力等原因, 造成活塞在活塞销轴线方向膨胀量大。因此, 在制造加工时预先将活塞制成椭圆形, 其短轴方向为销座孔轴线方向。这样在全负荷工作时, 活塞裙部将变成圆形, 以保证活塞与气缸周围间隙接近均匀。如果椭圆度不足, 可能会导致活塞在气缸中卡死;若椭圆度过大, 将使活塞与缸壁的实际接触面积减小, 也使磨损和拉缸的倾向增大。

(2) 活塞锥度的影响, 活塞在工作中受热变形, 为了使活塞在工作中能有一个合理的形状, 与气缸壁保持均匀的间隙, 柴油机活塞都制成上小下大的锥体。通过对一些柴油机拉缸活塞的分析, 裙部锥度在0.04 mm以下容易拉缸。拉痕为三角形和八字形的拉缸活塞, 可能与锥度过小有关。

(3) 活塞表面硬度的影响活塞表面硬度对拉缸有极大的影响。通过对一批拉缸和不拉缸活塞表面硬度进行测量, 发现发生拉缸的活塞表面硬度普遍比不拉缸活塞的硬度低HBl0~HB30。活塞热处理过程中升温速率、淬火温度和保温时间等某一参数稍有偏差, 则会产生表面硬度低, 活塞的内应力不能完全消除, 使活塞金相组织处于不稳定状态, 在大负荷中遇到高温, 容易产生异常膨胀变形现象, 造成拉缸。

3 拉缸的主要预防措施

(1) 对新的和大修后的柴油机, 一定要先经过磨合, 即在保持良好润滑的条件下, 按照转速从低到高, 负荷由小到大的原则, 认真按照规定的磨合程序操作, 然后才能投入正式的负荷运转。

(2) 按照使用说明书的要求, 正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞环的搭口间隙。同时要保证气缸套的尺寸精度。

(3) 保持冷却水正常工作温度, 避免柴油机过热。低温下柴油机启动前应采取暖缸措施。

(4) 合理操作使用柴油机, 不要超负荷作业, 不要迅速加速。

拖拉机高温缺水拉缸维修实例分析 第4篇

在田间旋耕作业现场, 一名新机手驾驶的80马力拖拉机带2m旋耕机作业时, 采用最大油门, 转速表显示发动机在1600r/min-1700r/min状况下长时间作业, 这种低速大扭矩下的运转对于发动机功率发挥以及冷却效果极为不利。现场指导机手改变耕深、动力输出轴挡位、拖拉机行驶速度等几方面使发动机转速处于2000r/min以上状况下作业, 发动机水温一切正常, 机手说发动机明显有劲, 农户对旋耕质量也满意了。

得知有一位用户刚购买的拖拉机下地干活半小时水温就达100℃以上。笔者立即赶往现场, 80马力拖拉机配带的2m旋耕机 (用户在旋耕机后改制加了3个犁头用于起垄) 在麦秸秆焚烧后的麦茬地里作业。地块长60m, 第一圈水温从40℃上升到60℃, 第二圈60℃上升至80℃, 第三圈水温就达100℃以上, 经检查拖拉机前面机罩通风栅被焚烧后秸秆灰附吸在上面堵塞了, 打开机罩水箱前面的网板也是吸附着厚厚的一层秸秆灰, 这部分秸秆灰主要是从水箱底板上机油散热器进出油管的方缺口处进入。当清除秸秆灰后工作水温就下来了。当打开机罩工作时水温上升速度明显变慢。我们要求用户勤清除吸附的秸秆灰, 并及时补充加水。

在附近地区发现, 其他用户作业情况与上述低转速大扭矩和秸秆灰堵塞问题均不同程度存在。由于当年安徽这一区域因麦子成熟晚, 收割季节较往年迟数天, 农民收割麦子后仍采用焚烧秸秆的方法, 为赶上水稻插秧季节, 农户将秸秆刚焚烧完就要求拖拉机旋耕了。烧后的秸秆灰随风飞舞, 拖拉机经过时发动机水箱散热风扇的风吹在地面上, 激起更多的秸秆灰急速飞起, 导致秸秆灰极易被吸附在前机罩进风栅栏和水箱前面的网板上。往年也存在焚烧秸秆现象, 但由于季节比当年早些, 秸秆焚烧后一般数日后才进行旋耕作业, 在旋耕作业之前秸秆灰因雨水、露水或表面干灰被风刮走等原因, 拖拉机旋耕时就没有出现前面机罩通风栅栏被焚烧后秸秆灰堵塞得这么严重情况。

另外, 几家企业的拖拉机也普遍存在着堵塞问题, 用户在清除秸秆灰时将发动机熄火后清除更容易些, 有大部分吸附在进风栅栏和网板上的秸秆灰随着发动机熄火后, 风扇不吸风了, 就能自动掉落下来。还可以用储气筒内压缩空气从水箱后面、进风栅栏和网板背面吹就能快速地清除。这些因高温出现拉缸的拖拉机驾驶员多是新手, 对“开锅”重视不够, 未认识其危害性, 在高温时不停机仍继续作业也不及时补充加水, 导致缺水拉缸故障的发生, 连喷油器回油塑料管也被缸头高温烤化了。部分出现拉缸的拖拉机计时表工作时间甚至没有超过30小时。尽管拖拉机厂家和发动机厂家从考虑用户利益出发, 一般对因缺水发生拉缸的发动机给予免费维修, 就是这样还是有个别用户坚决不同意维修, 提出退机、赔偿之类的要求。

由于这几年在市场上也常常有类似问题的发生, 作为拖拉机生产企业或经销商应从以下几方面做好相关工作:

1.加强用户的基本培训。经销商希望用户提机后能尽快离开, 根本没时间培训或不知道如何培训, 甚至没有培训意识。因季节不等人, 用户也急着提机回家尽快下地干活挣钱, 也不愿意花时间接受培训。其实用户没有体会到正确使用拖拉机有多么的重要, 连最基本的新车磨合保养都不清楚, 很难做到正确使用和保养拖拉机, 作业过程中就难免会出现各种情况。这些用户多是在外打工挣了些钱回家的, 都希望购买一台拖拉机在家乡走致富路。这些机手基本上没有看产品说明书, 以为从经销商开回家这点路的时间就算是磨合了, 根本没有按说明书上规定磨合40小时后才能进行满负荷作业。使用中更是错误地将发动机处于大扭矩低转速下长时间工作。因此对购机用户及时培训就显得很有必要, 正确地使用和保养对于拖拉机功能的正常发挥是非常重要的。

2.在应对沙尘大、气温高、秸秆焚烧灰等特殊环境方面, 拖拉机在结构和性能上一时还难以满足时, 厂家应在拖拉机说明书中加以特别提示, 经销商在用户购机时也应提醒用户注意。

3.企业对已经投入市场的机罩通风栅栏的通风面积以及散热风速应作进一步的计算、分析、试验, 也可参考国内外同行同类机型的结构进行改进, 以减少灰草杂物的吸附堵塞的可能性, 提高自洁性能和清除吸附物的方便性。

4.充分重视经销商在三包过程中的协调作用, 在坚持三包原则的情况下可以从经销商开发市场和用户利益方面给予适当照顾。无原则地让步也未必是好的方法, 为了避免用户错误认知, 这就需要我们做好农机三包政策的宣传和对具体故障原因分析说明, 使用户、生产企业、经销商利益彼此兼顾。

发动机拉缸的原因与预防措施 第5篇

一、拉缸的原因

1.气缸表面几何形状和粗糙度影响

气缸内表面粗糙度、圆度和锥度超过允许不修值时, 致使活塞环密封性能降低, 漏气量增大, 可燃气体便窜到活塞裙部, 提高了活塞裙部温度, 破坏了润滑油膜, 使缸壁的凸起点与活塞环、活塞接触, 产生局部摩擦而造成拉缸。

2.发动机温度过高

发动机工作时, 气缸内的瞬间最高温度可达3000℃, 活塞、气缸套等与高温气体直接接触的机件, 其热量若不能及时有效地散发出去, 就会造成发动机温度过高, 使机油变稀, 油流压力下降, 润滑质量降低, 而活塞、气缸套则因其工作条件恶劣, 一旦处于摩擦状态, 缸内积存的热量再加上高速运动产生的热量, 使活塞局部烧熔, 产生粘着;或活塞环受高温而卡死、折断, 使缸壁受拉伤或划伤, 即产生拉缸故障。

3.油底壳内进入大量柴油

因喷油器雾化不良或气缸密封性能变差, 使燃油进入缸内不能完全燃烧, 而沿缸壁进入油底壳, 导致机油过稀而使润滑质量严重下降, 造成拉缸。装有转子分配泵的柴油机, 若分配泵轴上的唇形油封磨损或老化, 柴油会通过正时齿轮室而进入油底壳, 也会造成上述故障。

4.增压器有故障

采用增压器的发动机, 因通过主油道引出润滑油来润滑增压器的涡轮轴、泵轮轴或密封环等机件, 当这些机件严重磨损后, 润滑油便会大量进入发动机进气道或排气道。进入进气道的润滑油则随空气被吸入气缸, 燃烧后在活塞顶部留下大量的积炭, 严重者造成活塞烧熔, 导致拉缸。同时, 大量润滑油流失, 会使油底壳缺油, 也易造成卡缸拉缸、烧瓦抱轴等严重故障。

5.装配质量不过关

有些机手或修理人员在检修过程中, 不能严格地执行修理工艺的要求。如:活塞环边间隙与端间隙装配过小, 当受热膨胀因遭受卡阻而折断后, 锋利的断口会将缸壁拉伤;又如:活塞环边间隙过大, 使活塞环与环槽上下端相撞击, 达到一定程度后, 活塞环会疲劳折断而造成拉缸。再如:活塞销因与座孔配合过松而发生窜动, 卡簧又弹力不足, 致使活塞销窜出造成拉缸;还有活塞与缸壁配合间隙过大或过小也会造成拉缸等。

6.检修过程中不注意清洁

有的机手在检修发动机时, 不注意环境、机件及工具的清洁, 将铁屑或砂尘等杂质带进气缸, 或混入油底壳的机油里, 并随机油飞溅至缸壁而造成拉缸。

7.大修后进行磨合时超速超载

发动机在大修后, 按规程应进行一定时间或一定里程的磨合。如果磨合期内超速或超载, 会因活塞的早期恶性磨损而导致拉缸。

8.活塞冷却喷嘴断裂或脱落

对于活塞冷却依靠喷嘴喷射机油的发动机来说, 因为喷嘴是由高强度的尼龙制成, 又长期在高温高压下喷射机油, 故容易产生老化。而其一旦老化, 则易于发生断裂甚至脱落, 致使活塞顶过热, 造成活塞顶部的金属熔化而出现拉缸。

二、拉缸的征兆

(1) 发动机转速下降, 功率减小, 严重时会自行停车, 停车后摇车困难或摇不动; (2) 冷却水温度、气缸温度、机油温度明显升高; (3) 发动机产生拉缸故障时, 在发动机的上部, 能听到“嗒嗒”的活塞敲击气缸的清脆响声。如果要判断故障的原因, 则应结合查看发动机的机油压力、耗量、油质变化以及水温等是否正常;气缸高温高压气体下窜是否严重;观察排气的烟色 (是否冒蓝烟) 、烟味 (是否有烧机油味) 等情况进行综合分析。

三、预防拉缸的措施

1.加强对冷却系统的维护与检查。诸如:向冷却系加注清洁的软水, 保证风扇有正常的通风量, 保证节温器的良好工作性能, 定期清洗冷却系的水垢, 以免发动机出现高温现象。

2.严格检修质量标准。在装配发动机时, 应使活塞与缸套的配合间隙、活塞环的边间隙与端间隙及其弹力均符合要求, 气门的封闭性能好, 以保证气缸有良好的密封性能。喷油器喷油压力要适当, 喷雾锥角要合适, 燃油雾化要良好, 这样, 可使喷入气缸的燃油完全燃烧, 以免未燃烧的燃油进入油底壳内, 稀释和污染润滑油, 降低发动机的润滑质量。

3.大修后的发动机, 应按技术规程进行磨合, 不得超速超载, 磨合结束后应更换机油。

4.发动机工作时应注意观察仪表, 注意水温、机油压力的变化, 若发现异常, 应立即停机检修。

5.若工作条件恶劣, 可适当缩短油底壳机油的使用周期。更换机油时, 须仔细观察放出的旧机油, 若发现油中有铅、金属颗粒、铁屑及断裂脱落的活塞等, 应及时进行处理, 并对气缸的活塞进行检查, 以防发动机拉缸故障的发生。

拉缸原因分析 第6篇

本文所研究的柴油机活塞为国内某货车整车厂与配套厂合作开发的柴油机活塞, 主要用在某型矿用货车上, 近期不断出现车辆柴油机粘缸的故障, 给整车厂和配套厂带来了一定的损失。本文主要研究柴油机粘缸的分析过程, 提出解决流程, 为解决此问题提供一定的思路。

1、活塞拉缸故障原因

拉缸:活塞组在气缸内运动过程中, 由于某种原因引活塞与气缸内壁产生摩擦现象, 当达到到一定程度时, 活塞表面产生金属熔物, 发动机伴有轻微的敲缸声。特别严重时, 活塞及气缸套内表面将出现沟槽甚至活塞与气缸套发生卡死。

拉缸产生的原因有很多方面主要集中在以下几方面:

(1) 活塞的配缸间隙过小。如果活塞在制造过程中发生尺寸误差过大, 在铸造过程中材料的材质不良, 那么活塞在运行过程中就会发生受热膨胀量变大, 会造成活塞与气缸的配合间隙变小, 进而拉伤气缸壁。

(2) 发动机过热。发动机冷却系统发生异常或发动机超负荷运行 (产生爆燃爆震) , 均会造成发动机热量不能及时散出去导致发动机过热, 从而会使活塞过分膨胀, 环槽与环卡死等问题产生, 导致拉缸发生。也会导致润滑油膜不能完全建立, 或者是润滑油过稀或失效, 导致活塞裙部出现拉缸。

(3) 装配不良。活塞销与活塞销孔配合过紧, 气缸在装配过程中操作不当造成圆度、圆柱度超差, 装配时活塞与汽缸壁之间误进入异物等造成发动机拉缸。

2、活塞拉缸诊断流程

具体拉缸活塞分析流程如图1所示。

3、活塞拉缸故障分析

3.1 故障现象

2011年3月14号在上饶维修站报告N350新车, 使用不到二周发现发动机存在异响, 异响来汽缸内部。发动机返回主机厂拆机检查发现一缸存在较严重拉缸现象, 其它三缸正常。

3.2 活塞故障原因分析

若活塞的铸造性能不良和加工不良会造成拉缸问题。制定了如下的分析方案, 从三个方面对失效件进行分析:

测量拉缸活塞形线

测量拉缸活塞椭圆度

拉缸活塞外观检查

3.2.1 测量拉缸活塞形线

使用形线仪测量一拉缸活塞的形线, 图2-a是一缸拉缸活塞, 在图中已经标出了三个点的位置这三个位置除了“1”点位置没有产生拉缸损伤, 其它两个位置均有拉缸损伤, 尤其是“2”点位置拉伤严重。

图2-b是形线检测结果。两图中三个点的位置是一一对应的, “1”位置形线不在标准范围内而且产生凸起变形。因为拉缸造成此位置产生挤压变形, 所以表现出凸起变形。“2”位置由于拉缸损伤, 形线超差并且向内轻微凹陷。“3”位置由于严重拉缸, 其形线严重超差并且向内严重凹陷。

从图2-b中可以看出首先拉缸活塞存在形线, 但是由于拉缸造成活塞严重损伤, 形线严重超差。

3.2.2 测量拉缸活塞椭圆度

使用圆度仪测量一二缸活塞的椭圆度。拉缸活塞上取三个位置 (如图2-a) 所示测量椭圆度。从图中可以看出这三个位置均存在拉缸损伤。

图3-a是15.5mm位置的椭圆度, 由于此位置存在拉缸现象, 所以红色图框中的拉缸位置的椭圆已经超出“H”形的标准公差范围。椭圆也已经严重变形。

图3-b是30.0mm位置的椭圆度, 由于此位置也存在拉缸损伤, 椭圆度跳动大, 在图中右边的红色图框的椭圆已经消失。而且椭圆也已经超出“H”形的标准公差范围。

图3-c是68.0mm位置的椭圆度, 红色框表示的椭圆图形已经变成近似直线, 严重超差。

3.2.3 拉缸活塞外观检查

观察活塞内腔的颜色并没有发现蓝色、红色或者是黑色等明显变色, 说明活塞在工作过程并没有受到过高温。观察活塞销孔的颜色也没有发现明显变色, 说明活塞销与销孔之间配合良好。

观察活塞表面并无明显磕碰, 拉缸处没有很深的痕迹, 拉伤痕迹比较均匀。说明活塞与气缸之间无异物存在。观察活塞环槽并无大量积碳, 这说明发动机燃烧状态很好, 无爆燃, 燃烧不充分等现象, 活塞环与环槽之间无卡滞现象。

4、结论

(1) 对拉缸活塞的形线和椭圆度测量, 其形线与椭圆度均存在, 由于存在拉缸损伤所以均超差。说明拉缸活塞装机之前形线和椭圆度在标准范围。

(2) 通过对拉缸活塞外观检查, 未发现活塞受过高温, 发动机的燃烧状态正常, 活塞环与环槽之间配合正常, 活塞与气缸之间无异物存在。

(3) 主机厂对故障发动机缸套进行检测, 发现缸套使用存在问题。缸套缸径偏小属于A组缸套, 应该与A组活塞进行装配, 但是却与B组活塞进行装机, 造成活塞与气缸之间的配缸间隙过小, 导致发动机产生拉缸现象。

摘要：发动机故障种类繁多, 据统计发动机拉缸故障约占发动机故障率的50%, 文章主要从发动机活塞方面来分析拉缸故障的诊断方法, 从而总结出拉缸故障的诊断思路和方法。

关键词：拉缸,配缸间隙,发动机过热,形线,椭圆度

参考文献

[1]赵世来, 王旭, 宋东升.发动机拉缸问题的研究[J].黑龙江科技信息, 2013 (16) .

[2]莫持标.汽车发动机拉缸原因及预防措施[J].科技资讯, 2010 (24) .

[3]张国宝.柴油发动机拉缸的诊断与维修[J].河北:河北建筑工程学院院报, 2010 (01) .

拉缸原因分析 第7篇

牌号为粤K05761的活塞式体积管于2013年3月在阳江进行水标测试时, 发现其完好的主要性能指标之一:重复性, 远远超过体积管检定规程JJG209-2010中规定的优于0.02%, 无法满足输油站质量流量计的标定要求, 但通过仪表专业对其控制系统及光电开关等外部辅助部件进行多次检查测试均正常, 于是判定故障点主要是出现在计量缸内。在对设备进行拆分检修作业时, 发现体积管管内出现拉缸现象, 针对设备存在的问题, 我单位进行深入分析, 并提出维修方案。

1 活塞式体积管的结构

(1) 流量管:流量管为不锈钢管, 内壁经精加工并镀硬铬;流量管配有液压活塞、提动阀和失效安全机构;

(2) 液压缸:液压缸带有驱动活塞, 驱动活塞作为气动弹簧增压室中的气体与液压油之间的隔离机构, 提供启闭提动阀所需的动力, 并在体积管的工作循环中驱动体积管。驱动轴的一端与驱动活塞相连, 另一端与提动阀连接;

(3) 光学组件:通过光学传感器精确界定流过体积管的液体的排量体积;精度可达0.0005mm;

(4) 液压控制阀:常闭双向阀, 用于控制体积管的液压操作;

(5) 液压泵:可变排量叶片泵, 由电机驱动。提供克服增压室压力所需的能量, 把活塞返回到上游位置。当活塞达到上游位置时, 液压泵位于中间状态, 保持液压但没有流量, 以最大限度地减少功耗;

(6) 气动弹簧增压室:压缩气体充入气动弹簧增压室, 提供克服轴封摩擦所需的能量, 从而关闭提动阀。另外, 还需要一部分充气来克服液体压力在体积管内产生的、作用在驱动轴和检测器轴上的力。

2 活塞式体积管拉缸表象及原因分析

2.1 体积管缸体内壁呈现轴向贯穿伤

2.1.1 表象1

体积管缸体内壁拉伤明显, 且划痕均为轴向贯穿伤;缸体底部划痕密集, 最深处约1.3mm;缸体两侧划痕较少、较浅, 约0.6~0.7mm;顶部划痕最少也最浅;

2.1.2 原因分析

拉缸的划痕均为轴向贯穿伤, 且拉伤深度呈自缸体顶部至缸体底部逐渐增多增强的规律, 因此考虑划痕主要来自在缸体内做往复式运动的测量活塞:测量活塞的密封为两条弹簧蓄能密封圈, 其密封唇口材质为增强聚四氟乙烯, 内有不锈钢蓄能弹簧。测量活塞在缸体内做往复运动, 靠弹簧蓄能密封圈对工作介质进行密封, 在经长周期磨损后, 密封唇口的过盈量逐步减小, 直至完全被磨平;这时在密封唇口内包裹的高强度不锈钢蓄能弹簧就露了出来, 在没有任何润滑系统的情况下, 缸体内壁虽经镀铬强化处理, 也依然会被拉伤;另外, 在标定液体中也会含有固体颗粒物, 随待测液体流经测量活塞时被密封圈和导向带阻挡, 滞留在缸体内随测量活塞作往复运动时也会拉伤缸体。

2.2 液压活塞内、外轮廓偏心, 活塞杆导向套失效 (图4)

2.2.1 表象2

经测量, 测量活塞的外轮廓呈不规则椭圆状, 用量缸表测绘内、外轮廓, 出现0.9mm偏心;测量活塞上的活塞杆导向套磨损严重, 已出现断裂现象。

2.2.2 原因分析

测量活塞为不锈钢材质, 自重较重, 在长周期的往复运动过程中, 由于自重会自然下垂;在初始阶段, 导向带会起到支撑和导向的作用, 但经过长时间的载重磨损后, 导向带会磨薄、磨断, 发生拉缸现象;其次, 测量活塞的下垂也会导致测量活塞与活塞杆产生相对位移, 活塞杆挤压导向套, 而导向套被卡簧固定在沟槽内, 以致呈现出径向顶端厚、底端薄的现象, 而导致活塞杆导向套失效。

2.3 提动阀与液压活塞发生碰撞, 提动阀密封失效

2.3.1 表象3

提动阀外轮廓有碰撞痕迹, 拆下提动阀密封圈, 密封圈上有明显的剪切印记。提动阀与测量活塞的不同心形成第二个内漏点。

2.3.2 原因分析

活塞杆带动提动阀做往复运动, 提动阀与测量活塞经长周期撞击, 且由于自重, 测量活塞出现自然下垂, 提动阀与测量活塞的顶端间隙不断减小, 而底端间隙不断增大, 直至底端提动阀密封圈的过盈量都无法弥补间隙, 因而发生介质泄漏, 标定数据出现误差;同时, 密封件顶部被剪切, 提动阀与测量活塞发生碰撞损坏。

3 活塞式体积管拉缸的解决方案

3.1 体积管缸内壁轴向贯穿伤的修复

对体积管缸体内壁的轴向贯穿伤的修复, 采用绗磨工艺, 为保证计量缸的圆度和圆柱度, 将体积管内径方向单边均匀的向外磨除1.3mm, 并进行镜面化处理, 降低表面粗糙度, 最后缸径的圆度和圆柱度公差0.03mm。

在绗磨工作中, 绗磨头同时进行径向自转和轴向往复运动。绗磨以定压定量进给形式进行, 初始阶段以定压进给绗磨, 当油石进入堵塞切削阶段时, 转换为定量进给绗磨, 以提高效率。最后用不进给绗磨, 提高孔的精度和表面粗糙度。

绗磨工艺的优势:1.加工精度高, 对于属于大孔加工的内径Ф647.7mm的体积管, 先选用1000目的红宝石油石, 配合W1.5的研磨膏, 将缸体内壁的单边研磨掉1.2mm后, 再改用天然玉油石, 配合W0.5的研磨膏, 对缸体内壁进行镜面处理, 能够保证缸体的圆度达到0.005mm。2.发热低, 油石与孔是面接触, 每粒磨粒的平均磨削压力小, 这样在绗磨时, 工件的发热量很小, 工件表面几乎无热损伤, 变形小, 加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。3.切削余量小, 绗磨加工在所有加工方法中去除余量最少。

3.2 体积管内壁表面镀铬硬化处理

在体积管内壁的绗磨结束后, 再对内壁进行表面镀铬硬化处理, 以保证体积管在以后的工作中内壁表面有足够的赢度, 不被划伤。

3.3 对体积管测量活塞内、外轮廓偏心, 活塞杆导向套失效的修复

(1) 以测量活塞的前活塞为基础面, 对后活塞的外轮廓及活塞杆导向套沟槽进行堆焊处理。

在对测量活塞的活塞杆导向套沟槽进行堆焊处理时, 由于导套沟槽壁厚很薄, 单边壁厚约8mm, 在堆焊时必然会发生应力变形, 特别是在管口处, 堆焊后径向可能会出现大于4mm的变形 (经验数据) , 因此更要注意控制工件在堆焊时的表面温度。事实证明, 在对内孔完成两层的堆焊任务后, 管口外轮廓的径向收缩约为4mm, 因此, 要对管口外轮廓再次进行堆焊处理。

在堆焊过程中, 为最大化的控制因堆焊产生的应力变形, 选用1.2mm的焊丝, 工作电流采用能够熔化焊丝的最小电流 (160m Ah) , 且每堆焊完成一圈后, 都要等待金属件完全冷却后再进行下一圈的加工, 每一个堆焊点都需要堆焊4层 (每层约0.75mm) , 达到3mm的堆焊厚度, 以保证后续车床加工的可行性。

(2) 在对后活塞外轮廓、活塞杆导向套沟槽堆焊完成后, 再对堆焊面进行车削加工处理, 以恢复主活塞的原始尺寸。

3.4 对提动阀与测量活塞碰撞、提动阀密封失效的维修处理

提动阀与测量活塞发生碰撞主要是由测量活塞与活塞杆的偏心所造成的, 因此在对测量活塞及活塞杆导向套进行处理后, 只需对提动阀的密封面进行研磨处理并对密封件进行更换即可。

4 设备回装的技术方案

活塞式体积管属于高精度测量仪器, 其检修安装时要特别注意以下几点:

4.1 提动阀密封的回装

在对提动阀的密封件回装时, 先使用白色锂基润滑脂先对密封件及密封沟槽进行润滑, 然后把密封环均匀的套在提动阀的密封沟槽上;间隔90°将密封件压入沟槽, 完成定位后, 每间隔几厘米按压密封环, 有助于将密封环的正确安装;密封沟槽的槽口间隙为6.57mm, 而密封环的线径是Ф6.9, 因此在将密封环嵌入沟槽时要特别注意, 防止密封环出现扭曲或拉伸, 特别是防止在安装过程中出现沟槽边缘对密封环的剪切现象。

提动阀的密封环回装完成后, 将提动阀安装在测量活塞的活塞杆上。由于提动阀的紧固螺丝材质非常软, 因此在安装螺丝时, 应安排技术好的钳工先用扳手凭经验进行紧固, 达到紧固模量时, 使用扭矩扳手测量出此时螺丝的紧固力矩 (26Nm) , 再将该力矩扳手固定在26Nm后对剩余的7条螺丝逐一进行紧固作业。

备注:第5次测试数据由于操作原因作废, P=0.25MPa, T=24.8℃

4.2 测量活塞和驱动活塞的回装

测量活塞和驱动活塞均做往复运动, 因此弹簧蓄能密封圈的密封唇口也均沿往复运动方向双向张开以起到密封作用, 这就要求在活塞回装时一定要注意密封唇口不能有翻转;在安装导向环时要求将导向环的切口避免放在活塞的底部。在安装测量活塞时, 在密封初入管体后要求用专用工具对密封唇口进行保护, 以确保测量活塞装入体积管后其密封的完好性。

4.3 光学密封支架的回装

光学密封支架是体积管最为精密的部分之一, 在光学密封支架的较小直径端按顺序安装小光学密封垫圈、小bal密封圈、支撑垫圈、大bal密封圈和固定环, 注意密封圈的开口要面向流量管方向。在另一端, 安装bal密封圈和支撑垫圈, 并使用卡簧固定。

5 水标检测

在局部和回装配合共2次检测之后, 还需对体积管水标作为检修结果的最后检验, 水标测试数据如下:

5.1 带活塞支架的测试数据

(表1)

5.2 无活塞支架的测试数据

(表2)

根据以上2组测试数据可以确定其重复性均优于体积管检定规程JJG209-2010中规定的0.02%, 因此检修结果第三次被检验确认合格。

6 经济效益分析

在检修初期, 美国丹尼尔公司对设备修复及密封件更换的报价为107万元;经各方面权衡后, 公司决定采取国产化修复和国产化密封件更换, 其总费用约为30万元, 且获得丰富的检维修经验, 为将来的设备维护和维修都奠定了坚实的基础, 经济效益明显。

摘要：本文通过对美国丹尼尔测量与控制有限公司的24寸活塞式体积管的缸体内壁轴向贯穿伤、液压活塞的内、外轮廓偏心, 活塞杆导向套失效及提动阀密封失效进行深入分析, 通过绗磨、镀铬、堆焊等维修工艺, 对活塞式体积管进行修复和密封件的国产化生产, 相比进口密封件和返厂维修共节约资金70余万元, 取得宝贵经验和显著的经济效益。

拉缸原因分析 第8篇

影响拉缸的因素很多,情况也比较复杂。它主要与柴油机的工作温度和负荷、活塞与缸套的材料匹配和配合间隙等有密切关系。

由于港口作业环境粉尘污染重,造成拉缸故障的主要原因是:缺水、水散热器内部阻塞、水散热器外部被粉尘糊死等,使柴油机散热不良,水温和润滑油温过高,结果导致柴油机过热引起拉缸。

柴油机最佳热状态是冷却水温保持在80～90℃之间。如果柴油机热负荷很大,则柴油机的温度就会过高、活塞膨胀热变形过大,使缸套与活塞的间隙过小,难于形成良好的润滑油膜,更不能带走金属摩擦表面产生的热量,从而引起金属高温变形。由于润滑油在高温下燃烧炭化,将导致活塞环与缸壁黏结,引起突爆和早燃,产生干摩擦,加剧磨损,甚至造成拉缸事故。

预防措施:一是对新机或大修后的柴油机,一定要先经过磨合,即在保持良好润滑的条件下,按照转速从低到高,负荷由小到大的原则,认真按磨合规范操作,然后才能投入正式的负荷运转。二是按照使用说明书的要求,正确选配活塞裙部与汽缸套之间的间隙、活塞环的开口间隙。同时要保证汽缸套的尺寸精度。三是保持冷却水正常工作温度,避免柴油机过热。冬季启动前应采取预热措施。四是不要超负荷作业,不要乱轰油门。五是选用机油要符合要求,