气缸套过度磨损的原因分析

０ 、引言
柴 油机 气缸套 的磨损 是不可避免 的，但 使用管理得 当，则可使用 ７ — ８年 以上 ；若使 用管理不 当，则可 能仅有 ２ ～ ３年 的寿命 。气 缸套 的费用 昂贵 ，更换 费时费工 ，因此气 缸 套换 新是一项 费用 昂贵 的工作 。控制气 缸套 的不正常磨损尤为重要 。
智能型柴油机的开发及应用要求轮机员必须具备更高素质以适应这一发展趋势本文主要目的在于综合种各故障处理技术提供柴油机汽缸套管理和故障处理方面的技术经验供轮机员工作参考
科 学论 坛
气缸套过度磨损的原因分析
王维 东
辽宁省交通厅港航局 １ １ ０ ０ ０ ３
摘要 ：智能型柴油机 的开发及应用 ，要求轮机 员必须具备更高 素质 以适应这 一发展趋势 ， 本 文主要 目的在 于综合种各 故障处理技术 ，提供 柴油机 汽 缸套 管理和 故障处理 方面的技术经验 ，供轮机 员工作参考。 关键词 ：柴油机 气缸套 过度磨 损 气缸套偏磨
损时 ，其磨损速度远远大于单一形式的磨损，
应绝对避免 。 １ ． ２ ． ６静态摩擦 当活 塞运行至上 止点瞬 间，暂呈静 止状 态 。此 一瞬间 由于活塞环 的涨力及燃气所 加 压 力，具有将存 在于活塞环 与缸壁 间的油膜 挤 出的趋势 ，从而呈现暂时的金属接触 。
２ 、气缸套过度磨损的防范措施
的气 缸 润 滑 。 ２ ． ６防止气缸套静态磨损措施
（ ３ ）供给质高 、洁净的燃油 ，保证燃油
分油机 效果 ，选 用合适的燃 油细 滤器 ，防止 精密偶件 的磨损 ； （ ４ ）柴油机 吊缸时注意现场的清洁 ，避 免杂质进入缸套 内。 ２ ． ２ 防止黏着磨损的措施 润滑 油膜遭破坏 、润滑 失效是黏着 磨损 的根本 原因 ，对 于新装或大修 的柴油机 ，应 先进行磨合 ，再正式使用。禁止长期超负荷、 超速运 转 ；正确 选用润滑油 ，经常检查润 滑 油质量 ，重视冷 却器 的维护 保养 及对喷 油泵 的检查调整 。 ２ ． ３避免腐船 用低质燃油其含硫量有的高达 ３ ％～ ５ ％。 为此 ， 首先 ，要避免低温 下频繁起动柴 油机 ，禁 止 柴油机 长时间在低温 下运转 ；其 次 ，正确 选 用与燃 油匹配 的碱性 润滑油 ，防止其变质 及 露点的形成。 ２ ． ４ 减少撞击磨损的措施 （ １ ）柴油机设计时应进 行活塞 组件 与十
２ ． １ 减少磨粒磨损 的措施 （ １ ）应保证进气洁净 ，重视空气滤清器
的检查保养 ； （ ２ ）保证进入缸壁 内的润滑油洁净 ，对 于 十 字头 式 柴油 机 采用 与 燃 油匹 配 的高 质 量 、合 适碱度 的汽缸油 ，并对进 入汽缸 的润 滑油适 当过滤 ；对采用飞溅 润滑的筒状 活塞 式柴 油机 ，要保 证滑油分油 机高效运转 ，确 保滤器效果，注意保持润滑油的数量和质量， 定期进 行油 品化 验，按时更 换润 滑油 ，禁 止 柴油机长期超负荷、低负荷及超高速运转；
（ ３ ）将气缸套材料 由高磷 铸铁 改为含 多 种合金 元素的合金铸铁 ， 以提 高材料 的金相 结构、机械强度、耐磨性； （ ４ ）对气缸套和活塞 环的表面采用特殊 加工 ，以免两者表 面的硬相破坏 。有效地 改 善波纹 沟槽质量 ，提高沟槽 的石墨裸露率 ， 减少 内壁的金属折皱 ； （ ５ ）对气缸套工作面进 行强化 处理，提 高表面强度硬度，从而提高其耐磨性； （ ６ ）将气缸套润滑油的粘度等级提高， 以提高缸壁油膜强度； （ ７ ）改变气 缸套 润滑 油槽 的位 置和 形 状 ，采 用多级润滑 的方式 ，以提 高油膜厚 度 和改善缸壁滑油的分布； （ ８ ）采用电子汽缸油注 油器，保 证有 效
就 是所 谓 的撞击 磨损 。它 的主要形成 原因是 活塞环 在其导角 和表面正常情 况下边缘 出现 锐角 。只要这种 锐角一形成 ，它就可 以轻 而 易举地铲 除缸壁 的油膜 。 １ ． ２ ． ５复合磨损 气缸 套 内圆表面 同时存在 上述两种 或两 种 以上的磨损 形式时称为 复合磨损 ，复 合磨
（ ７ ）活塞环 易黏着 或折 断；
（ ８ ）缸套 内壁有烧损痕迹 ； （ ９ ）耗油量增加 。 １ ． ２ 气缸套 过度磨损 的原 因 从传 统磨损机 理分析 ，柴油机气缸套 磨 损 的主要分为磨 粒磨损 、黏着磨损 、腐蚀 磨 损 、撞击磨损 、复合磨损、静态磨损 ６种 ｆ １ ］ 。 １ ． ２ ． １ 磨 粒 磨 损 磨粒 磨损指气 缸套 内圆表 面被硬质 细小 颗粒微 切削 、刮 擦作用而 破坏的一种 磨损 ， 是气 缸套最普遍 、最主 要的磨损形式 。引起 气缸套 磨粒磨损 的主要原 因是 由于气缸 内混 入微 小坚硬 固体 颗粒物所 致。这些磨粒 主要 来 自空气 中的灰尘 、燃油和润滑油 中的杂质、 铁屑、燃烧积炭等硬质颗粒 。 １ ． ２ ． ２黏 着 磨 损 气缸 套 内圆表 面与活 塞环是在高温 、高 压条件 下工作 的，高温使润 滑油粘度 降低 甚 至烧焦 ，高压使 油膜不 易形成；同 时气缸 套 和 活塞 环 二 者之 间 的 相对 运 动速 度变 化 很 大 ，该处润滑油膜 易于破裂 。如活塞环 与缸 壁间得 不到可靠 的润滑 ，则会 发生局 部的干 摩擦 ，形成金属 间熔合黏着 、软化 ，在气 缸 表面形成粗糙 的划痕 、拉痕和金属剥离现象； 此外 ，因所更换 的气缸套和 活塞的膨胀系 数 不 同，而造成黏着 磨损 。黏着 磨损是最危 险 的破坏形式 。 １ ． ２ ． ３腐蚀磨损 腐蚀磨 损是腐蚀 和磨损 同时起作用 的一 种磨损 形式 。气 缸 内燃料燃烧 所产生 的酸 性 气体与水 蒸气化合 生成硫 酸，其中一部分凝
角、增大边缘倒角。 ２ ． ５ 减少复合磨损 （ １ ）强化性能参数的重要性，维持柴 油 机正常特性 。 （ ２ ）提高气缸套冷 却水温度 ，使气缸壁 温度超 过硫 化物相对 的露点 ，以免发生酸腐
蚀。
１ 、气缸过度磨损的特征及原 因
１ ． １气缸套过度磨损的特征 （ １ ）压缩压力 降低 ； （ ２ ）在低负荷运转时 ，转速波动较大 ； （ ３ ）爆发压力 、转速 、功率降低 ； （ ４ ）排气温度升高并 冒黑烟 ； （ ５ ）起动性 能变差 ，起动 空气耗量多 ； （ ６ ）活塞窜气 ，活塞下部空间及扫气孔 的油泥增加及滑油污染 的加速 ；