中高速大功率柴油机气缸套异常磨损及拉缸故障分析

应 ，造成 气缸 壁表 面 、活 塞 、活 塞环组 的腐 蚀 。当
柴 油机发 生气 缸套异 常磨 损 、拉缸 故障 的原 因 按使 用状 况可分 为使 用保 养 、制造 安装 两方 面 。
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４ ６・
柴 油 机
第３ ２卷第 ３期
２ ２ １ 疲 劳磨损 （ 用保养 方面 ） ． ． 使
就 会将硬 质颗 粒 带 人柴 油 机 内部 ，一 旦进 入 气 缸 ，
摘 要 ：针对 中高速 大功率柴油机在使 用过程 中出现的 气缸套异 常磨损及发 生的拉 缸故 障，从现场使
用、维护 、保养、设计制造 、装配试 车等环节进行 了分析 ，并提 出了预 防措施 。
关键词 ：柴油机 ；气缸套 ；磨损 ；拉缸
中图分类号 ：Ｔ ４ ３２ Ｋ ２ ．
文献标 识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ — ３７ ２１ ）３— ０５— ４ ０ １ ４ ５ （００ ０ １４ ０ ３ （ ）压 缩压 力 降低 ，起 动 困难 ，功率 下降 ，燃 ２ 油消耗 增加 ； （ ）机 油 消耗增 加 ，积 炭严 重 ； ３ （ ）柴 油机 异常 振动加 剧 ，噪声 增大 ； ４
Ｉ
刖
昌
柴油 机经 过长 时间 的运转 后 ，气 缸套 出现 一定
的磨 损和痕 道是 正常 现象 。但 在短 时间 内缸套 的较 大磨 损 ，活塞 、活塞 环组 、与气 缸套 配合 的表 面 出
现较 多较深 的纵 向拉 痕 ，大 面积 拉伤 ，气缸 内孔 变
大 ，且 往往 在连杆 摇 动方 向磨 损 最为严 重 ，缸孔 呈
碳化 处理 ，内孔光 洁度 太高 或太低 ，硬 度太硬 或太 软 ，均会造 成耐磨 性 变差 ，甚至破 坏 了缸套 和活塞 环材料 的匹配 ，从 而 引起异 常磨损 或拉缸 。
温 度时 ，酸性 气体 和水蒸 气化合 生成硫 酸 、碳酸 和
硝 酸 ，并 凝 附在气缸 壁表 面 ，发 生化 学和 电化学 反
去 ，从而 引起拉 缸 。另外 ，个别 气缸供 油量 大 ，柴 油 机超负荷 运转 ，缺 冷却水 或冷 却水 中有空气 ，造 成柴 油机水 温 、油温 过高 ，使热 量传递 不畅 ，缸套
和 活塞温度 太高 ，破 坏 了正 常 的润滑 ，引起异 常磨
２ ２ ２ 腐蚀磨 损 （ ．。 使用保 养方 面 ） 柴 油机气 缸 内燃 油燃 烧时会 产 生酸性 气体 ，在
重变形 ，导致 活塞 环 表 面 材料 因疲 劳 过度 而 剥离 ， 严重 的会造成 活塞 环失 去弹性 ，甚 至折断 。为此 柴 油机在 使用过 程 中 ，应根 据产 品 的使 用说 明书定 期
更 换活 塞环 。
从而引起缸套的异常磨损。柴油机供油角太早 ，始 燃 量大 ，燃 烧 粗 暴 ，热 负 荷 大 ，缸 套 热 量 传 不 出
磨 损速度 和对 柴油 机 的伤害 远远 大于单 一形 式 的磨 损。 ２ １ 气 缸 套异 常磨 损 、拉缸 造成 的危 害 ．
图２
气缸 套异 常磨 损 、拉 缸会 造成 以下 危害 ： （ ）柴油 机 曲轴箱漏 气量 增加 ，污染机 油 ，换 １
油周 期缩 短 ；
２ ２ 发 生异 常磨 损 的形式及 原 因分析 ．
第 ３ （ ０ ０ 第 ３期 ２卷 ２ １ ）
柴油 机
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中高速 大功 率柴油机气 缸套 异 常磨 损及拉 缸故 障分析
林 海 ，王 亮 ，冉文香 ，王金彪 ，李 建 国
（ 济南 柴油机 股份 有 限公 司 ，山东济 南 ２０６ ） ５０ ３
Biblioteka Baidu
机 拉缸故 障 。拉缸严 重 时 ，活 塞和气 缸套 粘连 熔 为
一
体 称为抱 缸 。严重 的拉 缸故 障会造 成柴 油机 转速
和 功率下 降甚 至导致 缸套 、连杆 、活塞 断裂 ，打坏 柴油 机机体 等一 系列 重大事 故 。 引起柴 油机气 缸套 异 常磨损 和拉 缸故 障 的原 因 很 多 ，本文 就造成 柴 油机气 缸套 异常磨 损 和拉缸 故
图１
障 ，从设 计 制造 、装 配 、试 验到 现场使 用维 护 、保
养 等几 方面进 行探 讨 。
２ 气 缸套 故 障种 类 、危 害 及原 因
根据 工厂 柴油机 试验 资料 和柴油 机在 使用 现场
的实 际经 验 ，气缸 套 异 常 磨损 （ １ ） 分 为 四 图 、２ 可 种形式 ：疲 劳磨损 、磨 料磨 损 、腐蚀 磨损 、粘着 磨 损 ，这 几种 磨损形 式或 单 独 出 现 或 同 时 出现 几 种 ， 两种 以上 的磨 损形 式就 称为 复合磨 损 。复合 磨损 的
（ ）严 重 的拉 缸故 障还 带来 一系 列 的可 靠性 问 ５ 题 ，如造 成 连杆 、活塞 、缸套 的断裂 。
椭 圆或 锥度 形状 ，此 时柴油机 会 出现气 缸 串气和 串 机 油现象 ，严 重 时活塞 、活塞 环组 与气 缸套 内孔 均 有 较重拉 伤 ，甚至是 熔着 状态 ，这 种现 象称 为柴 油
气 缸套 、活 塞 、活塞组 发生疲 劳磨损 ，主要体
现在活 塞环上 。由于活 塞环表 面 的交 替接 触 ，产 生
就 会发 生磨料 磨损 。
（ ）柴油 机燃油 供给 系统 调整 ，如喷油 器雾 化 ３ 不 良 ，柴 油 冲刷 气缸 壁 ，削弱 了机 油 的润 滑 作用 ，
了很大 的交 变应力 ，使 活塞环 内部 在接触 交变应 力 的作用 下 ，产 生 了对活 塞环 内部 组织 有很 大破坏 作 用 的剪 切应力 ，在 剪切 应力作 用下 ，活塞 环产 生严
损或 拉缸 。 （ ）从 制造 安装 角度分 析 。 ４
发 力运 转过程 中 ，如果冷却 水 的温度 太低 就会造 成
气 缸壁 温度过 低 ，如果气 缸壁 温度低 于水蒸 气露 点
① 大 中型柴油机气缸套大多采用加硼合金铸 铁 ，表面经 碳化 处理 ，如果 材质 不符合 要求或 未经