柴油机拉缸故障的原因分析及预防措施
柴油机拉缸现象及分析
柴油机拉缸现象及分析摘要:主要介绍了柴油机拉缸现象及其产生的机理、影响因素、预防措施等情况。
关键词:柴油机拉缸;机理;对策拉缸是柴油机一种不为常见的故障,它是发动机活塞与缸套之间或活塞环与缸套之间发生的一种严重磨损损伤,属于粘着磨损的一种。
拉缸产生磨损量很大,可达正常磨损的几十倍之多。
拉缸一般多发生在柴油机试车磨合阶段,在正常工作时也偶有发生。
1 拉缸表象1.1 声音-异常。
柴油机振动突然加剧,有嗒嗒嗒或吭吭吭地异常声响。
1.2 温度-异常。
排气、冷却水及润滑油温度都有明显升高。
1.3 排烟-异常。
打开曲轴箱盖板等地方出现冒白烟或黑烟现象。
1.4 转速-不稳。
常表现为转速自动下降,严重时可使柴油机停车,此时气缸可能咬死。
柴油机拉缸后,在气缸表面可发现其表面有片状或条状兰色条纹,并形成一定面积的拉毛,其表面硬度比原基体组织有所增高,这是由于在拉缸瞬间产生的局部高温引起奥氏体转变而形成的。
值得说明的是,气缸产生磨粒磨损时其表面也会产生拉伤条纹,但其颜色仍与原基体组织相同。
2 柴油机产生拉缸的机理中小型柴油机,气缸壁与活塞之间的润滑是靠飞溅来实现的,工作条件不够理想,故有时不能形成油膜保护其摩擦表面,易产生干摩擦。
由于摩擦副表面的高速运动,又产生很高的摩擦热,这种热量积累使其局部温升高,当达到金属熔点时,在两接触处产生金属显微熔接,相当于焊熔在一起。
因活塞运动又会被该力拉开随之冷却,这样就出现了一个表面的材料转移粘附在另一滑动面上,形成坚硬层或脱落为磨料。
若形成的是坚硬层时,其表面的粗糙组织会继续刮伤其摩擦表面,使拉伤范围继续扩大,深度也加深,当发展一定程度时至使柴油机停车,两摩擦表面金属烧熔到一起,就形成咬缸现象。
拉缸从金属微观形态上分析,可认为是摩擦副双方原子键的熔接和分离过程。
如果摩擦副之间没有产生油膜,势必发生金属与金属直接接触,在界面上会形成粘着结点。
当摩擦副运动时,这种原子键的联接又会脱开,其结果使材料从一方转移到另一方上去,形成材料转移过程,在这个过程中常常也会形成磨粒脱落。
柴油机拉缸的原因分析与预防
李 美瑛
( 江 苏爱 吉斯 海珠机 械有 限公 司)
柴 油 机 拉缸 , 不 但 影 响车 辆 的使 用 。 也 增 加 了 汽 车 的 维 修 费 用 的 开 支 。 我 公 司 在 越 南 市 场 上 4 1 0 0 A 发 动 机 出现 了拉 缸 现象 ,经公 司售 后 服务 人 员 现 场察 看 与检 测 , 出现 拉 缸现 象 是 多 种原 因造 成
缸
曲轴 中 的主 油 道 , 没有经常清理油垢 , 久 而 久 之. 主 油道 中集 聚 了油垢 . 影 响 了润 滑油 的畅 通 , 造 成 润 滑不 良的现象 , 极易 产 生拉 缸 。 ( 下转 第3 1 页)
宋 俊 良 赵 富 磊 李 亚 鹏 : 生物柴油混合燃料对柴油机 V O C排 放 的影 响
李美瑛 : 柴 油 机 拉 缸 的 与 预 防
An a l y s i s o f Di e s e l En g i n e S c u I 脏n g Cy l i n de r Ca us e s a nd Pr e v e nt i o n
内径 变小 . 导致 了该 处拉 缸 。
1 . 5 油 底 壳 进 水
柴 油 机 的 工 作 顺 序 是 吸 气一 压 缩 一 作 功一 排 气。 柴油机作功是压燃式 , 在 压 缩行 程 中的 瞬 时 温 度在2 7 0 0  ̄ C ~ 3 0 0 0  ̄ C 的 范 围 内 。 由 于 高 温 频 繁 的 作 用. 气 缸套 、 活 塞及 活 塞 环 等零 件 本 体 产 生 了膨 胀 的态 势 。 由于 柴 油机 在装 配 时 没有 将 气 缸 套 、 活 塞 及 活 塞 环进 行 尺 寸公 差 分组 , 极 有 可 能 形成 气 缸 套 内孔 直径 公 差处 于下 差 或0 值 ,另 外 活 塞 环 的开 口 间隙 也 没有 按 规定 要 求操 作 , 因此 . 当气 缸 套 、 活 塞 及活塞环膨胀 时 , 缸 套 的 内孔 直 径 变 小 、 活 塞 与 活 塞 环 的直 径 变 大 . 环与缸壁间隙很小 , 就 有 可 能 产
船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案
船用柴油机机组拉缸故障原因分析及解决方案摘要:柴油机发生拉缸故障时,其振动信号较为复杂,而且伴有较强的背景噪声。
因此文章结合实例,就某船用柴油机机组拉缸故障原因展开分析,进而提出了相应的解决方案。
关键词:船用柴油机;拉缸故障;原因;解决方案随着船舶行业的快速发展,对于船舶设备的要求越来越严格,由于船舶作业大多在恶劣工作中进行,受到施工地点限制,无法提供有效作业方案。
因此在这种殊条件下只能采用柴油机进行发电、带泵等动力工作。
船舶柴油机是一种利用热能作功的动力机械,设备系统结构较为复杂,而柴油机在长时间的工作中机组各部件经常会发生故障,如活塞、连杆、曲轴及其轴承等在运转过程中,受外界因素、内部件磨损以及受力运动状态等各种情况影响,引起柴油机产生各种各样的故障。
船舶作业时一旦发生柴油机拉缸故障现象,就会影响船舶作业的正常工作,不仅降低了工作效率,还造成了经济损失。
因此对船舶用拉缸故障展开分析,并提出解决措施十分必要。
1船舶用柴油机拉缸故障及原因分析船舶用柴油机发生拉缸现象时,就会降低柴油机的动力性,严重的还会造成活塞环卡死在缸内,高温气体窜入曲轴箱,造成机油温度升高粘度降低,影响柴油机的正常工作。
导致拉缸故障的原因较多,由于使用不规范、产品质量差、活塞装配不合理造成间隙过小、缸套选组不当、机油粘度过大或过小等问题,都会造成柴油机发生拉缸现象。
发生拉缸的原因主要有以下几点:(1)发动机水温过高。
如果散热器脏污或缸体水套内沉积的水垢过多,冷却系统循环不通畅,使散热功能下降,冷却系统水泵机件磨损严重出现漏水,叶片发生损坏或折断,泵水量严重不足,冷却液流动缓慢,热量不能及时被散发,导致发动机水温过高。
(2)活塞选择不当。
要使活塞在气缸中保持正常的运动,又要有良好的气密性,则要求活塞与气缸有一个合理的配合间隙。
由于柴油机是处于在高温下工作,在温度的影响下活塞的几何尺寸也在不断地变化,温度愈高,活塞比气缸的膨胀越厉害,工作状态时的间隙也愈小,润滑油膜的形成条件也愈差,产生的摩擦热量也愈大,膨胀量会进一步增大;如此恶性循环就会造成拉缸,甚至抱死而烧毁活塞,特别是对新机和大修后在行驶里程不长的阶段内,上述现象发生的可能性较大。
简析拖拉机上柴油机拉缸的原因及预防措施
简析拖拉机上柴油机拉缸的原因及预防措施发布时间:2022-03-11T08:17:25.459Z 来源:《科技新时代》2022年1期作者:曲晓雄1 陈佳佳1 [导读] 柴油机拉缸是拖拉机上一种常见的故障,主要是指拖拉机在行驶及作业过程中,柴油机的活塞发生形变与气缸壁产生划痕,造成气缸密封不严,严重时会使柴油机活塞烧蚀或突然抱死,导致拖拉机无法正常作业,甚至会引发重大伤害事故。
文主要从冷却系统工作不良、润滑系统工作不良,燃油供给系统工作不良入手分析拖拉机上柴油机拉缸的主要原因,了解柴油机拉缸的故障现象,通过检查可能引起柴油机拉缸的主要因素,从而避免拖拉机上柴油机的拉缸故障,进而提高拖拉机的使用寿命。
(1.第一拖拉机股份有限公司大拖公司河南洛阳 471000)摘要:柴油机拉缸是拖拉机上一种常见的故障,主要是指拖拉机在行驶及作业过程中,柴油机的活塞发生形变与气缸壁产生划痕,造成气缸密封不严,严重时会使柴油机活塞烧蚀或突然抱死,导致拖拉机无法正常作业,甚至会引发重大伤害事故。
文主要从冷却系统工作不良、润滑系统工作不良,燃油供给系统工作不良入手分析拖拉机上柴油机拉缸的主要原因,了解柴油机拉缸的故障现象,通过检查可能引起柴油机拉缸的主要因素,从而避免拖拉机上柴油机的拉缸故障,进而提高拖拉机的使用寿命。
关键词:拖拉机,柴油机,拉缸;中图分类号:文献标识码:文章编号: 1 拖拉机上柴油机拉缸的主要原因 1.1 冷却系统工作不良拖拉机冷却系统包含:散热器,风扇,节温器等零件。
柴油机工作时,冷却液的正常工作温度应保持在80℃-90℃之间,此时柴油机可发挥出最大功率,燃油经济性最高,运动机件的磨损也最小。
如果冷却系统工作不良,会导致柴油机的温度过高。
柴油机的金属零部件在长时间的高温作用下会膨胀变形,若柴油机长时间工作在高温状态下,会导致柴油机活塞等零部件的卡滞与磨损,造成柴油机拉缸。
拖拉机冷却系统工作不良的主要原因有:(1)冷却液不足冷却液不足,使冷却液不能正常循环散热,造成柴油机温度过高。
柴油机拉缸故障的分析与维修措施
中图分类号 : 2 . 文ห้องสมุดไป่ตู้标识码 : ¥2 07 A
1 .拉 缸 的 特 征 正常配合并 易引起拉缸 。 柴油机气缸因润滑不 良或受 高温 高压气体的推动 、爆震或 活塞剧烈 2 磨合不 良 . 8 的摩擦都会使缸壁拉伤 .并在 汽缸壁上沿活塞运行 的方 向出现一条 条深 未经充分磨合便投人带 负荷运 行 。 机或大修后的柴油机 , 新 各运动件 度不等 的竖 向沟槽和金属剥 落杂质 , 而影响柴油机正 常工 作。 从 此现象称 的实 际接触 面积 比设计要求小得多 , 经充 分磨合就 投入 重负荷作业 , 若未 为拉缸。 这是在无外来物 的情况下 , 由于活塞环外表面 与气缸 表面滑动接 各运动件会 因单位 面积的负荷过重而使配合 面受伤 ,并容易发生 拉缸事 触时, 在极小 的表面上产生很高 的温度 。 而引起活塞环与气缸 壁之间烧 故。新装或修理后 的柴 油机 , 进 均需要 进行空车磨 合运转 , 以消除零件表 面 熔 、 。当烧熔 、 粘着 粘着所 产生 的热量散失后 , 在活塞环上 产生 碳化物 。 这 的加工刀痕 , 然后才能加大 负荷运 转。 种碳 化物或烧熔 、 着生成物就像一把锋 利的刀具 , 缸壁上 的金 属切 粘 将气 2 活塞 连杆组对 中不 良或缸套 台肩 上端面凸出量不对 . 9 去, 从而形成 一道道 深浅不规则的沟槽 。 由于安装 不当 , 活塞连杆 组的 中心线与汽缸套 中心线偏移过 大 , 或者 2 .拉缸常见原 因 连 杆沿活塞销方 向产生 弯曲变形 , 使活塞偏向一边或歪斜 。 造成局部表 面 2 冷却水不足 、 . 1 气缸套润 滑不 良 摩擦 严重 ,温度 过高。缸套装入机体 后 ,其 台肩上端 面应凸出缸体平 面 水套 里的冷 却水严 重不足 时 , 或放水螺 塞松脱 , 冷却水 流尽 , 都会造 0 0 . rm . —0 0 .且各 缸的误差应 在 O 4 m 以内。若 凸 出量不够 , 1 2a .m 0 则不能 成机 温过 高。 此时虽然 润滑系统没问题 。 也会因为机件过热破坏 油膜 , 使 压 严缸垫而容易冲缸垫 。若 凸出量过 大 , 导致 缸套 变形并引发拉缸。 就会 缸套 与活塞 呈半 干摩擦 状态 , 运转吃力 , 冒黑烟 , 造成缸套与活塞拉伤 。 气 20 . 柴油机过 热 1 缸套润滑油量不 足 , 油浓 度过大或过小 。与活塞配合 间隙过小等原 因 , 机 若机器长时 问超负 荷运行 、 喷油泵供油时间过迟或 供油量过大 、 机体 都会使气缸套表 面因局 部润滑不 良、摩擦严 重而使其温度 过高 。遇此情 水道 内水垢 过多或水泵泵水量不 够 、 气温过 高或 散热不 良。 以及涡轮增压 况, 应立 即熄火 。应摇转 曲轴 , 使其 自 冷却 。然后 修复 。 行 器转速不足或渗 漏机油等 , 都会使柴油机 机温迅速上升 , 而破 坏活塞与 从 2 活塞与缸套配合 间隙过大 或过小 . 2 缸壁 的正 常润滑油膜并引起拉缸 。应 注意 , 要让机器在 额定 负荷下工作 , 若配合间隙过大 ,活塞在往复运 动中会 出现摆头现象 , 而敲击缸 定期清除冷却 系统的水垢和风冷柴油机散热 片上的污 垢、检查 和维护水 从 壁 , 坏运动件的正常润滑油膜 , 破 导致 千摩擦而引起 拉缸 。若配合 间隙过 泵与冷却风扇 、 正确调整供 油时间 , 时俭修或 更换失效的涡轮增压器 。 及 小, 机器重 载作业 时又会 因活塞受热 膨胀 , 使该 间隙完 全消失 , 成活塞 造 3 .拉缸 故障的维修 与缸套无油膜直接摩擦 而发生拉缸。 修理 柴油 机时应细心地测量 。 选用分 柴油机发生拉缸故 障时。首先应 降低负荷 , 减小油 门, 必要 时应 卸去 组记号相 同的活塞缸套组件 , 使其配合 间隙保持在技术规定范 围内。 使用 柴油机的负荷 , 然后停车 。 停车后放掉 冷却 水 , 减压装置打开气阀 , 动 用 摇 柴油机时 , 发现油底壳下窜气严重 , 应及时检测 活塞与缸套 的配合间 手柄转动 飞轮 , 出气缸 内的燃气 , 时不得 向冷却水箱 内加注冷 水 , 若 则 排 此 以 隙。必要时镗缸修复或更换活塞 缸套组件。 防气缸套突然收缩把 活塞 卡死 在汽缸 中。 最后 卸下活塞连杆组 , 检查活塞 2 3活塞环折 断或开 口间隙小 和汽缸套表面的磨攒 睛况 , 可用细砂 布局部磨光。 查找并排 除造 成托缸的 活塞环装人气 缸后 , 留有一定的开 口间 隙。 都 防止柴油 机工 作时受热 原因后方可开车 。 膨胀, 拉坏缸套 或卡死在缸套里 。 安装前将环放在 缸套内 , 活塞顶t- , 用  ̄' 7 - 4 拉缸故 障的防范 用塞规量好其开 口间隙 , 尺寸小于规定 。 应用锉刀锉去一 些。 活塞 连同活 常见柴油机 发生拉缸故障 , 多发生在机械大修 时 , 发动机的修理工艺 塞 环往缸 套里安装时 ,一定要用专用工具 。用薄铁皮卷 成筒将活塞环 箍 往往 不够规 范 ; 修理过 程 中 , 是在部分 零件换 新后 , 略了必要 的检 特别 忽 住 , 同型号 的废 缸套车制的喇叭 口形状 的专 用工具 。 或用 那种用起子撬着 查测量 , 配的工艺过程又不能严 格按 规程操作 。为此 , 而装 修理柴油机应 活塞 环安装活塞的方法 , 常会在安装时就 使活塞环折 断 , 车时就将缸 套 注意 以下几个方面 : 试 拉伤 。组合 环中的油环往缸套里安装 时 , 应使用专用 工具 , 更 防止油环不 4 文 明操作 , 1 注意 内部 清洁 能卡在环槽 里 , 进入缸 简时翻倒 , 套拉坏 。 将缸 在 修理过程的各个环节 中都 要重视文明生产 。 在发动机的拆卸和装 2 活塞销与活塞 的配合 间隙过大或过小若配合 间隙过小 . 4 配过 程中要避免 乱敲乱击 对拆卸后 仍准备 继续使用 的机件要 做好记号 : 活塞销装人后会挤压 活塞 变形 , 而破坏活塞与缸壁 的正常配合 , 从 并 按规定 的方 法妥善放置 , 防止产生变形 : 视待装新件 的清洁工作 。发 要重 引起拉缸 。 配合间隙过大 , 若 柴油机高速运转 时活 塞销会 在销孔 中来 回窜 动机各零部件 在制 造加工过程 中, 其表面 和内部或多或少 留有机械杂质 , 动并撞坏卡簧或 卡簧槽 , 活塞销外窜而造成拉 缸事 故。 导致 在部件装配 和总装 前必须进行仔细清洗 。 2 5活塞销卡环损坏 、 脱落 4 注重对重要部件 的测量 . 2 活塞销装人 活塞后 , 不要 忘记装上 卡环 , 以免活塞销 窜 出拉坏 缸套 。 在发动机解体后 ,对于重要 的零 部件 , 论是准备换新还是继 续使 无 另外 , 活塞销卡环在工作 中折断脱 出, 因活塞卡环槽损坏 , 或 卡环脱 出, 都 用 , 都应进行仔细 的检查测量 。 如果在换新缸套前 对旧缸套 进行磨损情况 会造成拉缸 。 当卡 簧疲劳折断或 因张力不够 而从环 槽 内窜出时 , 或 也会引 的检查 , 连杆进行弯 曲情况 的检验 , 对 就可 以及 时发 现个别气缸 的异常磨 起拉缸 。 修理柴 油机 时应定期 检查或更换卡簧 , 同时查看活 塞上的卡簧环 损及引起的原 因 , 可避免事故 的发生 ; 配过程 中要 严格按照装配 工艺规 装 槽是否完好 , 注意卡簧在槽 内是 否牢靠 、 。 贴合 活塞销 卡环损坏 、 落的原 程操作 , 脱 特别要 重视对各种 间隙( 如主轴承 间隙 、 连杆轴承 间隙等) 的检查 因有 : 环疲劳 折断 ; 环张 紧力不 够 , 卡 卡 在环 槽 中活 动 , 将环 槽磨 大后 窜 测量 。如果 按规程先在不装 活塞 环的情况下 , 缸活塞进行偏 缸检查 , 对各 出; 活塞销与销 座孔间隙过大 .活 塞销两 端有窜动量.撞坏卡环 或环槽 。 就可及时发现活塞在气缸 中的偏斜 晴况 , 不至于发生拉缸事故 。 发动 机总 2 缸套 的圆度或圆柱度超 出允许范 围 . 6 装完 毕后 ,不能凭经验操作 ,应该 严格保 证各技术参 数符合说 明书的规 缸套经长期使用后 。 圆度或圆柱度超 出技术标准 的允 许范围 , 若 密封 定 。 性便会大幅度下降 , 造成燃烧室 内的高 温高压气体 窜人活塞裙部 , 温 使其 4 修理 中不 得随意更改发动机 的结构或 增减 发动机的零件 . 3 度迅NZ升并破坏润滑油膜而 引起拉 缸 。 _ 应及早更 换磨 损超标的缸套 。 另 发动机各部件 的结构参数和零件 的配置是 在发 动机设 计时根据该机 外 。有 的柴 油机无缸套 , 气缸孑 L 其 是直接 在缸体上加 工而成 的, 若气缸 型具体 的技 术要求而确定 的, 有着严格 的科 学依据。 随意更改必将影 响发 的圆度或圆柱度超 出允许使用 范围 , 则应镗 缸并配加大尺寸 的活塞配件 。 动机 的技术 参数和正常工作 。如 : 动机功率上不 去 , 取磨削气缸盖 发 就采 2 缸套阻水 圈不符 合技 术要求 7 底平 面的方 法来改变发动机 的压缩 比从 而提高发动机 的压 缩压力和爆炸 若阻水圈太细缸套装 入机 体后会 因密封不严 而向油底 壳渗水 。若 阻 压力 。这样做 的结 果必然导致发动机 的机 械负荷增大.影 响发动机 的使 水罔太粗 , 强行压人机体后会引起缸壁 变形 。 缸套 影响缸套与活塞组件 的 用寿命。
发动机拉缸故障的原因及维修保养方法
发动机拉缸故障的原因及维修保养方法拉缸故障是汽车发动机的常见故障之一,拉缸就是指气缸内壁被拉成很深的沟纹,活塞、活塞环与气缸壁摩擦副丧失密封性,从而导致气缸压缩压力降低,动力性丧失。
下面就为大家讲解发动机拉缸故障的原因及维修保养方法。
以下是店铺为你整理的发动机拉缸故障的原因及维修保养方法,希望能帮到你。
发动机拉缸的表现1、润滑油上窜到气缸内引起烧机油;2、排气管冒烟严重;3、发动机噪声异常;4、发动机不能正常工作甚至熄火。
怎样预防发动机拉缸1、对新机和大修后的发动机,一定要先经过磨合在保持良好润滑的条件下,按照转速由低到高,负荷从小到大的原则,认真按磨合规程操作,然后才能投入正式的负荷运转。
2、维修发动机方法要得当要按照使用说明书的规定,正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞环的开口间隙和边间隙。
另外,在修理上还要把住活塞偏缸这一关,同时要保证气缸套的尺寸精度。
3、行驶时注意观察发动机水温保持冷却水正常温度70℃~95℃,避免发动机过热。
冬季启动前应采取预热措施。
4、仔细呵护发动机合理操作使用发动机,不要超负荷作业,不要乱轰油门,不要缺水启动。
5、按期更换空气滤清器加强空气滤清器的维护保养,严防灰尘吸入气缸内。
6、保证润滑系统正常工作维护好润滑系统,防止机械杂质和积炭混入机油内而加剧气缸套的磨损。
7、确保不缺机油,机油质量要好适时检查发动机机油油面高度,亏油时添加。
温馨提示作为车主应该好好呵护爱车,不要让它出现拉缸这种“罢工”的情况,如果发现发动机启动困难或者突然自己熄火,就要提高警惕了。
拉缸故障是什么由原因引起的1、发动机冷却系因泄漏、缺水,未能及时补充而造成发动机过热;2、发动机机油压力过低,导致气缸密封性和润滑功能丧失;3、活塞环断裂,刮伤缸壁;4、活塞销卡圈脱落,刮伤缸壁;5、活塞环因积碳卡死在环槽内,丧失密封作用;6、活塞销外出,刮伤缸壁;7、气缸内进入异物;8、活塞与缸壁配合间隙过小;9、活塞销装配过紧,引起活塞变形;10、活塞热变形严重或烧顶熔化;11、发动机长时间高速或超负荷运转等。
船舶柴油机拉缸及其应急处理措施
船舶柴油机拉缸及其应急处理措施
1 拉缸由于设备的运行长时间,拉缸损坏常常发生在船舶柴
油机,从而影响机器的正常运行。
拉缸损坏有以下几种原因:
-燃油质量不均。
-由于发动机的技术不合格,油泵,喷油嘴等的设计、制造和安装
质量不合格,因而燃油供应更加复杂。
-油泵抽泵空载转速低,发动机空载运行超时间燃油不足,设备压
力不足,导致抽泵停运。
-低压力导致抽泵和引射装置失灵。
-拉缸磨损严重,润滑油供应量不足。
-发动机运行久不拆解检查,发动机拉缸磨损严重,润滑功能下降。
2 应急处理措施拉缸损坏时,应立即采取必要的处理措施,
以减轻后果,有以下几点:
-立即停止发动机工作,应给发动机切断燃油、气的供应,拉断发
动机焊接断路器,以防火大火风险。
-确定原,搜查和检查发动机本身,油泵、喷油嘴以及相关地方是
否存在可能引起拉缸损坏的问题。
-换用高可靠性的原厂配件,如果原件无法搜购,可根据实用贴近的件来更换,但质量必须达到的原装的水平。
-使抽泵和引射泵处于轻负荷或者空载运行时间限制工作,按运行规定增加更换润滑油厂家汽油频率,加强发动机油和空气滤清器的清理检查。
-船舶发动机使用中,执行定期及时检查。
结束上述处理后应根据原因分析采取预防措施,防止出现类似故障再次出现。
以上就是船舶柴油机拉缸及其应急处理措施的相关内容,此类情况的发生影响会很大,所以拉缸的损坏必须及时采取应急处理措施,以避免发生不必要的损失,并及时给予解决。
柴油机发动机拉缸与原因分析及预防
柴油机发动机拉缸与原因分析及预防摘要:本文主要分析了柴油发动机拉缸形成的机理及其原因,提出了预防措施。
关键词:柴油发动机拉缸;原因;预防车辆柴油机由于受到路途远、高压力重负荷、环境恶劣且负荷曲线变化大等因素影响时常发生拉缸的现象,从而导致发动机气缸套出现异常磨损,大大降低了活塞、活塞环及缸套的使用寿命,严重时使活塞与缸套卡死造成发动机的严重损坏。
本文探讨了拉缸形成的机理,分析产生的原因,提出了预防措施和解决的方法,保证发动机正常工作提供借鉴。
一、拉缸形成的机理拉缸就是活塞或活塞环与缸套之间局部产生的高温使环与缸套产生的高温熔蚀。
活塞与缸套之间的油膜中断是产生拉缸的主要原因,活塞与缸套之间的油膜一但中断,则活塞与缸套就产生干摩擦,同时高速相对运动产生的高温会超过金属的熔点,引起活塞、活塞环与缸套表面产生熔蚀,活塞继续运动时两表面熔点又被扯断,从而产生拉缸。
二.成发动机拉缸的原因(一)超负荷大修刚出厂或首次使用的机械都存在一个合理的磨合期,由于磨合期各配合面最有利的工作表面和润滑油膜还未形成,因此磨合期内发动机转速不应大于标定转速的百分之八十、大负荷工作将造成摩擦面局部过热产生高温熔蚀粘附形成拉缸。
(二)活塞與缸套配合间隙过小由于活塞的膨胀系数比活塞环、缸套的膨胀系数大,发动机在工作当中由于温度上升,将使活塞与缸套间隙进一步缩小。
如果活塞与缸套之间装配时的间隙过小,随着发动机温度升高,缸套与活塞之间的正常关系将会被破坏。
活塞与缸套之间的油膜不能形成,从而导致拉缸。
(三)发动机温度过高或者过低适宜的工作温度是柴油发动机高效运转的重要条件,发动机温度过高或过低都容易拉缸。
一方面发动机温度过高会破坏活塞与缸套之间的间隙,造成发动机拉缸。
另一方面,发动机温度过高还会造成润滑油的粘度下降,导致活塞、活塞环与缸套之间不能良好的润滑,导致拉缸。
(1)导致发动机温度过高的原因有:冷却系漏水、缺水;长时间超负荷使用、节温器失效无大循环、水道或散热器通风受堵、喷油器提前角过小或喷油量过大;风扇装反;风扇和皮带过松;风扇硅油或电磁离合器损坏;(2)发动机温度过低会造成润滑油粘度过大使活塞、活塞环之间不能良好的润滑。
柴油机拉缸原因分析
柴油机拉缸原因分析
柴油机是一种高效、经济、环保的发动机,但在使用过程中也会遇到故障。
其中一种常见的故障就是拉缸现象。
本文将对柴油机拉缸原因进行分析。
一、什么是拉缸现象?
所谓拉缸现象,指的是某个气缸的工作能力下降或停止,导致失去动力和提速慢,发动机转速不稳定等。
通常来说,呈现拉缸现象的柴油机的动力和响应都会减弱,其燃油消耗也会增加,同时也会破坏柴油机的工作状态和性能表现。
二、拉缸现象的原因
1. 活塞环的磨损活塞环的磨损可能导致其中的某些环完
全松脱或旋转,从而失去密封性。
这时气缸内就会出现压缩不足的情况,这也是导致拉缸现象的主要原因之一。
2. 活塞、连杆的变形两者不仅可以分别受到各自的损伤,还可能会出现弯曲等变形情况,导致气缸失去正常工作状态。
3. 油门位置调节不当如果油门位置调节不当,就会影响
到柴油机系统的燃油喷射量和压缩比,因此导致一个或多个气缸无法正常工作,发生拉缸现象。
4. 燃油不足柴油机在燃油不足的情况下,会失去动力和
加速缓慢,导致拉缸现象。
在此情况下可以检查燃油泵的压力和燃油滤清器的过滤效果。
5. 空气滤清器堵塞柴油机在工作中需要足够的空气和燃油,但空气滤清器堵塞,不足供应,就会导致混合气的比例不合适,从而影响柴油机的工作。
6. 管路堵塞管路堵塞可能会导致燃油和空气的流量过小时,产生拉缸现象。
这些管路包括燃料油路,进气道,以及润滑油路等等都可能会出现堵塞情况。
以上总结了柴油机拉缸的原因,所以在日常使用柴油机时,要定期对其进行保养和检查,发现问题及时处理,以避免拉缸现象的发生。
船舶柴油机拉缸的原因及预防
船舶柴油机拉缸的原因及预防摘要:船舶柴油机燃烧室的工作环境十分恶劣,高温、高压且带化学腐蚀性的燃气直接作用于燃室组件。
尽管设计时已考虑选用强度高、刚性好、耐高温、耐高压、耐磨损、抗疲劳等综合指标较好的金属材料制造,然而由于缸套与活塞、活塞环的安装、配合不好,冷却水不足或中断,缸壁上润滑油分布不均或有冷却水漏入而破坏油膜,气门脱落,活塞销折断,长时间超负荷运转等诸多原因,造成往复运动的缸壁与活塞、活塞环之间形成局部干磨擦、划伤工作表面,出现粗糙不平的拉毛现象。
主机拉缸后,机器运行声音异常,转速下降且伴有明显的波动。
严重时,冷却水温度升高,曲柄箱或气缸下部空间冒烟,出现焦油气味,甚至发生咬缸而停车等故障。
本文阐明了拉缸的种类原因以及拉缸的预防。
关键词:柴油机;拉缸;原因;预防一.船舶柴油机拉缸磨损分类1 磨粒磨损磨粒磨损主要是由于机械硬质颗粒进入气缸,嵌入活塞、活塞环和气缸套的滑动面之间,对摩擦表面产生磨料作用而引起磨损。
这种磨损是柴油机最普遍的磨损形式。
2 粘着磨损粘着磨损也可称为熔着磨损,它是金属的熔结过程,俗称粘缸,是缸套内壁最危险的破坏形式。
主要原因是由于活塞、活塞环和气缸套内壁面间的润滑油膜因各种原因而难以建立或遭到破坏,局部滑动面产生干摩擦、产生大量的摩擦热,导致局部滑动面产生显微的熔化、粘着。
3 腐蚀磨损和疲劳磨损腐蚀磨损是腐蚀和磨损同时起作用的磨损。
气缸内燃油燃烧时会产生酸性气体,当缸壁温度低于水蒸气露点温度时,酸性气体和水蒸气化合并生成硫酸、碳酸和硝酸,凝附在气缸壁上,发生化学和电化学反应,形成腐蚀产物。
这些金属腐蚀物在活塞和活塞环往复运动时被剥落,暴露出的金属又重新被腐蚀,如此循环往复加速了缸套的磨损。
4 复合磨损复合磨损是指活塞组与缸套摩擦副同时存在上述两种以上的磨损形式,例如首先产生磨粒磨损而引起燃气窜气,破坏油膜,进而引起粘着磨损。
复合磨损是两种或两种以上的磨损形式的相互促进,其磨损速度远远大于单一的磨损,破坏性更大。
某船用柴油机拉缸故障分析
柴油机作为船舶动力和电力供应的关键装备,被称为船舶的“心脏”。
但由于工作负荷强度大、工作环境恶劣等原因,使得柴油机在船舶运行中的故障率较高,其中拉缸故障出现最为频繁。
拉缸是柴油机运行中的严重故障之一,是活塞、活塞环或活塞销在缸套中运动时,因某种原因造成零件损坏形成干摩擦,使缸套表面或者活塞因相互作用被拉伤、拉毛或划出沟纹而影响柴油机正常运转的严重磨损损伤现象[1]。
造成拉缸的可能原因主要有:汽缸润滑故障、冷却和排气故障、活塞环或活塞销卡环故障、活塞或缸套单体故障、柴油机设计缺陷以及其他运行维护等方面的问题。
本文以实际工作中遇到的某船用柴油机拉缸故障为例,分析了故障产生的原因机理,并对事故背后潜在的装备管理问题进行了剖析,就装备管理方法的优化改进谈几点思考意见。
一、故障现象及原因分析1、装备基本情况柴油机型号为16V396TE54,其维修频次采取W等级修理模式,总共分为W1~W6的6个等级。
故障发生时柴油机工作时间16000h左右,距离上一次等级修理时间(W5,12000h)间隔4000h,距离规定的W6等级修理时间相差2000h。
日常监测方面,柴油机主要采取油水气温度、压力等参数在线监测与滑油定期取样离线监测相结合的模式,截止故障发生前,滑油、淡水以及排气的温度压力变化均无明显异常。
柴油机滑油主要磨损元素历史监测数据如表1所示。
2、故障现象柴油机在使用过程中润滑油压力突然下降,触发报警装置后机器自动停机,拆检后发现柴油机B7缸出现严重拉缸故障,柴油机B7缸现场故障图如图1所示。
根据现场勘察情况,了解到该缸故障为:①活塞在活塞销孔位置大致沿横向断裂;②两活塞销孔铜衬套外表面有明显咬合磨损痕迹,且靠近缸壁外端有明显的撞击变形;③气缸套内壁有严重的拉痕且底部出现撞击缺损;④机体上活塞冷却油喷嘴及主油道被连杆打坏。
由于机体损坏的润滑油道难以修复,该柴油机修理将采取整机更换的措施。
3、故障原因分析经专家组初步分析判断,认为该机出现拉缸故障具有2种可能:一种可能是活塞铸造中活塞销孔位置具有先天缺陷,该缺陷在持续交变的机械载荷和热载荷作用下逐步扩展出现疲劳裂纹,导致活塞销孔尺寸逐渐增大,造成活塞销孔铜衬套松动;第二种可能是活塞销孔铜衬套与活塞装配过程中的过盈量偏大,在使用中出现铜衬套松动。
船舶柴油机拉缸故障分析及预防陈玉琦
船舶柴油机拉缸故障分析及预防陈玉琦发布时间:2021-10-13T07:11:14.196Z 来源:《防护工程》2021年18期作者:陈玉琦[导读] 柴油机冷却水量不足。
冷却系统缺水,使冷却水不能循环散热,造成柴油机温度过高。
武警部队海警总队第六支队山东青岛 266000摘要:内燃机是使燃料在燃烧室中进行燃烧,释放化学能,通过曲柄连杆机构把高温高压燃气携带的热能转化成机械能而对外做功的原动机【1】。
拉缸是柴油机活塞组件与气缸套配合工作面相互剧烈运动,在工作表面上产生的过度磨损、拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的现象。
船舶柴油机燃烧室的工作环境十分恶劣,它是柴油燃烧和工质膨胀的场所,高温、高压且带化学腐蚀性的燃气直接作用于燃室组件。
近年来,随着柴油机增压压力和单缸功率的提高,气缸套和活塞组件的热负荷和机械负荷的增加,再加上超长行程的发展和柴油机燃用高黏度劣质燃油等使拉缸事故更容易发生。
本文通过对拉缸事故产生的原因进行分析,提出防止拉缸产生的措施,对保证船舶正常航行,延长柴油机吊缸周期,减少船上工作量具有重要意义。
关键字:船舶柴油机,拉缸,故障原因,预防措施一、拉缸原因分析(一)冷却系统工作不良引起的拉缸原因分析(1)柴油机冷却水量不足。
冷却系统缺水,使冷却水不能循环散热,造成柴油机温度过高。
(2)淡水冷却器冷却效果差。
冷却器如果脏堵,冷却海水压力低,或者控制淡水进入冷却器的温控三通阀工作失灵,都会影响冷却效果而导致淡水温度过高,从而造成柴油机过热。
(3)冷却水水质差。
冷却水中若含有钙、镁或硫酸盐,容易在冷却系统热传导的装置表面上沉积成水垢,特别是缸套外表面,若形成一层水垢,因其导热系数急剧下降,柴油机气缸的热量不能迅速传递到循环水中去,缸壁表面温度便会急剧上升,润滑油在高温下粘度下降使活塞环与气缸壁之间的摩擦系数增大,表面粗糙度受到破坏而拉缸。
(4)水温表、温度传感器失灵。
若水温表与温度传感器失灵,或反应情况不准确,柴油机实际高温,而表上指针却指示温度正常,且轮机员又没能及时发现并予以正确处理,致使柴油机承受高温。
浅谈发动机拉缸的原因及预防措施
浅谈发动机拉缸的原因及预防措施摘要:发动机拉缸是一种常见的现象,由此酿成的事故也不少。
因此研究发动机拉缸的意义也非常重大,了解水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良的危害与成因,重视发动机的检查,使我们避免发动机事故,提高汽车使用寿命的根本。
简述发动机拉缸的机理,分析造成发动机拉缸的原因,并提出了防止拉缸的措施。
发动机在工作过程中常常遇到发动机拉缸现象,所谓拉缸,就是发动机的活塞环或活塞与缸套的工作表面出现拉伤、拉毛、拉成沟槽的现象。
拉缸具有相当的危害,拉缸时缸套的的磨损率很高。
关键词:发动机;拉缸;预防措施引言汽车拉缸是指活塞、活塞环与气缸套表面由于高温而“熔接”拉伤。
即活塞不与气缸套之间由于油膜中断产生干磨擦,炽热的磨擦热引起金属的显微熔化而粘着,并将附近的金属质点扯断。
产生拉缸的最根本的原因是油膜中断。
根据气体密封的要求,活塞环与气缸套之间的间隙应尽可能小,这就使它们的润滑条件十分不利。
缸套与活塞环的磨擦情况取决于活塞环的弹力、工作温度、滑动速度、油膜分布、零件的质量及磨合情况等。
当由于接触表面超负荷,使气缸套表面与活塞环工作面之间由于直接接触而剧烈磨擦,产生大量的磨擦热,使工作表面的温度急剧上升,其后果是两个磨擦表面熔接粘附而造成拉伤。
因此,掌握拉缸形成的机理,认真分析造成拉缸的原因,研究预防措施,对避免拉缸的产生具有重要的指导意义。
一:发动机拉缸的机理发动机拉缸,是指在活塞环的运动范围内气缸内壁出现明显的纵向机械划痕和刮伤,严重时发生活塞脱顶或“胀缸”事故。
拉缸是发动机的一种重大事故,应引起驾驶和维修人员的高度重视。
拉缸的磨损机理:发动机拉缸的机理,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。
气缸壁、活塞和活塞环的表面都具有一定的硬度和表面粗糙度,三者在一定温度条件下相互配合工作,机油起着润滑、减摩、冷却、清洗和密封的作用。
柴油发动机拉缸故障分析与预防排除方法
柴油发动机拉缸故障分析与预防排除方法1. 引言1.1 柴油发动机拉缸故障概述柴油发动机拉缸故障是指在柴油机工作时,发动机气缸因各种原因而出现失火、不工作的现象。
在柴油发动机工作中,拉缸故障是一种比较严重的故障,不仅会导致发动机功率下降,还有可能导致发动机无法正常工作,甚至造成损坏。
拉缸故障的主要原因包括:缸套磨损、活塞环损坏、活塞杆弯曲、气门间隙过大、气缸垫片老化等。
这些原因可能导致气缸内的气压异常,从而影响气缸内气体的燃烧,进而引起拉缸现象。
拉缸故障不仅会影响柴油发动机的正常工作,还会增加维修成本,降低发动机的使用寿命。
及时了解拉缸故障的原因,并采取有效的预防措施和排除方法,对于延长发动机寿命、提高发动机性能至关重要。
的内容到此结束。
1.2 拉缸故障的危害性柴油发动机拉缸故障是指柴油机在运行过程中,由于某些原因导致某个气缸无法正常工作,失去工作能力,无法向活塞提供足够的推力,从而影响发动机的正常运转。
拉缸故障的危害性主要表现在以下几个方面:1. 引擎失去动力:拉缸故障会导致柴油机失去某个气缸的工作,使得整体发动机的动力输出受到影响,造成引擎功率下降,加速性能减弱,影响车辆的行驶性能和稳定性。
2. 燃烧不完全:由于某个气缸的工作能力受损,燃烧过程不充分,导致燃油在燃烧过程中未完全燃烧,产生废气排放过多,影响环境保护。
3. 发动机振动增加:拉缸故障会导致柴油机工作不平衡,引起发动机振动增加,造成车辆抖动,增加零部件的磨损和破坏,降低车辆的使用寿命。
4. 油耗增加:拉缸故障会使发动机工作效率降低,造成油耗增加,增加车辆运营成本,影响经济性和环保性。
5. 对发动机零部件的损害:拉缸故障会导致发动机零部件工作受力不均匀,容易造成活塞、气缸壁、连杆等零部件的磨损和损坏,进一步扩大损失。
对柴油发动机来说,拉缸故障是一个严重的问题,需要引起重视和及时排除。
1.3 研究目的本研究的目的是深入探讨柴油发动机拉缸故障的成因及危害,分析拉缸故障的预防措施和排除方法,以及对柴油发动机定期维护保养和使用注意事项进行总结和展望。
Z12V190B型柴油机的拉缸问题的分析与解决
Z12V190B型柴油机的拉缸问题的分析与解决摘要:柴油机的运行实际上可以看作是活塞做功的过程,运行中存在很多可能导致拉缸问题的因素。
分析原因,通常是因为活塞组间隙过小、气缸套装配问题以及使用不当等导致了运行摩擦力的增加。
文章从柴油机拉缸的原因出发,以Z12V190B型柴油机为例,对其拉缸问题进行了分析,提出了有效的解决对策。
关键词:柴油机;拉缸故障;解决策略前言:柴油机使用中,拉缸问题比较常见,而在出现拉缸问题时,如果不能及时发现和解决,可能引发严重后果。
对此,技术人员应该做好对于柴油机拉缸故障的识别与判断,找出问题产生的原因,采取有效的措施做好处理工作,对拉缸问题进行解决,以确保柴油机能够实现稳定可靠运行。
1柴油机拉缸的原因拉缸指气缸内壁在活塞环的运动范围内,产生了较为明显的纵向划痕或者刮伤现象,会导致活塞、活塞环及气缸壁在摩擦时出现密封性丧失的情况,降低气缸压缩的压力以及发动机的动力,严重时可能引发熔着性磨损,造成发动机启动困难或者自动熄火的问题。
在发动机出现拉缸问题后,需要及时进行处理,否则问题只会变得越来越严重。
柴油机拉缸的根本原因,是气缸内壁和活塞环以及活塞之间没有能够形成全面覆盖的油膜,在润滑不良乃至干摩的情况下,拉缸问题自然就会形成。
而导致柴油机拉缸的原因有很多,大致体现在三个方面:一是活塞组相关的原因[1]。
如果活塞环开口间隙、边间隙过小,柴油机在工作中,活塞受热膨胀,会出现卡死的情况,严重时活塞环可能被折断,在气缸壁上拉出划痕。
如果活塞本身的材质存在缺陷,或者尺寸误差超标,在活塞销装配后,活塞可能发生变形,缩小活塞和气缸的配合间隙。
过多的积碳可能导致活塞环粘结或者在环槽内咬死,而且积碳本身的材质偏硬,同样可能引发气缸壁的损坏。
二是气缸套相关的原因。
若气缸套的圆度或者圆柱度超出允许范围,会降低活塞和缸套的密封性,柴油机运行中产生的高温气体会在气缸内下窜,造成油膜的破坏。
另外,气缸套在装配环节,可能出现变形的问题,在变形量超出规定数值的情况下,就会引发拉缸问题。
柴油机拉缸原因分析
柴油机拉缸原因分析柴油机拉缸是指在柴油机正常运转的时候,某个气缸在燃烧过程中发生异常情况,导致该气缸无法正常工作,也就是说,在该气缸内无法完成正常燃烧四行程,其原因可能是多种多样的,比如机械原因、燃油质量问题、喷油器堵塞、进气道问题等等,因此,对于柴油机拉缸的原因分析和排查十分重要,下面本文将对柴油机拉缸原因进行详细分析。
一、机械原因柴油机中,腔室顶部的进气活塞和燃油喷射的柱塞相向而行,工作过程中必然会产生磨损,不可避免的,活塞环也会出现裂口。
当裂缝很大时,导致活塞环错位或扭曲等问题,形成油圈重叠或对顶,由此,引起了气缸的抽缸。
二、燃油问题当燃油的质量较差时,少量的油滴打进气缸内,没完全燃烧,残留的油会形成沉积物,长期积累下来,会影响该气缸的正常工作,影响了气缸壁的正常燃烧,可能会导致抽缸现象的发生。
三、喷油器故障1.喷油器堵塞导致缸号拉缸柴油喷油器是喷油系统中的核心部件,如果喷油器堵塞,就会影响燃油进入气缸,导致某个气缸的燃烧效率降低,同时,喷油器严重堵塞还会导致燃烧、冷却排气门的积碳较大。
2.喷油器外泄导致缸号拉缸如果喷油器密封不好,导致燃油不断地泄漏,会导致某个气缸内压力不足,从而发生抽缸现象。
四、进气系统问题如果进气道阻塞或堵塞,或者进气阀关闭,将影响空气的流动,因此无法充分混合燃油,影响了某个气缸的正常工作,可能会导致抽缸现象。
五、缸头密封问题柴油机正常的燃烧过程会产生高压,而发动机达到正常工作状态后,减压环将遮盖大部分缸头孔,减少气缸漏气。
然而,由于密封不良,如减压环丢失,密封圈老化等问题会导致缸头与喷嘴之间的密封不良,导致抽缸现象。
在搞清楚柴油机拉缸原因后,针对性地对柴油机进行合理的维修和检测,可以有效地避免和解决拉缸问题的发生。
为了延长柴油机的使用寿命,正确维护检修柴油机,才是解决拉缸问题的根本措施。
柴油发动机拉缸原因
柴油发动机拉缸原因
柴油发动机拉缸的原因可能有以下几种:
1.气缸内部失效:柴油发动机气缸内部出现问题,例如活塞损坏、气
缸壁磨损等,会导致汽缸内部压力的不平衡,使得某个气缸出现拉锯或拉
缸现象。
2.供油不足:柴油发动机喷油器不能正常地喷油,或者燃油输送不足,都会导致柴油发动机无法正常工作,从而引起拉缸问题。
3.燃烧不完全:柴油发动机燃烧不充分也是拉缸问题的主因之一。
在
燃烧不充分的过程中,发动机无法为每个气缸提供足够的压力和能量,从
而导致引擎运转不顺畅,出现拉缸现象。
4.缸盖机械故障:柴油发动机缸盖机械部件失效可能会导致拉缸,例
如气门杆、气门等在发动机运转过程中出现故障时,会引起发动机异常振动,从而影响发动机的稳定性,导致拉缸现象。
5.过度加速:柴油发动机超负荷运转,过度加速也可能导致拉缸,这
是由于缺乏正常燃料与空气的比例,从而使燃烧不完全,引起拉缸问题。
发动机拉缸原因及预防措施
内及 叶轮上 的油泥 。③ 清 除积碳 。增压 器 的 内部积 最后 检查 增压 器 的 内部 晔
故 障原 因 :① 冬季 古
动发 动机 时猛 轰油 门或 林
油 燃烧不 完全 所致 。 检查 转子 的轴 向 、 向间 隙 , ④ 径 消除刮 碰现象 。转子 的径 向间 隙过大会 丧失 润滑 油
的温度 条 件 下 相 互 配合 工作 , 而机 油 从 中起 着 润
滑、 冷却 、 密封和 清 洁 的作 用 。 由于某 种原 因, 塞 活
与缸 壁 之 间的 润滑 油膜 被破 坏 , 塞在 润 滑不 良的 活 情况 下 滑动 时 ,部分 微 小 金属 面 与缸壁 直 接接 触 , 它们 之 间 的摩擦 由原来 的油 摩 擦 变 为 金 属 间 的 干 摩 擦 。干 摩擦 导 致局 部 高 温 , 活塞 熔 化 、 着 。 使 粘 逐 步扩 展成 熔 着磨 损 , 缸壁 、 活塞 、 塞环 很 快 受到严 活 重 的损伤 , 缸 壁表 面和 活塞裙 部 表 面呈现 出不规 在
使 用 说 明书 规定 选 用相 应 级别 的 润滑 油 ,否 则 . 可 能会 导致发 动机 拉缸 、 瓦。这是 因为 , 烧 如果 润滑 油
黏度 过大 , 流 动性 差 , 温启 动 时 . 其 低 润滑 油不 易 快
更 换 机 油和 机 油 滤 清 器 。 加 强 对冷 却 系统 零 件 的 清 洁 与检 查 ,不 随 意 拆 除 节 温器 。 正确 选 用 冷 却
增 压器 问的排气 管 路不密 封 , 冈漏气 而产生 噪声 。 排 除 方 法 : 现 增 压 器 噪声 过 大 时 , 首 先检 发 应
颜 色会 发 生 变化 ) ,然 后 检 查 增 压 器 的 润 滑 是 否 良
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柴油机拉缸故障的原因分析及预防措施【摘要】通过对柴油机拉缸故障的原因分析表明,预防拉缸故障是涉及到设计、制造和装配、试车、实船使用及维护、维修等柴油机全寿命过程中的一个系统工程问题。
指出通过严格把握上述柴油机全寿命过程中的每一细节,柴油机拉缸故障时可以预防的。
【关键词】柴油机;拉缸;磨损1 前言在试验和维修柴油机的工作实践中,经常碰到活塞、活塞环组件和气缸套相互配合的接触面出现拉痕、大面积拉伤、粘着等异常磨损,严重时活塞、活塞环组件与气缸套粘连甚至咬死,这种现象一般称为柴油机拉缸故障。
引起柴油机拉缸故障的原因很多,预防拉缸故障是涉及到设计、制造和装配、试车、实船使用及维护、维修等柴油机全寿命过程中的一个系统工程问题。
本文就柴油机拉缸故障的原因及预防措施作探讨。
2 拉缸故障的种类、原因和预防措施根据相关资料和柴油机实际使用经验,活塞(活塞环、气缸套)发生拉缸、异常磨损大致可分为磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损和上述四种磨损形式同时存在的复合磨损。
复合磨损由于两种或两种以上的磨损形式相互促进,使磨损速度远远大于单一形式的磨损。
本文将分别论述各种磨损形式的原因及预防措施。
2.1 磨粒磨损磨粒磨损主要是由于机械硬质颗粒进入气缸,嵌入活塞、活塞环和气缸套的滑动面之间,对摩擦表面产生磨料作用而引起磨损。
这种磨损是柴油机最普遍的磨损形式。
机械硬质颗粒进入气缸的途径主要有下面几个方面:(1)零部件清洁度零部件的清洁度不够是产生磨粒磨损的最主要原因。
如果整体铸造活塞油冷内腔型砂的清洗、铸造气缸盖冷却水腔及进排气内腔型砂的清洗、气缸套珩磨后内壁面的清洗不当,型砂或焊接残渣就有可能进入气缸,成为磨料。
(2)装配场地环境条件在单个零部件清洁度都能满足要求的情况下,部件安装和柴油机总装场地的环境条件也是产生磨料磨损的主要因素。
如果在装配时,对某些不合格零部件进行现场打磨、钻孔、攻螺纹等不应在装配时进行的工作;装配工人佩戴的手套及清洁用物不洁或沾上了硬质颗粒(如临时盖在气缸盖上的盖板)等情况,都将严重影响到装配质量。
这些硬质颗粒一旦进入气缸,就将发生磨粒磨损事故。
(3)进气系统的清洁度包括带有空气滤清器的增压器压气机部分、空气冷却器、进气总管、气缸盖进气通道等进气系统,如果存在尘埃、铸造型砂、焊接残渣等硬质颗粒,必将随着进气而落入气缸,一旦嵌入滑动面之间,对摩擦表面就产生磨料作用而引起磨损。
综上所述,清洁度作为装配质量的重要指标,在任何情况下都必须高度重视。
(4)活塞及活塞环的表面处理活塞裙部和活塞环表面处理的质量(牢固度)不佳也是引起磨粒磨损的因素,如果活塞环镀铬层不牢,则脱落的硬质铬颗粒将成为磨料,引起气缸套的磨损。
(5)燃油和滑油如果使用的燃油和滑油中含有杂质,尤其是在使用劣质燃料时,也是产生磨粒磨损的影响因素。
2.2 粘着磨损粘着磨损也可称为熔着磨损,它是金属的熔结过程,俗称拉缸,是缸套内壁最危险的破坏形式。
主要原因是由于活塞、活塞环和气缸套内壁面间的润滑油膜因各种原因而难以建立或遭到破坏,局部滑动面产生干摩擦、产生大量的摩擦热,导致局部滑动面产生显微的熔化、粘着、拉断。
这些状况继续发展,使摩擦面熔粘成粗糙表面,从而加重磨损,最后导致拉缸,甚至抱缸、活塞断裂的严重故障。
影响润滑油油膜的建立及导致油膜破坏的因素很多,既有零部件设计方面的原因,也有零部件加工和装配质量、使用操作及维护保养等多方面的因素。
2.2.1 零部件设计(1)活塞、活塞环和气缸套摩擦副间隙的影响使油膜在任何工况下均能承载的基本条件是热态下的间隙匹配必须合理。
随着柴油机强载度的不断提高,为了降低活塞温度,减小活塞在运动时对缸套的冲撞,改善缸套穴蚀和降低润滑油消耗,活塞和气缸套的间隙在往减小的方面发展,但是,间隙过小将使油膜不易形成。
(2)活塞在活塞设计中,涉及到的内容很多,从影响油膜的建立等方面来看,主要有:a.活塞裙部的型线和活塞壁厚的均匀性影响到活塞在热态工作下变形的均匀性,使缸套的热态间隙发生局部变化而影响油膜的建立。
另外,环境温度使活塞加工出现季节性的误差,而导致拉缸往往出现在低温季节。
b.油冷活塞振荡冷却腔的容积及布置影响到活塞及活塞与气缸壁间滑油的冷却效果。
滑油黏度因温度上升而下降,影响油膜的保持。
一般对球铁活塞,为了克服其导热率低的缺陷,冷却腔表面积应为燃烧室侧面积的1.4倍左右。
在允许条件下,冷却腔应以等壁厚的概念尽量向活塞顶和圆周方向接近于环槽根部扩展,以增强冷却效果。
c.冷却油进油孔与回油孔的面积比影响到振荡冷却的效能。
一般情况下,对于振荡冷却活塞.其回油孔面积是进油孔面积的3倍左右(双油孔进油)和2.25~2.8倍左右(单油孔进油)。
d.出油口高度是保证活塞冷却腔具有足够充满率的必要措施,一般来说,冷却腔中的存油量应为容积的30%~50%。
(3)活塞环活塞环的主要功能有:保证活塞与气缸套之间的可靠密封,尤其是第一道气环,以免高温燃气窜入活塞与缸套之间,破坏润滑油膜而产生粘着磨损;既要保持活塞与气缸套之间润滑所需的油膜厚度,又要刮落气缸壁上过多的滑油,以避免过多滑油上窜到燃烧室而增加滑油耗量,同时使燃烧的滑油积影响传热性能并形成磨料颗粒;支撑活塞在气缸内的运动。
根据活塞环的主要功能,在设计活塞环时就必须考虑:材料选择;活塞环数量,目前活塞环数量从6道逐渐下降到3道,目前最常用的是4道活塞环;结构形状,尤其是与气缸套内壁面接触的外圆形状活塞环径向和轴向厚度;活塞环的切向弹力和比压;自由状态及工作状态下活塞开口和闭口间隙;活塞环光密封度的要求和表面处理等。
(4)气缸套在气缸套的设计中,应注意以下几方面:a.材料的选择。
气缸套承受高温高压气体的冲刷,必须具有较高的结构强度、疲劳强度和耐磨性。
缸套材料一般选用硼铸铁、磷铸铁和铌铸铁。
b.缸套内表面的微观几何形状。
缸套内表面的微观几何形状对发动机的摩擦磨损具有一定的影响,一般缸套内表面最后的加工采用珩磨方法,它是控制表面形貌的一个极为重要的手段。
珩磨后内表面可以形成菱形条纹网络,使表面具有一定的峰与互不连通的谷。
峰能承载压力,互不连通的谷能储存润滑油和细小磨粒。
进行珩磨加工时主要考虑网纹的宽度、深度、网纹间隙和交叉角以及控制表面粗糙度。
c.对于燃用劣质重油的柴油机,通常在缸套上部加装抗磨环(除炭环),抗磨环的主要功能有:刮除活塞顶部侧面的积炭,减少气缸套的磨损;阻隔润滑油上行进入燃烧室,改善润滑;减少燃气泄漏,降低润滑油的消耗。
d.另外,在气缸套设计时,还应考虑冷却水的通道面积,尤其对钻孔冷却的上置式气缸套,其钻孔的数量和直径及冷却水流动方向等对冷却效果有较大影响。
2.2.2 零部件加工和装配质量零部件加工质量是柴油机生产的最基础工作,也是生产优质柴油机的保证条件,应该完全按照图纸的要求认真加工和清洗;同时采取良好的热处理工艺,确保消除活塞、缸套铸件等的残余应力,保证柴油机热态运转中缸套和活塞之间的间隙,避免因间隙过小或不均匀而影响油膜的建立。
装配质量主要是指部件安装和整机装配这两个环节,针对活塞和活塞环、缸套这对摩擦副来说,必须注意以下环节:(1)清洁度,包括缸套表面情况,活塞冷却腔及环槽内的情况;(2)正确安装气缸套,并检验缸套安装后的椭圆度等;(3)正确安装活塞环,如搭扣位置,环的上下端面位置等;(4)必须涂抹滑油的地方,应充分涂抹,避免在初期盘车及试车时出现干摩擦状态;(5)调整配气相位和供油提前角;(6)对于采用喷油冷却的柴油机来说,即要严格把握喷油管与喷油座的焊接可靠性,又要严格把握安装工艺及安装位置的正确性。
否则,若喷嘴焊接不牢引起脱落或安装位置不正确等,在柴油机运行中,一旦不能正常给活塞喷油冷却的话,将立即导致严重的拉缸故障。
2.2.3 操作使用方面(1)循环投油柴油机安装在试车台上后,必须通过系统滑油泵进行循环投油(必要时滑油应加热,如环境温度较低时),进一步排除机内杂质和给润滑部位供油,投油后清洗滤清器,确认机内清洁度。
(2)暖机和泵油在起动柴油机前,通过系统水泵将加热过的淡水对机器进行循环加热暖机;通过系统滑油泵,将加热过的滑油对机器进行循环加热,使柴油机处于良好的热状态下,(一般机内润滑油温度应:~E40℃以上)方可起动柴油机。
这是由于滑油的粘度受到温度的影响,滑油加热后对缸套和活塞间油膜的建立大有益处。
如果不暖机和泵油,由于滑油温度低,粘度大而流动性差,滑油不一定能畅流至各润滑和冷却部位。
此时机油泵因转速低,而使供油量少。
同时原气缸壁上的滑油沿气缸壁下流,使壁面在柴油机起动瞬间得不到正常运转时相同的润滑,致使气缸内壁与活塞组件摩擦面呈干摩擦状态,导致拉缸现象发生。
这也是活塞拉缸问题为什么存在季节性差异的道理所在。
暖机和泵油对高速柴油机和强载度高的柴油机尤为重要。
(3)磨合工况磨合期不能长时间空负荷运转,这是因为燃油稀释气缸壁滑油,可能引起拉缸。
磨合期内长时间高速和高负荷运转将更容易引起拉缸。
因此必须考虑采取交替负荷循序渐进的磨合工况。
(4)选用合格的润滑油若选用黏度过小的机油,则温度较高时,各摩擦面的油膜难以形成和保持;若使用黏度过大的机油则流动性差,不易输送到各零部件摩擦表面间隙,无法实现可靠润滑而导致拉缸故障的发生。
(5)对燃用重油的柴油机,如果不对燃油管路(一直到进入高压油泵前)采取伴热保温措施,会因燃油温度低、黏度高、雾化和燃烧不良,导致活塞环积炭,影响活塞环的动作,引起燃气窜气,破坏油膜,造成粘着磨损。
2.2.4 维护保养方面(1)定期添加或更新润滑油,使机内循环滑油符合使用要求。
(2)及时清洗空气滤清器和机油滤清器。
(3)及时检查和调整配气正时和供油提前角,如供油提前角过大,将使柴油机最高燃烧压力升高,工作粗暴,缸套与活塞热负荷和机械负荷增加,容易引起拉缸和抱缸的故障。
2.3 腐蚀磨损和疲劳磨损2.3.1 腐蚀磨损腐蚀磨损是腐蚀和磨损同时起作用的磨损。
气缸内燃油燃烧时会产生酸性气体,当缸壁温度低于水蒸气露点温度时,酸性气体和水蒸气化合并生成硫酸、碳酸和硝酸,凝附在气缸壁上,发生化学和电化学反应,形成腐蚀产物。
这些金属腐蚀物在活塞和活塞环往复运动时被剥落,暴露出的金属又重新被腐蚀,如此循环往复加速了缸套的磨损。
因此,在试车或运行中,都必须严格控制冷却水温度不能太低。
2.3.2 疲劳磨损疲劳磨损主要体现在活塞环上,由于表面的交替接触应力使内部产生了剪切应力,在剪切应力作用下,活塞环产生严重变形,导致表层材料疲劳而剥离的现象。
2.4 复合磨损复合磨损是指活塞组与缸套摩擦副同时存在上述两种以上的磨损形式,例如首先产生磨粒磨损而引起燃气窜气,破坏油膜,进而引起粘着磨损。
复合磨损是两种或两种以上的磨损形式的相互促进,其磨损速度远远大于单一的磨损,破坏性更大。