拖拉机气缸套早期磨损原因分析

张轶宏

摘 要：气缸套磨损后，会使压缩系统出现漏气，造成柴油机启动困难，功率不足，耗油升高。虽然气缸套的磨损是不可避免的，但是我们可以采取有效措施，避免早期磨损的发生。通过对气缸套早期磨损影响因素进行了分析，提醒使用者避免气缸套早期磨损的发生。

关键词：柴油机；气缸套；早期磨损

中图分类号：6K407 文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.08.041

气缸套是柴油机重要而又易于损坏的零件，活塞在其内运动压缩气体做功，是柴油机产生动能的主要场所。气缸套与活塞组件的相对运动使其承受侧推力和强烈的摩擦力作用，气缸套磨损是不可避免的。气缸套磨损后，会使压缩系统出现漏气，造成柴油机工作不平稳，水温和机油温度偏高，气缸盖、排气管等零件过热，及发动机启动困难，功率不足，耗油率升高。

影响气缸套磨损的因素很多，主要有：①材料因素；②工作表面加工质量、装配质量；③与活塞环匹配情况；④柴油机工作情况；⑤燃油、润滑油质量；⑥柴油机管理和维护情况；⑦气缸套设计及结构特点等。但对具体的气缸套来说，诸多因素中只有一个或少数几个因素起主要作用，只要合理地解决了这些问题，就能有效地减少磨损量，从而提高其可靠性。

1 使用方面的因素

长期使用自然磨损是不可避免的，而空气、柴油、机油过滤不净，含有硬粒杂质，会加速气缸套磨损。

（1）机油质量差，含硫量过高，会造成位于气缸套第一道活塞环在上止点处强烈腐蚀，产生腐蚀性磨损，其磨损量比正常增大l～2倍。腐蚀磨损剥落的微粒，在气缸套中部造成严重的磨粒磨损。

（2）机油滤清器的滤清效果差。由于机油不清洁，含有大量硬质颗粒的机油必使缸套内壁自下而上地产生磨料磨损。许多对比试验表明，柴油机机油滤清器滤清作用的好坏，可使缸套的磨损量相差很多。

（3）空气滤清器的滤清效率降低。拖拉机作业中，空气中必然含有较多的灰尘和沙粒，而这些微粒若大量被吸入气缸中，必使缸套上部产生严重的磨料磨损。所以不但要坚持使用空气滤清器，而且要加强定期维护。

（4）使用劣质燃油，燃油的运动黏度大，雾化不好，易形成积碳，造成活塞环卡滞，进而发生缸套早期磨损。

（5）发动机长期低温运转或冷车启动频繁，引起缸套早期磨损。此时，加速缸套磨损有两个原因：一是由于低温而造成燃烧不良，积碳从缸套上部开始蔓延，使缸套上部产生严重的磨料磨损；二是电化学腐蚀作用，当缸壁由于温度较低，燃烧气体与缸壁上的水滴作用而产生酸性液体时，这种腐蚀作用尤为严重。

2 维修方面的因素

（1）新车或机车大修后，未按正常程序磨合而立即投入使用会引起气缸套早期磨损。在磨合中应注意，要严格执行磨合顺序，严格按照由低速到高速、由空转到带负荷、由轻负荷到重负荷的磨合顺序进行初运转磨合，以使零部件表面接触面积逐渐增加，配合面能够逐渐承受载荷。增加转速要平稳缓慢，磨合完毕后应趁热放出机油，清洗油路和加新机油。检查调整气门间隙，检查缸盖、连杆螺母扭紧力矩。

（2）活塞环表面太粗糙，或开口间隙、边间隙太小，缸套被刮削而增加气缸套早期磨损。

（3）曲轴、连杆弯曲变形，会使活塞与气缸的配合关系发生变化。曲轴、连杆弯曲后使活塞不再按发动机设计的运动轨迹运行，而是偏斜一侧，将气缸磨偏，使缸套磨损成腰鼓形。由于飞车事故或其它原因，受撞击的连杆会产生扭曲变形，此时若不及时校正而继续使用，则可能导致缸套的早期磨损。作为现场判断方法，可将没有活塞环的活塞连杆组按规定标准装在曲轴上。转动曲轴，在活塞处于缸套上止点、下止点和中部位置时，测量活塞顶部与缸璧前后间隙（可用塞尺进行测量）。如果此时都是一侧小，则说明连杆弯曲。如果活塞在上、下止点位置不偏，而在中部位置偏向一侧，说明连杆扭曲。

（4）连杆轴颈锥度太大，连杆大小头轴线不平行，迫使活塞压向气缸一侧，产生“偏缸”。

（5）曲轴主轴颈中心线与缸套中心线不垂直，造成偏磨。检查方法为：将曲轴置于车床两端的顶尖上。测量时，先将百分表指针定于“0”上，表头接触曲轴中间一道主轴颈，然后慢慢转动曲轴一圈，其摆差之半，即为曲轴的不直度。注意；表头不能接触到主轴颈的磨损面上，否则，将因曲轴可能存在的不圆度而使数值不准。实践证明，曲轴弯曲除制造上主轴颈不同心的情况外，往往是因为曲柄臂发生变形而使曲轴轴线产生偏移的。

（6）铰削连杆小头铜套时偏斜，造成活塞销中心线与连杆小头中心线不平行，迫使活塞压向一边而引起磨偏。

（7）活塞环压力沿径向的分布是不均匀的，其开口处的压力常达平均值的几倍，故开口处磨损较大，也是气缸套沿径向产生磨偏的原因之一。

3 结构方面的因素

（1）由于柴油机的结构特点，气缸套外壁四周的冷却情况是不同的，沿柴油机纵向冷却效果差，而横向冷却较快，气缸套的侧向温度较低，易形成酸性物质，使缸套产生磨偏。

（2）由于活塞侧压力的作用，使气缸套在连杆摆动面上（柴油机横向）磨损较大。

（3）由于膨胀冲程的侧压力大于压缩冲程的侧压力，所以缸套受膨胀冲程侧压力作用的一侧较为严重，在垂直于气缸套中心线的横截面上产生偏磨。

（4）缸套磨损成锥形的原因：第一道活塞环距燃烧室最近，气体压力最大，使它对气缸壁的压力最大；又由于第一道气环与气缸壁相对处润滑条件最差，易发生干摩擦，造成磨损最大，空气中磨粒和燃料中的化学腐蚀对缸套上部的影响也最大，这些原因使缸套磨成上大下小的锥形。