柴油机典型故障分析与预防措施

李甲艳

摘要：对柴油机缸塞组件的早期磨损、拉缸及烧瓦产生的原因进行了分析，并给出了相应的预防措施。

关键词：柴油机；早期磨损；拉缸；烧瓦

中图分类号：S2185文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.038

1汽缸、活塞、活塞环的早期磨损

汽缸、活塞、活塞环是保持燃烧室良好密封的关键零件。活塞、活塞环在高温高压气体作用下沿汽缸壁作高速往复运动，以带动曲轴旋转，这三个部件的磨损是不可避免的。但在使用中常因使用维护不当而发生早期异常磨损。

1.1原因

（1） 长时间超负荷运转，或长时间怠速及低速运转，使燃烧恶化形成积碳；发动机大修时活塞环装反或活塞环开口在一条线上，使发动机工作时机油上窜到燃烧室参与了燃烧而形成积碳；供油时间调整错误或喷油雾化不良燃烧不完全，使燃烧恶化形成积碳，造成汽缸、活塞、活塞环的早期磨损，严重时甚至使活塞环在环槽中粘结、烧坏、折断。（2）机油变质或机油量不足，使汽缸套、活塞和活塞环润滑不良，加剧磨损；机油中混入了水分、柴油，使润滑性能降低而加快磨损。发动机过热会破坏汽缸壁表面的润滑油膜的形成，加速机件的磨损。（3）经常在冷车启动后即带重负荷工作，未达到要求的润滑条件，使活塞、活塞环和汽缸套加剧磨损。或者长期超负荷作业，零部件过热运转，润滑性能降低而加速磨损。超负荷作业还会过多供给燃油，使燃烧不完全形成积碳，同样会加剧磨损。（4）进气系统空气滤清效果不良，使灰尘、杂质甚至机械颗粒进入汽缸内，使磨损加剧。（5）其他机械故障引起的偏磨，如汽缸套变形，连杆扭曲等。

1.2现象

由以上原因形成不正常的早期过度磨损，柴油机出现的征象是：漏气严重，压缩力不足，启动困难，排气管冒黑烟或者蓝烟，燃油消耗和机油消耗增加，活塞与汽缸套有不正常杂音，不减压摇动曲轴轻松，柴油机功率明显不足。

1.3预防及排除方法

（1） 空气滤清器要按规定保养。清除集尘盘或集尘杯中的尘土，当集尘盘或集尘杯中的尘土积满容积1/3～1/2时，应加以清除。检查油盘中的油面，并及时加注或更换机油（注意油面不要超过规定高度）。清洗或更换滤芯，金属丝网滤芯应拆下清洗干净，纸质滤芯只能轻轻拍打或用软毛刷轻轻地将滤芯上的尘土刷去（不能用钢丝刷去刷），一般使用500 h左右应予更换。注意安装的严密性，装复空气滤清器时，应注意各处橡胶密封圈（垫）不能遗漏，橡胶连接管应安装严密。（2）冷车启动后应待柴油机温度升至正常后再投入作业，作业中尽可能避免长期超负荷运转。（3）冬季及夏季使用时，要按时换用不同牌号的机油，保证润滑性能。（4）定期仔细保养、清除积碳，检查机油注入量和机油的質量，并定期更换机油。（5）定期检查喷油压力及雾化情况，必要时进行保养或更换。（6）拆卸检查活塞环安装情况，并检查活塞环开口间隙及边间隙，活塞裙部与汽缸套的间隙。如活塞与汽缸套磨损不严重，可更换活塞环，同时汽缸套可转90°安装。

2拉缸

拉缸是指汽缸壁与活塞环之间由于相互急剧的摩擦，在汽缸内壁上形成的一道道深浅不一的沟纹，严重时在活塞和汽缸内壁上产生撕裂和破损。拉缸是一种较为严重的故障，因此很有必要对柴油机的拉缸现象进行分析研究，以便采取措施进行预防。

2.1原因

（1）柴油机超负荷运转，形成积碳致使润滑不良。（2）空气过滤不好，吸入机械杂质。（3）活塞环开口间隙过小或者折断。（4）汽缸套与活塞裙部配合间隙过小，使活塞与汽缸直接摩擦产生高温，使材料熔化粘接拉伤或者卡死。（5）活塞销挡圈脱出或折断，使活塞销窜出刮伤汽缸套。（6）冷却不良，活塞与活塞环过度膨胀，活塞被抱死。

2.2现象

活塞被卡滞在汽缸内，转速明显下降，功率下降，柴油机冒黑烟甚至熄火。

2.3预防及排除方法

（1）组装前注意仔细清洗，剔除毛刺锐边，并检查零件质量。测量汽缸套、活塞和活塞环的制造尺寸精度，必要时可以选配组装，以保证所规定的配合间隙。（2）注意进气系统的密封和滤清效果，防止机械杂质吸入汽缸内。（3）使用中注意柴油机的冷却和润滑情况，并避免长期超负荷运转。（4）如发生轻微拉伤，可用细砂布或油石修磨汽缸套和活塞表面，消除拉伤沟痕。拉伤严重时，进行搪缸或更新汽缸套、活塞和活塞环。

3烧瓦

烧瓦的结果是发动机曲轴与轴瓦之间的润滑油膜破裂，而导致轴瓦与轴颈产生干摩擦，因摩擦产生的高温使轴瓦合金层软化甚至熔解，并粘咬在轴颈上，即为烧瓦。

3.1原因

（1）油底壳无机油或者油量少，供油不足，轴瓦呈干摩擦，产生高温熔化轴瓦。（2）机油质量不符合要求，或使用时间过长机油变稀，或混入柴油、水分而变质。（3）油道堵塞或吸滤器堵塞，轴瓦供油不足。（4）机油泵零件磨损过大，或密封垫、吸油管接头不密封，油压过低。（5）曲轴与轴瓦磨损过大，或装配间隙大，机油流失严重，油压过低。（6）曲轴与轴瓦配合间隙小，造成轴瓦缺油，摩擦产生高温熔化合金。（7）长期超负荷运转，机油过热变稀，润滑性能降低。

3.2现象

柴油机转速降低，冒黑烟，功率下降，甚至自行熄火，熄火后曲轴摇不动。

3.3预防与排除方法

（1）柴油机启动前检查机油是否加足。启动后观察机油表压力是否正常，待热车后再进行作业。发现机油、水温或其它方面有不正常现象应停车检查，排除故障后再继续使用。（2）定期更换机油，不允许使用不合格机油或变质机油。（3）检修时要清洗油道，并做压力试验，压力不足时要找出渗漏点加以排除。装配后轴瓦间隙要符合规定要求。（4）机油泵因磨损造成压力降低时，要及时更换新件，不允许低压长期使用。（5）发生烧瓦后必须更换新轴瓦，曲轴轻微拉伤可用细砂布修光，严重拉伤要更换曲轴。