农用柴油机汽缸套保护方法研究

邓耀肯

（广东工业大学华立学院，广东 广州 511325）

气缸套虽然结构简单，但却是柴油机的重要零件。气缸套的上部分是柴油机的燃烧室，下半部分是活塞做功场所，需要承受高压、高温、侧向力及摩擦力的作用。气缸套的外部与冷却水相接触，容易受到穴蚀与腐蚀作用。气缸套的工作环境复杂，容易受到损害，出现磨损、断裂等故障，影响柴油机的动力，最终导致无法工作。

1 农用柴油机气缸套常见故障

1.1 磨损

柴油机经过一段时间的使用后易出现油耗增多、功率下降的问题，而导致出现问题的主要原因在于气缸套的磨损量过大。一般气缸套的磨损分为磨料磨损、熔着磨损及腐蚀磨损3种，而农用柴油机的气缸套磨损问题一般为磨料磨损。

1.2 凸肩断裂

气缸套需要依靠凸肩来支承机体，压紧之后能够防止冷却液外漏。在柴油机的使用过程中，容易出现凸肩断裂的情况，进而导致活塞、机体等零件无法使用。对于柴油机而言，凸肩的断裂是一种严重事故，要重视凸肩断裂问题的发生。

2 故障原因分析

2.1 磨损原因

一般由于曲轴上飞溅的润滑液以及活塞环共同作用，气缸套上会附着一层油膜，使得活塞环及活塞在工作时不会与气缸套相互接触。在柴油机使用过程中，由于操作及维修的不合理，导致活塞环与气缸套出现局部接触，进而对气缸套产生磨损。具体来说，气缸套出现磨损的原因如下［1］。

2.1.1 使用不合理。新使用及大修理之后的柴油机，在使用过程中可能会出现不按规程运行、磨合不到位的情况，导致气缸套出现磨损；柴油机在初始启动时，会出现加负荷运转，导致气缸套表面的油膜无法在短时间内形成，进而出现活塞环与气缸套的接触磨损；长时间超负荷运转的柴油机，在使用时温度会增高，导致柴油机过热，进而影响润滑条件，这必然会导致气缸套磨损问题加重。并且超负荷使用时，工作粗暴，导致排气管冒出大量的浓烟，进而导致大量积碳，最终形成磨粒，加重气缸套的磨损。

2.1.2 保养不到位。例如，对空气滤清器、机油滤清器等构件未清理到位，导致进入柴油机中的空气不清洁，摩擦中产生硬质的磨粒，导致气缸套发生磨粒磨损；未及时发现冷却系统及润滑系统的故障，进而导致发动机过热、润滑油变质，因为发动机过热导致气缸塞间隙变小，对润滑油膜产生影响，进而使气缸套磨损加剧；发动机经过大修之后，气缸套安装的位置不合理，导致气缸套与曲轴中心不垂直，进而造成活塞与气缸套之间的偏磨损，导致发生摩擦。

2.2 气缸套凸肩断裂原因

2.2.1 气缸套安装位置不当。如果柴油机的止口平面上存在杂物，或者是机体支承凸肩承孔清理不当，导致气缸套的安装不到底，或者是在安装气缸套时未使用专用的工具，对气缸套采取不合理的敲击而强行压紧；气缸套的螺栓在扭紧时，导致力矩过大或者不均匀，气缸盖压紧力无法达到要求；由于加工不合格，导致气缸套凸出的距离过大；气缸套垫片薄厚不均匀，垫片的质量不合格，进而导致气缸套的凸肩断裂［2］。

2.2.2 结构设计不科学。在根部加工的过程中由于切削量过大，导致气缸套的根部受到较大的剪切力而出现裂纹。如果清根不彻底，尺寸误差较大，余量过大，导致气缸套无法安装到底。

2.2.3 缺失冷却液或者润滑油。经过长时间的超负荷使用，使得气缸套所承受的机械应力及热应力过大，或者是当活塞出现熔顶现象引起拉缸问题，导致气缸套与活塞出现粘结，活塞在下行时会对气缸套产生较大拉力，进而导致凸肩发生断裂。

3 农用柴油机气缸套保护措施

3.1 减小磨损

3.1.1 合理使用柴油机。新使用的柴油机或者经过大修之后的柴油机，使用前必须经过规范磨合运行之后才能正式投入使用；对空滤器及机滤器要提高滤清效果，保证机体清洁；所使用的清洁油要保证干净，并且定期进行更换，避免产生硬质的磨粒；柴油机的运行要避免超负荷及超速，保证柴油机充分燃烧，进而降低积碳对柴油机产生磨损。

3.1.2 气缸套与活塞环选配合理。气缸套与活塞环在选择时，不仅要保证尺寸的匹配，同时要保证材质合理，减小气缸套与活塞环之间的磨损。所以，除了气缸套的较强耐磨性之外，还需要重视气缸套与活塞环的合理匹配，进而提高耐磨性。

3.1.3 保证柴油机冷却及润滑效果。要定期处理冷却水腔中的污垢，保证柴油机滤清器的畅通运行，并且定期添加冷却液及润滑油。品质良好的冷却油及润滑液能够有效减小气缸套的磨损，延长柴油机的使用寿命。

3.1.4 提高气缸套维修质量。保证气缸套的内孔表面粗糙度较高，尺寸精确，保证形状及位置都能够符合位置公差。同时气缸套及机体要有足够的刚度，从而降低气缸套在工作中的变形问题。

3.2 预防凸肩断裂的措施

①保证气缸套安装位置凸出机体平面的高度合理，不能过高或者过低，达到机械设计要求。在维修过程中要文明拆装，按照要求拧紧气缸套的螺母。

②在安装气缸套时，要对机体内孔的垂直度、止口平面度及椭圆度等尺寸要进行精确测量，保证其尺寸满足要求。

③保证柴油机所使用的冷却剂及润滑剂质量良好，避免柴油机在超负荷使用过程中所产生的机械应力与热应力降低，延长柴油机的使用寿命。