柴油机拉缸与烧活塞的预防措施
F-DIESEL工程机械动力部件 2014/6/27 17:45:58
1、活塞与气缸要有合理的配合间隙
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。目前，在组装柴油机时，对活塞与气缸的配合间隙的选定方法大致有以下几种：
（1）计算法
计算法仅从温度引起的热膨胀考虑，而实际上柴油机在工作时间的状态变化是十分复杂的，如活塞、气缸的热变形等因素均没有考虑进去，因而计算法只是从理论上进行研究，实际应用还存在一定的问题，所以这种方法没有得到广泛的推广应用。
（2）拉力选配法
拉力选配法是将活塞倒置入气缸内，选取厚薄规中一定尺寸的薄片以垂直于活塞的方向插入活塞裙部与气缸壁之间，然后用一秤拉动厚薄规，通过测量其摩擦阻力来确定配合间隙的合理范围。
将活塞、气缸组合件分组越多、组别向的径向间隙值越小，则配合间隙越能得到保证。国外生产厂家多采取这种方法。
（3）分组选配法
分组选配法就是将加工出来的活塞与缸孔按不同直径分组，然后进行同组配合。
（4）基轴制选配法
所谓基轴制就是以轴为基准来加工孔。修理单位则是根据购进的活塞与气缸的配合间隙来确定气缸内径的加工尺寸。这种方法简单易行，但如果购进的活塞其材质与原厂生产的活塞的材质不同，其膨胀系数也会不同，这样就会使活塞与气缸在热状态下的工作间隙得不到保证；若购进的活塞其膨胀系数小于原厂活塞的膨胀系数，则会使工作状态时的间隙变大，发生敲缸和减少大修间隔里程数；若购进的活塞其膨胀系数大于原厂活塞的膨胀系数，就势必使工作状态时的间隙减小，甚至活塞在气缸中抱死而造成拉缸、烧活塞。所以，在采用此法时，一定要对购进的活塞的原厂活塞进行热膨胀比较，分别计算出各自膨胀系数，然后分别用计算法的经验公式进行验算修正，最后确定活塞与气缸的理论配合间隙，而实际配合间隙的控制与测量可综合运用上述各种方法进行。
2、严格控制工作温度
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。在一定的温度范围内，预留的配合间隙就可以有效地防止拉缸、烧活塞现象的发生，所以柴油机在工作时，严格控制柴油机的工作温度（冷却水温度）是十分重要的。
但如果使柴油机经常处于低温下工作，将会使工作状态时的间隙偏大而产生敲缸，而且大量热能被冷却系统所吸收，使混合气燃烧不完全，造成动力下降、经济性变差和缸壁磨蚀加大。目前，有不少操作手怕温度高而造成拉缸，就经常使发动机的温度宁低勿高，其实这是很不可取的，应保持正常工作温度为宜。
影响柴油机工作温度的主要因素是柴油冷却系统的效率，所以在柴油机的使用维修中要保证冷却系统对柴油机的温度有可靠的控制能力。 另外，喷油时间过早、混合气过稀都会使发动机的温度升高，甚至造成活塞顶部烧蚀或拉缸。如12150L柴油机，其喷油提前角为34°，如果这过早（喷油提前角大于35°），发动机工作时就会明显地爆震，爆震的震源一般产生于喷油器对面的后方、活塞顶部的1/4边沿处。我们在检修中发现有两台12150L柴油机均发生了因上述部位的爆需而造成活塞击顶，其中一台甚至造成严重烧活塞而拉缸抱死。如果混合气过稀，则燃烧速度缓慢，温度升高，燃烧积炭而使活塞顶部形成局部着火现象，导致温度进一步升高，使活塞在气缸内的工况变坏，以致严重烧毁活塞而拉缸。
3、制气缸与活塞的制造质量
气缸与活塞在加工过程中，不可避免地产生加工精度误差和形位偏差，其工作表面也会留下一定的加工痕迹。这样，在活塞与气缸进行相对运动时，加工精度越低，形位偏差越大，运动副的表面粗糙度数值越高，则其磨损也越严重、产生的摩擦热量也越大，运动副的表面粗糙度数值越高，则其磨损也越严重、产生的摩擦热量也越大，温度也越高，这样也就可能产生拉缸现象，所以在活塞与气缸的加工过程中，提高加工精度、减小表面粗糙度、减小形位误差，对于防止拉缸有着十分重要的作用。
另外，润滑油的品质与油道清选是否彻底，活塞环外圆柱的表面质量以及活塞与活塞环的侧隙、背隙、开口间隙等，对拉缸和烧活塞也有很大的影响。
4、合理使用，及时维修
科学、合理地使用机器，对减少柴油机气缸磨损有直接的关系；其中，维护滤清器的正常工作是降低气缸磨损的关键。目前，有些驾驶员缺乏有关机器、车辆的使用知识，认为这些机器、车辆技术选进、性能良好而不需保养，因而不按规定保养空气滤清器、不换机油滤清器滤芯。据试验，在我尘的环境中作业，柴油机的磨损量要增加30%，可见保持空气滤清器清洁的重要性。
操作手或驾驶员的操作水平对气缸的磨损影响也较大。要尽量减少冷启动的次数，避免柴油机超负荷工作，坚持预热升温、平稳起步以及及时换挡，这些都可降低气缸的磨损。
柴油机活塞偏缸不仅会使活塞、活塞环加剧磨损而拉缸，还会引起气缸窜油，所以，维修时一定要控制活塞的偏缸量。更换活塞环是解决窜油的有效而简单的措施，但能否彻底解决问题，则取决于气缸磨损量和活塞是否正常。在气缸圆度误差小时，换活塞环效果较好。当气缸磨损量不大，但与活塞配合间隙达到极限时，应考虑活塞和活塞环同时更换，否则达不到应有的效果。
在维护保养时，虽按工艺要求需更换活塞环，但对于气缸磨损量小、不窜机油的柴油机，则不应强制地更换活塞环和分解活塞组件，因此时更换和分解活塞组件会破坏原活塞与气缸壁相到配合的密封状态，并且新环会增大对气缸的磨损。因此，要慎重地对待活塞环的更换。(中国工程机械动力部件网)
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