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　　柴油机拉缸原因分析

　　轴瓦烧损、活塞销拉缸、活塞环折断等是柴油机使用中常见的故障，也是导致柴油机发生大的机械事故的主因，因此有必要了解这些故障产生的原因，做好预防工作。

　　1轴瓦烧损原因分析

　　轴瓦烧损绝大多数是由于柴油机在安装、调整、检测和使用不当所造成的。主要有以下原因：（1）缺油润滑。轴瓦与轴颈是有一定间隙的，它们的运动是靠机油来润滑的，缺失润滑油就成了干摩擦，引起烧瓦。小型柴油机机油压力正常是0.2～0.35MPa。机车在实际工作中还会发生机油变稀变质，油路堵塞，机油泵磨损等而引起机油压力下降或停止供油的现象，如果不予以排除，也将引起烧瓦。（2）机油规格不对。很难保证润滑油的黏度，曲轴颈与轴瓦之间形不成油膜，润滑性能差，因而发生轴瓦烧损的就特别多。（3）长期超负荷工作。拖拉机在运输时，大多数是采取“多拉快跑”超载超速作业。由于长时期超负荷的工作，轴瓦上薄薄的镀锡层将会被挤压力所破坏而导致烧瓦。（4）曲轴轴颈锥度、椭圆度超过了允许范围。拖拉机曲轴轴颈和连杆轴颈的锥度、椭圆度都不应大于0.015mm。但柴油机在工作过程中，由于润滑油含有机械杂质和轴颈受力不均匀，产生锥度和椭圆度。严重时就不能形成油膜，润滑性能差，机油温度增高，造成烧瓦。因此，在工作过程中应注意机车的机油压力高低，防止烧瓦的发生。发生烧瓦后应拆卸检查找出原因，并予以消除。当轴瓦烧损轻微时，可用细砂布打光后再用;若烧损严重时，应更换轴瓦;如果间隙过大，曲轴轴颈烧伤或锥度、椭圆度过大，则应进一步检查和修理，并重新选配轴瓦。（5）间隙过大或过小。拖拉机连杆轴颈和连杆轴承的标准间隙是0.06～0.105mm，主轴颈和主轴承间隙是0.07～0.11mm，磨损极限均为0.25mm。如果间隙过大，润滑油不易保留，不能形成油膜，润滑性能差，油压将会下降，加速磨损;间隙过小，润滑油难以进入，油量不足，也不能形成油膜，轴瓦会咬住轴颈，严重时引起烧瓦。这种事故，往往是在安装调整、检测时疏忽而造成。在实际工作中，测量间隙的方法很多，通常用直径比最大标准间隙稍大的保险丝，沿曲轴轴线方向放在轴颈和轴瓦之间，用规定的扭紧力矩扭紧连杆螺钉，然后拆下保险丝，测量被挤压后的厚度，就是轴瓦间隙。但是有的机手不这样做，大多是不测量间隙的，只是买回新轴瓦装上，根本不管间隙大小，这就难免要出事故。

　　2活塞销拉缸

　　柴油机活塞销拉缸事故，大多都属于保养、维修不当引起的，分析有以下几点：（1）活塞销卡簧失去弹力。一些修理工对活塞销卡簧技术要求不清楚。从不检查卡簧弹力是否满足技术要求。对一台拉缸的发动机检查发现：卡簧自由状态下开口宽度只有6mm，标准卡簧开口宽度应为8mm。卡簧弹性不好时，当发动机工作时，活塞销孔膨胀，在活塞销交变载荷和轴向力作用下，引起卡簧脱落，造成活塞销拉伤缸套。（2）活塞销卡簧扭曲。技术要求卡簧不平度不得大于0.10～0.15mm，在保养和维修活塞连杆组时，由于缺少专用拆装卡簧工具，错误的操作，造成卡簧扭曲、变形超限。在大修时发现拆下的卡簧有的扭曲超过0.5mm，这样的卡簧勉强安装在卡簧槽内后，会产生一个轴向力，加速卡簧脱落、磨损、折断，引起拉缸。（3）活塞销孔和卡簧槽磨损。大修时发现有的活塞不柱度、椭圆度、活塞环槽宽度等技术要求，都在允许范围内，只是活塞销孔或卡簧槽磨损超限。活塞销孔磨损超限原因主要是销与孔不配组，也有更换的新活塞，而旧的活塞销却不更换，使用已经磨损很大的旧活塞销，造成销与孔配合有间隙，在活塞销交变冲击力作用下，加剧磨损，结果使用不久，间隙就达到极限;卡簧槽磨损变宽，由原先直角磨成一个由深变浅的小圆角，易使卡簧脱落，造成拉伤缸套。（4）安装组合错误。在组装活塞连杆时，除了不检查活塞销与孔尺寸配组外。还不注意活塞加热温度。常见的都是往活塞里倒汽油，等汽油燃尽再组合，多数造成活塞加热温度过高变形大。有人在安装时，因选配不当，活塞销与座孔过盈量较大时，不易安装，就用锤击的方法强行安装，结果容易把卡簧槽外侧打掉或造成微观裂纹，留下隐患。当发动机工作时，卡簧槽外侧边从裂纹处掉下来，引起卡簧脱落，造成活塞销拉伤缸套。

　　3活塞环折断

　　柴油机运转时，活塞環的运动主要有上下运动、径向运动、回转运动和不规则的轴向、径向振动，以及扭曲振动。引起活塞环断裂的原因主要是由于不规则的轴向和径向振动，以及扭曲振动所引起。分析如下：（1）汽缸磨损严重，环在上下往复运动过程中频繁产生弯折或刮碰磨损产生的台阶而断裂。（2）使用低质燃料不完全燃烧产生的积碳堆积在活塞环槽中，使活塞环侧隙减小。在发动机工作中在巨大的燃烧压力作用下，易使活塞环卡死在环槽内，而造成折断。（3）活塞环侧隙过大，环在环槽内上下运动的幅度增大，敲击作用加剧，环侧面和环槽侧面磨损增大，活塞环因受扭曲力过大而被折断。活塞环安装时要留有背隙，过小的背隙会造成环卡在环槽或工作温度下活塞的热膨胀将环向缸壁挤压造成拉缸甚至断裂。

　　柴油机拉缸原因分析

　　拉缸是指气缸壁，活塞和活塞环三零件不正常粘熔痕迹，是对拉缸故障的总称。气缸壁，活塞环及活塞的表面都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。若两个相对运动的表面由于滑动部位的润滑油膜受到局部的破坏，就会出现故障，形成拉缸。

　　发动机拉缸的成因

　　发动机拉缸的成因很多，主要是发动机冷却系的冷却效能、发动机机油的数量与质量、供给系的工作性能等，往往是造成发动机致命损伤。为缩小分析范围，我们主要从水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良入手，分析事故原因。

　　根据司机提供中途曾发现汽车机油警告灯亮，并加过机油这一情况来看，似乎拉缸是由润滑系工作不良引起的。但种种迹象表明，这种理由不成立，为慎重起见，我们细致讨论了发动机水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良三个方面形成拉缸的原因。

　　1、发动机水温过高的形成拉缸的原因分析

　　柴油机工作时，冷却水的正常温度应保持在80℃~90℃，此时柴油机可发出最大功率，燃油消耗最经济，机件磨损也不大。如果冷却水的温度过高，柴油机的金属零件在长时间的高温作用下，强度、弹性和耐磨性会下降；同时，高温使零件膨胀变形，严重地影响配合零件的正常间隙，甚至卡死。

　　冷却系水温过高形成拉缸的主要原因有：

　　a、发动机水量不足：

　　冷却系缺水，使冷却水不能循环散热，造成发动机温度过高。冷却系缺水的原因有两种可能：一是冷却水在正常消耗中没有及时给予补充；二是冷却水严重渗漏。

　　发动机正常工作时，冷却水温度应在80℃~90℃之间，此时会有部分冷却水被蒸发，若长时间不作补充，一旦水泵泵不上水，就会造成发动机因缺水而发生高温。如果冷却系密封性能遭受破坏，使冷却水严重漏失，造成缺水高温，如水泵水封处磨损过度、缸体出现裂纹。也能造成发动机高温。

　　b、水循环不良（节温器工作失灵）：

　　节温器是自动调节冷却水的大小循环，使柴油机保持在最佳工作温度范围内。

　　495柴油机采用蜡式节温器，安装在气缸盖右前端出水口处的节温器壳体内。节温器主阀开启温度为76±2℃，全开温度为86℃，阀门升程为8毫米。当柴油机走热后，水温达到76℃±2℃而大循环出水管无水流出时，说明节温器已发生故障，如果还处于小循环工作状态的话，水温会造成过高。

　　c、风量不足：

　　风扇传动带过松或风扇裂损，使皮带打滑或断裂,造成风量不足而引起水温过高；

　　d、水质差：

　　冷却水中若含有钙、镁和硫酸盐，容易在冷却系热传导的装置表面上沉积成水垢，若气缸水套内壁上沉积的水垢过多，就会变成水套的隔热层。此时，当柴油机转速提高、温度上升、负荷加重而需要迅速散热时，水垢不但不能迅速传热，反而起到保温的作用。

　　因此，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。

　　2、发动机润滑系工作不良形成拉缸的原因分析

　　柴油机工作时，润滑系统是让活塞、活塞环与气缸套、活塞销与销座、各轴与轴承、正时齿轮等部位形成油膜，实现液体摩擦，达到减小摩擦阻力、清洗接触面、散热冷却、密封防腐等目的。

　　如果发动机出现润滑系工作不良，加速机件表面得不到润滑，使机件处于高温状态而烧毁，烧了轴瓦抱了轴和形成拉缸等现象发生，因此，润滑油对发动机的运转至关重要，稍有不慎，会降低发动机的使用寿命。

　　润滑系工作不良形成拉缸的主要原因有：

　　a、机油油量不足

　　若机油油量不足，会使机油泵的泵油量减少而泵不上油，致使机油压力下降，曲轴与轴承会失去正常的润滑条件；另外，缸套与活塞也因飞溅的机油减小而造成干摩擦而拉缸。

　　b、机油变质

　　由于高温与氧化的作用，即使在正常情况下，机油也会生成氧化物或氧化聚合物；机油若含有酸性化合物，不但使机油颜色变黑，粘度下降，而且对零件摩擦表面具有腐蚀作用，使各零件得不到正常的润滑而加大机件磨损。

　　c、机油粘度过低

　　油膜容易破坏，在高温摩擦面上，不易形成足够厚度的油膜，机件得不到正常的润滑会增大磨损；同时密封作用不好，易使气缸漏气，降低功率，还易使废气窜入曲轴箱，机油受到稀释和污染。

　　另外，加大了润滑油消耗量，粘度小的油密封不好，蒸发性又大，这样就容易使气缸壁上(特别是气缸壁上部的高温区)的机油窜入燃烧室造成烧机油，不但增大了润滑油的耗量，还造成燃烧不完全，排气冒黑烟的现象发生。

　　d、机油油温度过高

　　当润滑油温度高于正常工作温度90℃以上时，润滑油温度升高而变得过稀、机油压力变低，使机油消耗加快，而且在机油上窜至燃烧室被烧掉的同时，还会产生大量的积炭和胶状混合物，窜入燃烧室的机油增多，使气环的开口处被胶结而张不开，从而导致机油上窜更加剧烈，机油消耗得更快;

　　由于积炭而使燃烧室的有效工作容积减小；柴油机各润滑部位油膜易被破坏，运动副表面将出现半干摩擦甚至干摩擦；由于气缸的温度太高，缸壁上的润滑油容易烧焦、积炭，促使零件磨损加快，严重时会造成拉缸、抱轴和烧瓦等事故。

　　3、发动机燃油供给系工作不良形成拉缸的原因分析

　　柴油机燃料供给系的作用是根据柴油机的工况要求，燃料供给系应能定时、定量、定压地将柴油按一定的喷油规律喷入燃烧室且雾化质量良好并使其与燃烧室内的高温、高压空气迅速而良好地混合，边混合边燃烧膨胀，并且及时的把燃烧后的废气排出。

　　如果发动机出现燃料供给系工作不良，会不易熄火、工作粗暴、冒黑烟、机件过热严重时形成拉缸等现象的发生。

　　a、喷油泵工作不良形成拉缸的原因

　　①、供油时间过早：

　　燃油几乎在压缩行程中全部喷入燃烧室，随着活塞上行，当气缸内的温度达到燃料的自燃温度时，燃料几乎同时发火燃烧，而部分燃油蒸气被废气包围着得不到氧气，在排气过程中遇到氧化而二次燃烧，过后燃烧容易使柴油机过热，严重时会造成拉缸等事故；

　　②、供油时间过迟：

　　燃油燃烧作功时间缩短，燃料在着火前，活塞己开始下行，又使气缸内的温度和压力下降，增加了着火延迟，燃烧在膨胀行程中进行，排气温度增高，冷却水热损失增加，引起功率下降，同时引起柴油机过热，严重时会造成拉缸等事故；

　　③、供油量过大：

　　喷油泵必须向喷油器供给相当高压力与燃油，以保证喷雾性能良好。如果喷油泵调节拉杆行程过大，会引起供油量过大而导致燃烧不完全，喷入气缸的柴油无法充分燃烧，并总有一部分柴油滞留至气缸的下一个压缩行程,油耗增大，冒黑烟，燃烧室内严重积炭，加速气缸、活塞和活塞环的磨损，发动机过热和出现敲击声响。

　　b、喷油器工作不良形成拉缸的原因

　　①、喷油器压力过小：喷油器压力没有调试好（低于标准的压力9.8MPA—12MPA）、弹簧变软或折断、喷油器油嘴针阀卡死在不能停油的位置，更多油品资讯油品信息调油技术请关注微信公众号油品圈账号是ypq0910喷的柴油无法雾化，喷油时间拖长。这样，喷入气缸的柴油无法充分燃烧，从而产生粗暴敲缸声并引起柴油机过热。

　　②、雾化不良：喷雾质量表示燃料喷散雾化的程度，一般是指喷散的细度和喷散的均匀度，喷散得越细，越均匀，说明喷雾质量越好。如果喷油嘴轴针和喷孔的磨损则引起油流截面积不规则扩大，导致喷油器的喷雾质量变坏。

　　喷雾中夹有多条未雾化的细油流，将使燃油喷入气缸后不能在规定的时间内完全燃烧，形成过多的积炭，使柴油机启动性、动力性，经济性和排放指标都随之恶化。

　　③、喷雾锥角不对：喷雾锥角过小时,由于燃油直接喷射到活塞顶面上，并仍保持液态流动，这样火焰扩展运动不活泼，火焰难以达到凹坑外面间隙区域，外围的空气利用率差，使性能下降；

　　喷雾锥角过大时，油束喷到活塞顶隙部分，则凹坑里空气又不能充分利用，从而造成温度过高，所以应该有合适的喷雾锥角（495柴油机为4°）。

　　发动机水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系不良形成拉缸的特点比较

　　为什么水温过高会拉缸呢？这主要原因是活塞直接与高温高压气体接触，工作条件十分恶劣，冷却高效能稍有变化，反应十分明显。2000多度的高温，常常把活塞头部烧熔；活塞的过度膨胀，润滑条件又变坏，是造成活塞拉缸的根本原因。

　　至于润滑系工作不良，发动机一般有压力润滑和飞溅润滑两种润滑方式，一些要求润滑可靠性高的机件都采用压力润滑，如曲轴轴承和连杆轴承等。另一些要求润滑可靠性不十分高的机件，如活塞与气缸采用飞溅润滑的。一旦失油，首先先烧曲轴轴瓦和连杆轴瓦，再烧缸。

　　那么燃油供给系工作不良呢？一般对曲轴轴承和连杆轴承没有直接的影响，因为它们离热源远，又受到机油的冷却作用，实践证明只要机油足够，燃油供给系工作不良不会引起烧瓦和烧轴的，而会造成工作粗暴、冒黑烟、机件过热严重时形成常常把活塞顶部烧熔。

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　　柴油机拉缸原因分析

　　一、拉缸的症状的确定

　　1、车在一次常规维护中，仅换了第一缸和第三缸的活塞环，没过几天便出现发动机动力不如维护前，同时有耗机油现象。

　　2、驾驶员自报在使用中没有缺油、缺水，对发动机拉缸不能负责；但中途曾发现汽车机油警告灯亮，并加过机油。

　　3、修理部门认为修理中没有镗缸、换活塞和活塞销，只进行了更换活塞环的作业．

　　不会影响气缸与活塞间的配合间隙，至于拉缸，最可能的原因是活塞环的材质有问题；供应活塞环的材料配件部门认为。

　　活塞环是从正宗厂家购进的活塞环，不存在品质问题；

　　4、除拉缸外，连杆与曲轴轴承没有损伤。

　　对四套活塞与缸套初步检查：气缸活塞顶部严重烧蚀，第1、2道活塞环被卡死在活塞环槽内，在气缸的上止口处粘结有活塞烧蚀后的金属残余物，缸壁有严重的蓝色拉缸拉痕，其余几缸活塞、缸套未见异常。从上述迹象，可以确定发动机是拉缸。

　　二、原因分析

　　主要是发动机冷却系的冷却效能、发动机机油的数量与质量、供给系的工作性能等，往往是造成发动机致命损伤。为缩小分析范围，我们主要从水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良入手，分析事故原因。

　　1、发动机水温过高的形成拉缸的原因分析

　　（1）发动机水量不足：（2）水循环不良（节温器工作失灵）（3）风量不足（4）水质差：

　　2、发动机润滑系工作不良形成拉缸的原因分析

　　（1）机油油量不足（2）机油变质（3）机油粘度过低（4）机油油温度过高

　　3、发动机燃油供给系工作不良形成拉缸的原因分析

　　1）供油时间过早：2）供油时间过迟：3）供油量过大：

　　4、喷油器工作不良形成拉缸的原因

　　①喷油器压力过小②雾化不良③喷雾锥角不对

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