柴油机汽缸套常见故障分析
付守宇
摘 要：汽缸套穴蚀、早期磨损和拉缸是柴油机的常见故障，直接影响柴油机的经济性、动力性和使用寿命。对这几个故障产生的主要原因进行了分析，并介绍了故障排除和预防方法。
关键词：汽缸套;穴蚀;拉缸
中图分类号：S219.07 ? ? ? ?文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.055
1 缸套穴蚀
缸套穴蚀表现为在缸套外壁局部聚集着蜂窝状的细小穴眼，冷却水从穴眼中渗进油底壳。穴蚀的发生大大缩短了柴油机的使用寿命，对穴蚀不可轻视。
故障原因：（1）冷却水含碱量过大或使用不合格柴油。柴油在汽缸内燃烧后，产生一种酸性气体，这种酸性气体对缸套加工表面进行腐蚀，使汽缸壁产生麻坑。不断腐蚀，麻坑深度越来越深，最后将缸壁蚀通产生小孔。穴蚀产生的孔眼不易发现，增加了故障排除的难度。碱性冷却水从水套一侧腐蚀缸套外壁，未穴通前肉眼无法观察到。缸套使用时间过长，或经常加入含碱量大的冷却水，缸套腐蚀严重。缸套被腐蚀产生孔眼后，停车熄火检查时，未发现穴眼渗水。但发动机工作时，水泵进行泵水循环，冷却水道中产生压力，则冷却水从孔眼渗入油底壳。停车熄火时，水道中压力消失，穴眼被水套中的水垢、淤泥等杂质堵塞，故难以发现。往往在故障排除时，误判为缸套阻水圈老化或损坏，造成多次反复拆卸仍不能排除油底壳进水故障，必须引起注意。（2）活塞与缸套配合间隙的影响。活塞在汽缸套内做上下往复运动，活塞与汽缸套之间一定要存在配合间隙，但因受曲轴旋转运动的影响，活塞在横摆时对汽缸壁有冲击力的作用。活塞对缸套的冲击随活塞与缸套间的间隙的增大而增大，间隙越大，越容易发生穴蚀。
排除与预防方法：（1）更换穴蚀的汽缸套，严禁使用不合格柴油，禁止加含碱量大的冷却水。（2）缩小活塞与缸套的间隙是降低缸套振动强度的有效措施之一。（3）提高缸套刚度，如增加缸套壁厚或采用不等厚缸壁，缩短上、下支承间的跨距等。（3）选择合适的缸套定位环带与机体的配合，或者装橡胶密封圈以吸收振动能量。
2 汽缸套早期磨损
汽缸套磨出台肩，使缸套活塞配合间隙很快增大，发动机压缩无力，功率下降，启动困难。
故障原因：（1）空气滤清器未及时保养或空气滤清器性能不良。未按规定要求保养空气滤清器，则在旋风器进气管道和集尘杯等处，集结和粘附着很厚的尘土，使进气阻力增加，涡流运动速度降低，惯性力减弱，导致空气中的尘土不能被惯性抛出，尘土跟随空气进入集尘盘，盘中尘土即逐渐加厚，使滤清效果进一步减弱。当过滤不净的空气把尘土带进汽缸后，尘土成为研磨剂，促使缸套早期磨损。空气滤清器性能不良，则直接导致空气中的尘土进入汽缸。如一些老式发动机，配用的旋风式空气滤清器，滤清器效果较差，使缸套磨损较快，使用寿命缩短。如果将旋风式空气滤清器改用油浴式空气滤清器，只需在安装上进行简单改装。在一般灰尘含量的空气中工作，每年只需拆卸一次，然后用柴油对滤网进行冲洗。在尘土特别多的环境中工作时，每半年拆卸清洗一次。（2）汽缸套采用的是飞溅润滑，汽缸套上部供油条件极差，又邻近燃烧室，温度较高，润滑油在高温作用下变稀，黏度下降。同时可燃混合气进入汽缸时，混合气中所含的小油滴不断冲刷汽缸套壁上的润滑油。这些因素都造成了汽缸套上部润滑不良。如果润滑系统工作不良，润滑油压力低，或机油黏度不合格等，汽缸套易产生边界摩擦或干摩擦，磨损进一步恶化。（3）发动机水温不正常。如果冷却水的温度较低，容易造成燃油燃烧不充分，积碳增加，形成磨粒磨损;如果冷却水的温度过高，发动机零件受热膨胀变形，润滑油变稀，容易造成润滑不良从而加速汽缸套磨损。
排除与预防方法：为了防止汽缸的过快磨损，在使用中要注意，不要在低温或高温时频繁启动;做好三滤系统的清洗和保养，定期保养空气滤清器，性能不良的空气滤清器则尽可能进行改装或更换，避免空气、燃油、润滑油中的磨料粒子进入汽缸中;提高发动机大修质量，以延长汽缸的使用寿命。
3 拉缸
活塞、活塞环与汽缸壁之间因摩擦热，引起微观的熔化、黏着及撕裂。在汽缸表面产生了拉伤、拉毛或拉成沟槽的现象，称为拉缸。柴油机发生拉缸后，汽缸密封性能下降，压缩压力不足，启动困难，工作无力。另外，柴油机发生拉缸后，窜烧机油现象严重，排气冒蓝烟。
故障原因：（1）缸套与活塞裙部配合间隙过小，运动摩擦热加剧，使活塞膨胀后与缸套卡死或刮伤缸套表面;（2）活塞銷卡簧断脱，活塞销窜动而刮伤缸套;（3）活塞环折断也会造成拉缸。（4）汽缸润滑不良。润滑系统故障，如机油泵内部零件磨损严重工作状态不佳，或润滑油路有漏油和堵塞的地方，造成机油压力过低，机油供给不足;柴油机所使用的润滑油牌号不符合要求或混入了其它油品，或因柴油机过热造成润滑油变质老化等，使汽缸得不到良好的润滑而发生干摩擦而加剧磨损，引发拉缸。
排除与预防方法：缸套与活塞的装配间隙必须符合要求，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。定期检查活塞销卡簧的固定情况，如有变形或弹力不足应更换。使用中注意柴油机的冷却和润滑情况，避免长期超负荷运转，以防柴油机过热而发生活塞膨胀后与缸套卡死或刮伤缸套表面。如果缸套刮伤严重，应镗磨缸套更换加大尺寸的活塞或更换缸套。如果是轻微拉伤，可用细砂布修磨汽缸套和活塞表面，消除拉伤沟痕。
