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柴油機活塞刮傷、頂部燒蝕和活塞銷(xiāo)座孔磨損的原因

 

活塞磨損嚴重的原因是活塞環(huán)開(kāi)口間隙過(guò)小，工作中受高溫膨脹后在氣缸中卡死；柴油發(fā)電機長(cháng)時(shí)間在高溫、大負荷條件下工作，活塞受沖擊嚴重或冷卻液不足等，使柴油發(fā)電機過(guò)熱，引起活塞機械強度降低；活塞制造時(shí)有缺陷等。嚴重的活塞銷(xiāo)響或活塞敲缸響，若不及時(shí)排除，也可能會(huì )造成活塞異常損壞。

 

一、活塞刮傷

 

 活塞刮傷一般都有明顯的痕跡，輕度刮傷的活塞，如果不影響與氣缸的配合間隙，允許用細砂布研磨后繼續使用，刮傷嚴重的活塞必須更換，并根據下述情況查明故障原因。

（1）活塞裙部?jì)蓚韧瑫r(shí)出現刮傷，通常是新?lián)Q活塞與氣缸配合間隙過(guò)小所致。

（2）活塞裙部垂直活塞銷(xiāo)方向的一側刮傷，通常是怠速轉速過(guò)低使缸壁潤滑不良或柴油發(fā)電機長(cháng)期大負荷工作，而導致活塞受側壓力較大的一側刮傷。

（3）活塞裙部?jì)蓚蠕N(xiāo)座處刮傷，通常是活塞銷(xiāo)與座孔配合過(guò)緊，受熱后沿活塞銷(xiāo)方向膨脹量過(guò)大造成。

（4）活塞與氣缸配合間隙過(guò)大，將會(huì )引起第一道環(huán)槽的上部磨損或刮傷。

（5）活塞刮傷部位出現在一側活塞銷(xiāo)座的上方，通常是連桿變形造成。

（6）活塞裙部橢圓短軸部位熔著(zhù)磨損。

 

活塞刮傷位置圖

 

二、活塞頂部燒傷

 

由于柴油發(fā)電機長(cháng)時(shí)間在超負荷條件下工作和在爆燃的條件下較長(cháng)時(shí)間工作而造成的。活塞頂部金屬產(chǎn)生層層剝落使頂部厚度逐漸減薄，出現釩腐蝕的麻點(diǎn)或凹坑，大小、深淺不一地分布于活塞頂部， 這種現象稱(chēng)為活塞頂部燒蝕。嚴重時(shí)可使頂部燒穿。

1、柴油機活塞嚴重磨損或者斷裂機油上竄，導致活塞燒頂。  

2、選擇了劣質(zhì)潤滑油，加速了柴油機汽缸磨損，曲軸箱廢氣壓力增大，燃燒室內積碳增多，從而導致活塞燒頂。 

3、噴油器滴油或者霧化不良，柴油機內燃油長(cháng)時(shí)間再活塞頂部燃燒，造成活塞頂部高溫，從而使活塞燒頂。 

4、活塞頂間隙不當，裝配柴油機時(shí)，如果活塞頂間隙調整不當，就會(huì )影響柴油機的壓縮比，導致活塞拉缸或者活塞燒頂，這就要求柴油機在裝配時(shí)要嚴格按照要求調整。   

5、柴油機各缸供油量和供油時(shí)間不均勻，使部分汽缸燃燒過(guò)程惡化，形成積炭或者嚴重后燃，柴油燃燒的熱量使部分汽缸內的活塞頂溫度過(guò)高，導致柴油機材料熱疲勞而燒熔，導致活塞燒頂。

6、活塞環(huán)損壞或折斷?；钊h(huán)損壞或折斷導致活塞環(huán)裝配不能密切缸壁，活塞頂部不能散去大規模的熱量，而且還導致竄高溫氣體，其結果是頂端活塞和活塞環(huán)槽過(guò)熱而燒融。

7、活塞缸套質(zhì)量有問(wèn)題，如果柴油機的活塞在鑄造時(shí)存在氣孔、疏松、微裂紋、夾渣等缺陷，在高溫高壓作用下，這些缺陷就會(huì )成為疲勞源而導致活塞疲勞損壞；活塞中的夾渣首先熔化，造成活塞燒熔。所以柴油機在選擇活塞時(shí)一定要注意選用原廠(chǎng)或質(zhì)量過(guò)硬的活塞。

8、超負荷的柴油柴油發(fā)電機轉速運行很長(cháng)一段時(shí)間，破壞的柴油發(fā)電機冷卻?；钊幸粋€(gè)長(cháng)期熱應力和機械應力，容易疲勞消融。

9、許多中小型柴油柴油發(fā)電機由于汽缸直徑較小，要完成活塞復雜的內、外部結構布置存在較多困難，故大部分活塞都不設加強筋，都從增加活塞頂的厚度來(lái)滿(mǎn)足強度要求，但過(guò)厚的活塞頂結構，一方面增加了活塞頂的熱容量，另一方面散熱速度較慢，這兩方面都會(huì )增加活塞頂的溫度，使活塞頂有較高的熱應力，容易導致活塞頂的熱疲勞損壞。

 

三、活塞脫頂

 

由于活塞環(huán)的端隙過(guò)小，當柴油發(fā)電機長(cháng)時(shí)間在高溫條件下工作時(shí)，活塞環(huán)卡死與缸壁間發(fā)生黏結，而活塞裙部受連桿的拖動(dòng)，造成活塞頭部與裙部分離。

1、在柴油發(fā)電機頂部區域發(fā)響振動(dòng)，若用起子觸試不工作缸水溫氣缸蓋燃燒室部位，將有與聲響頻率相吻合的震動(dòng)感，則表明該缸有故障。

2、在查明不工作缸無(wú)氣缸壓力時(shí)，可用鐵絲彎成適當形狀，插入火花塞孔觸及活塞頂，然后搖轉曲軸試驗。若活塞頂不隨曲軸旋轉而往復運動(dòng)，則表明活塞產(chǎn)生脫頂故障。

活塞脫頂聲響故障，其后果是嚴重的。輕則引l起連桿彎曲，重則可能導致柴油發(fā)電機破裂報廢。因此，遇此現象，應立即停機檢修，以免造成柴油發(fā)電機進(jìn)一步嚴重損傷。

 

四、活塞銷(xiāo)座孔磨損

 

由于氣體壓力和慣性力的作用，使活塞銷(xiāo)座孔形成橢圓形磨損，其最大磨損部位是座孔的上下方向，使活塞與銷(xiāo)的配合松曠，出現不正常的響聲?；钊N(xiāo)磨損量超過(guò)0.05mm時(shí)，應予更換；小于0.05mm時(shí)可采用鍍鉻或鍍鐵修復。鍍鐵后要進(jìn)行滲碳和淬火處理。另外也可以用沖脹法修復。

1、危害：柴油發(fā)電機配件銷(xiāo)孔的配合松曠；銷(xiāo)子響；銷(xiāo)子竄出來(lái)拉壞氣缸。

五、活塞裙部磨損

 

活塞與氣缸壁的接觸僅在裙部，且與活塞銷(xiāo)軸線(xiàn)垂直的部位，此部位決定了活塞與氣缸的配合間隙?；钊共吭诟邏簹怏w的作用下，受側向力作用的一面緊貼在氣缸壁上，產(chǎn)生摩擦而磨損。正常工作時(shí)，這部分磨損一般為每1萬(wàn)km磨損0.01～0. 02 mm。當活塞裙部與缸壁間隙過(guò)大時(shí)，柴油發(fā)電機工作易出現敲缸，并出現嚴重的竄油現象，此時(shí)應檢查其圓柱度與圓度誤差。

1、危害：活塞與氣缸壁之間間隙增大的后果。出現金屬敲擊聲（俗稱(chēng)敲缸）；加劇活塞與缸壁的磨損；漏氣，啟動(dòng)性差；轉速不穩，功率下降；機油消耗量增加，排氣冒藍煙。

2、檢驗：用外徑千分尺或游標卡尺測量外圓的直徑。 具體部位：自裙部上端10~20mm初開(kāi)始，每隔 100~200mm測量一次，每次測量同一截面內相互垂直的兩個(gè)直徑：平行于曲軸的方向和垂直于曲軸的方向。 計算出圓度和圓柱度。

 

 

 

 

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