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柴油機氣缸墊燒損的原因分析及其預防
- 發布日期：2021-07-09 08:41:35 點擊次數：8 所屬分類：行業動態 文章來自：康成發電設備
- 柴油機氣缸墊燒損的原因分析及其預防
由于柴油機工作粗暴、噪聲大、氣缸墊輕微燒損不易察覺，判斷困難，以致氣缸墊更換不及時（或屢換屢燒），造成氣缸套變形，密封阻水圈損壞以及缸蓋和缸體之間過梁處受高溫高壓氣體的沖擊，導致嚴重燒蝕溝痕，致使維修困難以及機件報廢的現象比較普遍。特別是壓縮比大，比軾率高，高增壓的進口發動機更為突出。嚴重地影響了工程機械的使用經濟性及可靠性。為此本文通過對柴油機氣缸墊燒損的現象及原因原分析，介紹了燒損氣缸墊的判斷方法及延長其使用壽命的措施。
1 氣缸墊燒損的特點、現象及判斷
1.1相鄰兩缸過梁處燒損
現象：發動機運轉中動力突然下降，轉速明顯降低；機體抖嚴重且排氣管有輕微放冤屈現象；發動機熄火后啟動困難或怠速時極不穩定。
判斷：使發動機在怠速稍高狀態運轉，然后分別拆下相鄰兩缸灞油器高壓油管試聽，若發動機轉速和抖振此時無明顯變化。且排氣管放炮聲明顯減弱或消失，則可初步判斷該相鄰兩缸過梁處氣缸墊燒毀。為進一步判斷其準確性，可拆下相鄰兩缸的噴油器，取一根塑料軟管插入噴油器孔中，然后吸一口煙，沿著軟管猛吹入缸內，若在另一噴油器孔中有煙冒出，則表明此相鄰兩缸氣缸墊燒損嚴重。
1.2 氣缸口與冷卻水道之間燒損
現象：發動機運轉時，水溫突然升高，且轉速沉悶，動力下降，冷卻水消耗過快；排氣管有水氣排出，特別是怠速運轉時，排出的廢氣呈淡黃色現象；曲軸箱油平面升高，潤滑油乳化現象嚴重；散熱器加水口處有水銹痕跡。若燒損嚴重時，大量的冷卻水會進入氣缸，造成發動面無法啟動。
判斷：將散熱器加滿水，起動發動機并突然加速。觀察散熱呂加水口，若此時有水泡出現，或冷卻水外竄，則表明氣缸墊底燒損，為進一步判斷燒損部位，可拆下發動機進氣管，起動發動機，用棉紗等物分別堵塞各缸進氣口進行加速試驗。若在加速的同時荼熱器加水口處水泡或冷卻水外竄現象減弱或消失，則表明此缸氣缸熱燒損。
1.3 氣缸口與潤滑油道之間燒損
現象：機油壓力不穩定以及油溫升高過快；潤滑油中有氣泡，顏色變淺并有柴油味，潤滑氧化變質速度以及消耗過快；柴油機低溫時，排氣管有大量的藍煙排出。
判斷：起動發動機，使轉速突然升高，觀察機油壓力表，若機油壓力在猛加速的同時不穩定且指針嚴重抖動，則表明氣缸熱燒損。為進一步判斷燒員部位，可起動發動機至中、高、速，分別拆下各缸噴油器試驗，若從某缸灞油器孔內有機油噴出，則表明該缸與潤滑油道間氣缸墊燒損。
1.4 氣缸口與氣墊邊緣之間的燒損
現象：燒損輕微時，表現為發動機動力下降，加速遲緩，特別是大負荷時尤為明顯，怠速時轉速不穩且機體抖動嚴重；若燒損嚴重時，在氣缸的中上部能察聽出有節奏的“嚓，嚓”聲。
判斷：氣缸墊燒損往往發生在機體溫度較高處（排氣管一側較多）。在燒損部位一般有明顯的被液體沖刷現象，同時發動機運轉時會出現黃色氣泡。為判斷燒損部位的準確性，可起動柴油機至響聲明顯轉速，分別拆下各缸高壓油管，若某缸在拆下油管的同時，響聲下降或消失，則可斷定此缸氣缸燒損；若燒損輕微不易判斷時，可在缸蓋與缸體結縫處均勻涂些機油，若有氣泡出現，則表明此處氣缸墊燒損。
1.5 氣缸口與氣缸蓋螺栓孔之間燒損
現象：發動機怠速不穩；氣門罩蓋處有輕微的“嚓，嚓”聲；氣缸螺栓（母）經常松動。
判斷：若發動機運轉時，氣缸螺栓（母）經常松動，且觀察在氣缸蓋上端螺栓孔周圍及螺栓上有積炭沉積，則表明此處氣缸墊燒損。
若燒損部位不明顯較輕難以判斷時，可在螺栓孔周圍均勻涂上機油，起動發動機并突然加速，若有氣泡出現，則表明此處氣缸墊燒損。
在實際工作中，氣缸套燒損的部位往往不是單一的出現，其表現的特點及現象也是多種多樣的，所以應根據實際情況，進行綜合分析，以達到快速準確判斷燒損部位。
2 引起氣缸墊燒損的主要原因
（1）氣缸墊螺栓松動、擰緊力不均或緊定方法不正確。
（2）缸蓋翹曲變形以及缸體不平度過大等。
（3）氣缸墊使用過久，彈性不足，選用氣缸墊質量差，裝配不合理。
（4）噴油正進過早；燃燒室積炭嚴重；柴油選用不當。
（5）柴油朵失保或使用方法不當。如經常空負荷急加速，高溫頻繁熄火等。
（6）柴油機維修，裝配質量差等。
3 預防柴油機氣缸墊燒損的措施及使用注意事項
3.1 提高發動機維修裝配質量
經調查和檢驗發現，發動機修配質量差，是造成氣缸墊燒損的主要因素。為此修配發動機時，應做好以下幾點：
（1）正確裝配氣缸套
氣缸套裝入氣缸前，應徹底清除缸套外表面、缸體座孔上下到承凸肩處內污物和銹跡，做好氣缸套與缸體座孔的試配工作。試配時（不裝阻水圈）缸套在缸體座孔內轉動應靈活，無卡滯現象。徑向晃動應無明顯的間隙感覺。氣缸套上平面與缸體上平面的差值，以及同一缸蓋下各氣缸套之間的高度，差必須符合規定的要求。
氣缸套壓裝過程中，應用專用工具壓裝，且用力要均勻。嚴禁在缸套上平面猛打猛敲，以防造成缸口局部變形。
（2）加強氣蓋、氣缸體不平度的檢驗
氣缸蓋翹曲變形或缸體不平度不符合遠見定要求，是造成氣缸墊屢燒的因素。所以在二、三級保養、大修以及更換燒損的氣缸墊時，均應對其檢查。其一般標準為：整體式氣缸墊。不平度在300mm長度范圍內≯0.10mm；分開式氣缸蓋，在整個長度范圍內≯0.15mm，氣缸體長度小于600mm的。其不平度≯0.05mm，長度大于600mm的，其不平度≯0.10mm。對不平度超出規定要求的氣缸蓋及缸體，應進行修整以達到技術要求。修整后的氣缸蓋及氣缸套上平面高出缸體凸出量應符合要求。否則應進行調整。
（3）正確拆裝氣缸蓋
氣缸蓋拆裝是否正確，是延長缺陷缸墊使用壽命，防止氣缸蓋變形的重要保證。為此應注意以下幾點。
①氣缸蓋拆卸。拆卸氣缸蓋時應在冷機狀態下進行，嚴禁熱機拆卸，以防翹變形。拆卸時應從兩邊向中間對稱分多次逐漸松開。若氣缸蓋與缸體結合牢固取下困難時，嚴禁用金屬物敲擊氣缸蓋或用尖銳硬器楔入縫口硬撬（有效的方法可用起動機帶動曲軸旋轉，氣缸內產生的高壓氣體將其頂開），以防劃傷缸體與缸蓋接合面或損傷氣缸墊。
②氣缸蓋裝配。氣缸蓋裝配應注意清除各接合表面及氣缸體螺栓孔內的油污和雜質，并用高壓氣體吹凈。以免造成螺栓對缸蓋壓緊力不足。為防止氣缸蓋緊定時螺紋磨擦力影響螺栓扭力的準確度，應在螺栓、螺母以及氣缸蓋和缸體結合表面均勻涂上一層潤滑油（嚴禁涂抹潤滑脂或亂用密封膠）。緊定氣缸蓋螺栓進，應分3--4次由中間向四周對稱擰緊，最后一次達到規定力矩，且誤差≯2%（鑄鐵缸蓋在發動機熱試溫度達到80oC后，應再按規定力矩緊定一次）。
（4）正確選用和裝配氣缸襯墊
氣缸襯墊質量高低及裝配方法正確與否，將直接影響其使用可靠性和壽命。
所以選用的氣缸墊必須與原缸的規格，厚度相同，表面應平整，包邊貼合牢固，且無劃痕、凹陷、皺折以及銹鍘等現象。
由于氣缸墊缸口卷邊一面有凸出量，對與它接角的平面會造成壓痕變形。因此，安裝時卷邊一面應朝上向易修整的接觸面或硬平面（一般氣缸蓋與缸體均為鑄鐵時），卷邊朝向氣缸蓋；若缺陷缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵時，卷邊朝向氣缸體，對一些高強化，大功率增壓型進口柴油機，所使用的純金屬氣缸墊，安裝時有記號（如TOP或UP）一面應朝向氣缸蓋（不得用普通型缸墊代替）。且缸口、油道口以及水孔處的彈性凸筋必須完好。
另外，對重復使用的氣缸墊，因彈性降低以及壓變形等影響，其氣密性和作用壽命將受到影響。為此在裝配前可放在廢機油中，加熱至100oC煮0.5h左右。可有效地使缸墊內石棉膨脹，恢復其彈性，提高密封性和使用可靠性。
3.2 正確使用和維護柴油機
（1）及時檢查和緊定氣缸蓋螺栓
柴油機長期運轉后，氣缸墊受熱變形等因素的影響，其彈性和氣密性會下降，從現時導致缸蓋螺栓扭力下降或松動。為此①新機或大修后的柴油機，在磨合運轉車期內（30h--50h）以及間隔200h左右，誤碼按規定力矩檢查和緊定一次氣缸蓋螺栓。②長期封存和停車的機械、車輛，在啟封后運轉30h左右，應及時按規定力矩檢查和緊定氣缸蓋螺栓。
（2）正確選用燃油
不同結構類型的柴油機，對柴油的十六烷值也有不遇的要求。若選用不合理，不僅造成動力性和經濟性下降，同時還會引起柴油機產生大量的積炭或不正常燃燒，導致機體局部溫度過高，造成氣缸墊及機件的燒蝕等。所以柴油十六烷值的選 用必須符合使用說明已上規定要求（選取原則一般根據發動機轉速確定）
（3）其它注意事項
①及時檢查和調整噴油正時；噴油器噴油壓力必須符合規定要求（嚴禁隨意調高），旦各缸噴油壓力誤差≯2%。
②鏜缸大修的柴油機，由于壓縮比的增大，其壓縮終了氣體的溫度和壓力會驟升，為防止工作粗爆和爆燃，應根據修理級別適當推遲噴油正時。
③嚴禁加冷卻水長時間運轉發動機；盡量避免經常在大負荷、高溫、高速狀態下過繁熄火，并禁止在無負荷狀態下戰友繁急加速。
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