柴油机常见故障原因分析
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摘 要：对柴油机常见的轴瓦烧损、活塞销拉缸、活塞环折断故障发生的原因进行了分析，提醒用户使用中注意预防，以减少柴油机故障发生。
关键词：柴油机;常见故障;原因分析
中图分类号：S219.07 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.03.071
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0.2～0.35 MPa。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0.015 mm。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0.06～0.105 mm，主轴颈和主轴承间隙是0.07～0.11 mm，磨损极限均为0.25 mm。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6 mm，标准卡簧开口宽度应为8 mm。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0.10～0.15 mm，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0.5 mm，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。
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