谈谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法.doc

.谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法裴云金摘要 :本文对发动机大修后，发生拉缸的原因，进行了综合分析，从而得出在发动机大修过程中“应严把更换配件质量关、严格装配配合间隙及装配工艺” 杜绝导致发动机大修后短期内出现拉缸卡死的故障。关键词：拉缸、配件质量、装配间隙，原因分析。前言 ：拉缸是指气缸内壁在活塞及活塞环的运动范围内出现明显的气缸壁拉痕损伤（纵向机械划痕和刮伤）,严重时发生，造成发动机启动困难或者自行熄火的故障。发动机在大修过程中，由于对新换件存在 “合格品”、对镗缸的配缸间隙已加工好等先入为主的思想影响，从而缺少对新更换件进行应有的配合间隙检查，以致有可能造成发动机大修短期内拉缸，应引起维修人员的高度重视。一：拉缸的根本原因是气缸内壁与活塞环、活塞之间难以形成油膜，因而造成润滑不良，甚至出现干磨擦的现象。而造成这种状况的具体原因有多种，归结起来大致有三个方面：1：活塞、活塞环和气缸套的品质：（1） 活塞的材质不良、制造尺寸误差过大，活塞与活塞销间隙小，装配活塞销后活塞产生变形，造成活塞与气缸的配合间隙过小，活塞受热膨胀后被卡住，进而拉伤气缸壁;活塞和活塞环侧隙过小，活塞受热膨胀后将活塞环卡死，进而拉伤气缸壁。（2） 活塞环开口间隙过小。开口间隙是指活塞环装入气缸后，在开口处呈现的间隙。开口间隙的大小，对发动机工作有很大影响。间隙过大则漏气严重，使发动机功率减少；间隙过小则活塞环受热膨胀后可能导致卡死或折断。由于活塞环与缸壁是圆周接触，所以通常由活塞环开口间隙过小导致的拉缸，其现象一般是气缸的拉花痕迹沿圆周均布（如图1），且沿轴向大概在活塞环运动的区域内，活塞环表面的拉痕也沿圆周方向均布。活塞环弹力过大，导致气缸壁表面干燥，缺乏润滑，也能引起拉缸。（3） 装湿式汽缸套的发动机，在生产过程中，由于热处理不当，汽缸套的热应力未消除，发动机工作时因缸套产生变形而拉缸；气缸套缸径公差超出允许的范围,汽缸套与活塞配合间隙过大（如图2），引起气缸严重漏气，燃烧火焰甚至会通过会使环缝隙下窜，进而破换汽缸壁与活塞间的油膜；汽缸套与活塞配合间隙过小，活塞或活塞环受热膨胀，使活塞或活塞环在气缸内涨死；缸套高度太大使上端面凸出气缸平面过大,安装气缸盖后将缸套压变形，都容易引起拉缸。 （图1）活塞环开口间隙过小 （图2）缸臂间隙过大气体下窜 :2：装配质量：（1） 发动机活塞与气缸的配合间隙是极为重要的技术参数。汽车的使用和维修中除了保证活塞、活塞环和气缸套的配件高品质外，维修装配质量包括正确选择合理的配缸间隙，是延长发动机使用寿命的重要因素之一。如果配缸间隙过小，气缸壁上难以得到充分的润滑油，随着发动机温度上升、活塞受热膨胀后，活塞和气缸壁产生干磨擦，发动机过热，润滑油膜进一步被破坏，活塞环和活塞表面拉伤，且气缸壁局部高温粘附烧伤。金属表面迅速发生熔化，引起活塞“粘缸”，即产生熔着磨损，使气缸壁上和活塞裙部及活塞环外圆表面形成轴向磨痕甚至沟糟，导致气缸窜气，燃油、润滑油消耗增加，即烧机油冒烟、发动机功率下降，更为严重的还会引起“抱缸”而把连杆拉断等严重故障。其表现是在活塞及活塞环的行程内，气缸严重拉伤，活塞裙部磨损严重。如果配缸间隙过大，气缸内的高温气体下窜，破坏活塞与气缸壁之间的油膜,进而引起拉缸，还将出现“敲缸”和“窜气”、“窜油”，气缸压力下降。使用证明，在正常工作条件下，汽车行驶一万公里，气缸的磨损量将达到0.01 mm，无疑，过大的配缸间隙，将人为地缩短发动机气缸的使用寿命。但是在使用维修中，如片面强调此因素，往往顾此失彼，有的维修人员在镗缸时擅自更改原厂提供的维修数据，减小配缸间隙，甚至采用所谓“零”配合（如图3），结果不仅不能实现延长发动机使用寿命、确保良好的车辆技术状况的良好愿望，反而因为配缸间隙过小引起拉缸而前功尽弃。（2） 活塞严重偏缸。由于连杆弯曲和扭曲变形,连杆轴颈、主轴颈、活塞销座的平行度和同轴度偏差过大，引起活塞明显偏缸，破坏油膜的形成，会加速活塞环、活塞及气缸壁的磨损，将会在运动过程中偏向曲轴轴向的前后方向出现拉痕。 （图3）缸臂间隙过小的拉缸活塞（图4）汽缸进入杂质或润滑油过脏造成拉缸 （图5）活塞销窜出拉伤汽缸（3） 装配前未彻底清洗干净（如图4），如气门沙，镗磨气缸的金属销，润滑油油道中有杂质，进气管中杂质等，这些杂质进入气缸形成磨料磨损，加剧各运动表面的磨损程度，高温高速的情况更为突出，会在气缸与活塞之间形成少量的拉痕。活塞销卡簧漏装或未装配好，致使活塞销窜出导致拉缸（如图5）。3磨合原因（1）空气滤清器密封不良或进气管漏气，空气中的灰尘等杂质吸入气缸内，形成磨料磨损。（2） 磨合不良。刚大修出厂的发动机都应该正确磨合，由于在磨合阶段，各配合面最有利的工作表面和润滑油膜还未形成，在这个阶段以大负荷工作，将造成局部高温熔着性磨损，形成拉缸。（3）发动机经常在低温下运行，润滑油粘度大，流动性差,在气缸与活塞之间难以形成有效的油膜。二：预防拉缸的主要措施有：1. 对新机和大修后的发动机，一定要先经过磨合,即在保持良好润滑的条件下，按照转速由低到高，负荷从小到大的原则，认真按磨合规程操作，然后才能投入正式的负荷运转。2. 按照汽车技术手册的规定,正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞 环的开口间隙和边间隙。合理的配缸间隙主要取决于气缸体、缸套和活塞的材质、热膨胀系数。 随着发动机的强化，活塞的热负荷和机械负荷高，多采用强度大、刚性高、耐磨性好的共铝硅合金作材料，其热膨胀系数大，在常温和工作温度时尺寸相差较大。而不同结构特征的活塞，其膨胀也是不同的。活塞在工作时顶部温度为500左右，裙下温度为150，梯度大，铝合金的线膨胀系数为(1621)10-6/。显然，温度的变化对活塞尺寸有很大影响，而铸铁的膨胀系数仅为(8.511.6)lO-6/，其间差别甚大。为了合理地利用活塞温度变化，活塞结构设计采取铣出隔热槽，减少热变形，增加裙部与缸套内壁贴合性，以避免敲缸。也可在裙部镶入热膨胀系数小的钢片，以阻止裙部热膨胀。如桑塔纳在活塞内壁铸入膨胀系数很小的钢圈或钢片，从而保证了桑塔纳发动机活塞和气缸之间配缸间隙较小(O.025O.045mm)而不发生拉缸。合理的配缸间隙的确定是厂家根据设计经验并经实践证明是可行的，不同材料应有不同的配缸间隙，应严格按照维修技术手册要求选配配缸间隙。3. 在修理中还要把住活塞偏缸这一关，磨曲轴、镗磨汽缸使缸套中性线与活塞中性线偏差过大，连杆弯曲变变形，造成局部摩擦加剧。4. 保持发动机正常温度,严防发动机过热，尽量缩短发动机预热时间。5. 合理使用发动机，长时间超负荷、大油门,会使汽缸套活塞散热不良，破坏配合间隙、润滑油膜，导致拉缸。6. 定期检查或更换空气滤清器燃油滤清器，防止灰尘杂质进入气缸内。7. 定期更换润滑油及滤清器，防止润滑油变质，润滑油中杂质过多，降低润滑性能。三结束语1.我们平时在维修过程中，通常会带着一种先入为主的心态，以为新更换件一定就是标准的，绝对符合使用要求等心理，以致缺少对配件进行必要的检查，由于配件的品质原因，导致了不必要的维修返工，造成严重的经济损失。维修人员在装配之前都必须做严格检查, 决不能疏忽大意 , 以免造成不必要的损失。2.正确选择合理的气缸和活塞的配合间隙十分重要，活塞在高温工作状况下与常温冷却时尺寸是不同的，而装配间隙是在最高工作温度及高负荷情况下设定的，由于活塞材料和形状不同，膨胀率也有所差异，因此一定要把活塞加热到80l00 以后才能测得活塞和气缸实际间隙。车辆使用中，有的行驶仅1000 km就出现拉缸现象，主要原因是镗磨气缸时，采用了原厂规定的下限值或更小值(多是在常温下测量)。经过反复试验，确认采用偏上限的配缸间隙(常温下测量)则不会出现拉缸现象，其活塞环