發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因及預(yù)防

1、發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因及預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸，是指在活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)氣缸內(nèi)壁出現(xiàn)明顯的縱向機(jī)械劃痕和刮傷，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生活塞脫頂或“脹缸”事故。拉缸是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種重大事故，應(yīng)引起駕駛和維修人員的高度重視。        1拉缸的磨損機(jī)理:發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的機(jī)理，直觀地說是由于2個(gè)摩擦表面之間沒有油膜存在而產(chǎn)生的一種局部金屬熔著現(xiàn)象，這種形式的金屬表面損壞是粘著磨損。氣缸壁、活塞和活塞環(huán)的表面都具有一定的硬度和表面粗糙度，三者在一定溫度條件下相互配合工作，機(jī)油起著潤滑、減摩、冷卻、清洗和密封的作用。若由于某種原因，活塞與缸壁之間的潤滑油膜受到局部破壞，氣缸

2、與活塞組在潤滑不良的情況下滑動(dòng)時(shí)，兩者有微小部分金屬面直接接觸，2種金屬由原來的液體摩擦變成固體間的干摩擦或半干摩擦，產(chǎn)生局部高溫，導(dǎo)致接觸點(diǎn)處發(fā)生組織變化、軟化，甚至熔融、撕脫，逐步擴(kuò)展造成粘著磨損。如果油膜能及時(shí)恢復(fù)，可起到清洗和冷卻作用，溫度下降，微小熔著部分脫落而不會(huì)擴(kuò)展。如果油膜恢復(fù)遲緩，熔著擴(kuò)展將導(dǎo)致大范圍異常磨損，缸壁、活塞、活塞環(huán)快速受到嚴(yán)重?fù)p傷，在缸壁表面上呈現(xiàn)熔融流動(dòng)狀態(tài)，顯出不均勻、不規(guī)則邊緣的溝痕和皺褶，就會(huì)形成拉缸。        2發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因分析:產(chǎn)生拉缸的原因很多，總的來說有3個(gè)方面：使用因素、裝配

3、因素、制造加工因素。        21使用因素        (1)不按規(guī)定進(jìn)行磨合新車運(yùn)行初期(包括大修后)，由于零件加工表面較粗糙，加工后的形狀和裝配位置都存在一定的誤差，配合間隙也較小，因此零件磨損和機(jī)械損失很大。在這個(gè)時(shí)期內(nèi)如果不按規(guī)定行駛，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生拉缸事故。因此在磨合期內(nèi)行駛時(shí)，必須嚴(yán)格遵守磨合規(guī)定，以保證磨合的質(zhì)量。主要規(guī)定包括：減輕裝載質(zhì)量、限制車速、選擇優(yōu)質(zhì)燃潤料，在較好路面上行駛、正確駕駛及加強(qiáng)磨合維護(hù)等。   

4、     (2)潤滑油使用不當(dāng)一般車用發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷大、溫度高、工作條件苛刻，應(yīng)按規(guī)定選用合適的潤滑油。如果不按規(guī)定要求選用潤滑油或粘度不合適，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸燒瓦。這是因?yàn)闈櫥驼扯冗^大，其流動(dòng)性差，特別是在低溫起動(dòng)時(shí)，不易快速到達(dá)摩擦表面，加速了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損；潤滑油的粘度過小，易造成潤滑油自摩擦面流失，不能形成可靠的油膜，也會(huì)加劇氣缸的磨損。因此，要求潤滑油的粘度選擇要恰當(dāng)。另外，在更換潤滑油時(shí)，同時(shí)更換機(jī)油濾清器，否則將直接影響和破壞油質(zhì)，使?jié)櫥偷臐櫥Ч档?，造成拉缸事故?#160;      

5、0;(3)機(jī)油壓力過低機(jī)油量不足或主油道壓力過低，均可能造成機(jī)件表面失油、潤滑油膜中斷，造成各部位嚴(yán)重磨損，發(fā)生拉缸、燒瓦等嚴(yán)重事件。引起機(jī)油壓力過低的2個(gè)主要原因：一是發(fā)動(dòng)機(jī)修理時(shí)一些線毛粘附在零件上，工作中被機(jī)油沖洗下來后吸附在濾清器的濾網(wǎng)上；二是機(jī)油濾清器在更換密封墊時(shí)，粗心大意將油道孔堵住。在行車中要經(jīng)常觀察機(jī)油壓力表或機(jī)油壓力指示燈，如果發(fā)現(xiàn)比規(guī)定的壓力低，特別是壓力突然急劇下降，要及時(shí)停車，妥善處理后再行駛。        (4)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻水的正常溫度應(yīng)保持在8090左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可發(fā)出最大功率，燃

6、油消耗最經(jīng)濟(jì)，機(jī)件磨損也不大。如果冷卻水的溫度過高，發(fā)動(dòng)機(jī)金屬零件長時(shí)間在高溫作用下，強(qiáng)度、彈性和耐磨性會(huì)下降；同時(shí)高溫使活塞熱膨脹量超過限值，將配缸間隙完全消除，造成活塞在氣缸內(nèi)卡死。此外，潤滑油在高溫下粘度變小，使氣缸壁上不能形成可靠油膜，使活塞環(huán)與氣缸壁間形成干摩擦或半干摩擦而拉缸。造成發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高的主要原因有：冷卻系中水量不足、節(jié)溫器工作失靈、散熱器和水套內(nèi)壁水垢過多、水泵泵水效能欠佳等。        (5)嚴(yán)重超載如果車輛超載行駛，就要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率增大，節(jié)氣門開度增大，氣缸內(nèi)平均指示壓力增加，易引起水溫、油溫升高，機(jī)

7、油粘度下降，氣缸壁上的油膜因缸壁溫度的升高和機(jī)油的變稀而受到破壞，從而加劇氣缸的磨損。因此汽車應(yīng)避免超載行駛，以免發(fā)生拉缸事故。        (6)駕駛員操作不當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在過低溫度下起動(dòng)，易導(dǎo)致拉缸事故。通常發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后不應(yīng)猛轟油門，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，至少需經(jīng)1530 s才能在潤滑系中形成油流和油壓，但在大油門下起動(dòng)，2s便可達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。這就意味著摩擦表面將有一段時(shí)間處于無潤滑的狀態(tài)，如以很高的速度和負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，極易引起拉缸和燒瓦。為了避免在起動(dòng)時(shí)拉缸燒瓦，節(jié)氣門應(yīng)處于怠速位置起動(dòng)。至少在起動(dòng)30 s后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速才允許超過1 000 r

8、min。一個(gè)素質(zhì)良好的優(yōu)秀駕駛員在駕駛操作過程中，經(jīng)常采用冷搖慢轉(zhuǎn)、預(yù)熱升溫、輕踏緩抬、均勻中速、平穩(wěn)行駛、及時(shí)換擋、正確滑行、控制溫度等一系列正確合理的操作方法。        22裝配因素        (1)活塞選用不當(dāng)在選配活塞時(shí)，如果選用的活塞硬度與氣缸壁硬度配合不當(dāng)，就容易引起拉缸事故的發(fā)生。特別是隨著進(jìn)口汽車數(shù)量不斷增加，配件的需求量迅速增加，由于市場上的活塞配件不足，有時(shí)只能選用國產(chǎn)代用活塞。代用活塞與原車型發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相比，往往在精度和表面粗糙度上不符合原廠規(guī)

9、定要求。如果活塞質(zhì)軟，熱膨脹系數(shù)大，高溫時(shí)強(qiáng)度差，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)溫升高、機(jī)油稀薄的情況下，活塞受力面的合金極易熔化而形成粘缸，最后發(fā)生拉缸。        (2)活塞裝配間隙過小活塞與氣缸的裝配間隙有嚴(yán)格規(guī)定，間隙大，冷車時(shí)會(huì)“敲缸”，同時(shí)可能造成竄氣、燒機(jī)油等現(xiàn)象；間隙小，熱車時(shí)可能會(huì)“拉缸”。因此裝配活塞時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其配缸間隙。不同的車型有不同的間隙要求，如富康轎車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套與活塞的配合間隙為008010mm，切諾基轎車為00230043 mm，而上海桑塔納轎車為003008 mm。檢測配缸間隙時(shí)，可將不裝活塞環(huán)的活塞倒

10、置在氣缸內(nèi)，用規(guī)定厚度、長度、寬度的塞尺夾在活塞的長軸與缸壁之間，然后用彈簧秤將塞尺向上緩緩拉起，拉力應(yīng)符合規(guī)定。        (3)活塞環(huán)的開口間隙太小活塞環(huán)在氣缸內(nèi)受到高溫影響會(huì)膨脹，而環(huán)的膨脹受氣缸限制不能自由伸展，只有向活塞環(huán)的開口間隙處伸展。如果活塞環(huán)的開口間隙太小，便會(huì)發(fā)生軋環(huán)或斷環(huán)的現(xiàn)象，最后形成拉缸。不同車型發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)端隙技術(shù)要求不一樣，上海桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的端隙一般為030045 mm，而北京切諾基汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)端隙為025065 mm。裝配活塞環(huán)時(shí)要注意檢查其端隙是否符合技術(shù)要求。檢查活塞環(huán)端隙的工藝要

11、求是：將被檢查的活塞環(huán)放入氣缸中，用活塞頂部將活塞環(huán)頂人氣缸內(nèi)，使活塞環(huán)的平面與缸口平面平行，然后用厚薄規(guī)測量環(huán)的端隙。檢查時(shí)應(yīng)注意在活塞行程內(nèi)最小缸徑處測量，不能在磨損最嚴(yán)重的上部測量，否則活塞環(huán)有可能在行至最小位置時(shí)因端隙過小或端隙消失而卡死；也不能在活塞行程區(qū)域以外測量，否則會(huì)使活塞環(huán)端隙在工作時(shí)過大，造成氣缸漏氣。從一些發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的實(shí)際情況看，環(huán)的端隙過小是造成拉缸的不可忽視的原因。        (4)活塞銷與活塞裝配過盈量過大活塞銷與活塞裝配過盈量過大，會(huì)使活塞變形。由于活塞在銷座孔方向受到壓力，造成與銷座孔平行的活塞裙部

12、尺寸縮小，與銷座孔垂直方向的裙部尺寸脹大，致使活塞受熱后無膨脹余地，卡死在氣缸內(nèi)。如果活塞銷與銷座孔的配合間隙過大，會(huì)使其在配合時(shí)松曠，繼而會(huì)出現(xiàn)敲擊聲。因此，裝配活塞銷時(shí)應(yīng)檢查其配合間隙，方法是：用測微器和內(nèi)徑量表測量連桿襯套和活塞銷座孔的內(nèi)徑及活塞銷外徑，用襯套及座孔內(nèi)徑尺寸減去活塞銷外徑尺寸，即為配合間隙。活塞銷與銷座孔的配合要求：在常溫下應(yīng)有微量過盈，一般為0002 50007 5 mm，當(dāng)活塞處于7585時(shí)，又有微量間隙，約為00050008 mm。       (5)活塞銷卡環(huán)漏裝或彈力不足漏裝活塞銷卡環(huán)的作用是卡住活塞銷，防止活塞銷軸向竄動(dòng)

13、。若裝配時(shí)忘記裝此卡環(huán)，則工作中活塞銷就會(huì)因軸向位移而刮傷氣缸壁，形成拉缸。另外，如果活塞銷卡環(huán)失去彈力后繼續(xù)使用，卡環(huán)就不能靠其彈力緊緊貼合在卡環(huán)槽內(nèi)，容易脫落，最終導(dǎo)致活塞銷損傷氣缸套而拉缸。        23制造加工因素        (1)活塞橢圓度的影響鋁合金活塞在工作中由于金屬分布不均勻和受熱、受力等原因，造成活塞在活塞銷軸線方向膨脹量大。因此，在制造加工時(shí)預(yù)先將活塞制成橢圓形，其短軸方向?yàn)殇N座孔軸線方向。國產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的橢圓度一般在030060 mm，這樣

14、在全負(fù)荷工作時(shí)，活塞裙部將變成圓形，以保證活塞與氣缸周圍間隙接近均勻。如果橢圓度不足，可能會(huì)導(dǎo)致活塞在氣缸中卡死；若橢圓度過大，將使活塞與缸壁的實(shí)際接觸面積減小，也使磨損和拉缸的傾向增大。        (2)活塞錐度的影響活塞在工作中受熱變形，為了使活塞在工作中能有一個(gè)合理的形狀，與氣缸壁保持均勻的間隙，所有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞都制成上小下大的錐體。不同車型的發(fā)動(dòng)機(jī)，其活塞的錐度不同，一般在003009 mm范圍內(nèi)。通過對(duì)一些發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸活塞的分析，裙部錐度在004 mm以下容易拉缸。拉痕為三角形和八字形的拉缸活塞，可能與錐度過小有關(guān)。&#

15、160;       (3)活塞表面硬度的影響活塞表面硬度對(duì)拉缸有極大的影響。以EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)活塞為例，按圖紙要求活塞的表面硬度是HBll0HBl40。通過對(duì)一批拉缸和不拉缸活塞表面硬度進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)發(fā)生拉缸的活塞表面硬度普遍比不拉缸活塞的硬度低HBl0HB30。活塞熱處理過程中升溫速率、淬火溫度和保溫時(shí)間等某一參數(shù)稍有偏差，則會(huì)產(chǎn)生表面硬度低，活塞的內(nèi)應(yīng)力不能完全消除，使活塞金相組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在大負(fù)荷中遇到高溫，容易產(chǎn)生異常膨脹變形現(xiàn)象，造成拉缸。        3拉缸的主要預(yù)防措施        (1)對(duì)新的和大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)，一定要先經(jīng)過磨合，即在保持良好潤滑的條件下，按照轉(zhuǎn)速從低到高，負(fù)荷由小到大的原則，認(rèn)真按磨合規(guī)范操作，然后才能投入正式的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。        (2)按照使用說明書的要求，正確選配活塞裙部與氣缸套之間的間隙、