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柴油机拉缸和活塞烧顶故障分析(下)
F-DIESEL工程机械动力部件 2014/6/27 16:45:37
 
 (4)柴油机低速运转时间太长 
  柴油机长时间低速无负荷运转,由于整体温度低,各运动部位的间隙相对较小,会加剧相关运动部件的磨损。如果活塞环缸套的磨损过大,会使机油上窜燃烧室,会导致柴油机工作无力、冒蓝烟、燃烧室积碳增多,大负荷工作时容易造成柴油机出现拉缸或活塞烧顶的故障。
   排除方法: 避免柴油机低速无负荷长时间运转,一般情况下,柴油机怠速运转不要超过30分钟。冬季使用更应注意此类问题。 

  (5)柴油机喷油泵油量太大或供油量不均匀 
  柴油机各缸供油量和供油时间如果不均匀,将会使部分汽缸燃烧过程恶化,形成积炭或严重后燃,柴油燃烧的热量不能用来作功,而使部分汽缸内的活塞顶温度过高,导致材料热疲劳而烧熔。油量太大是造成的拉缸或活塞烧顶的主要原因之一。
  排除方法: 严格按照技术要求调整喷油泵供油量,保证各缸油量误差不大于1%。并定期检查和校对供油量。 
  
  (6)柴油机喷油嘴工作不良 
  当喷油嘴出现滴油、二次喷射、雾化不良等情况时,活塞顶积油处局部温度过高,热应力增大,以致烧蚀。喷油嘴雾化不良、滴油还会导致柴油机工作时冒黑烟。
  排除方法: 定期检查调整喷油嘴,按要求校对喷油压力。 
  
  (7)柴油机长时间超负荷运行 
  发动机长时间超负荷超速运行,或发动机散热不良时,活塞长期受过高热应力和机械应力作用,易于疲劳烧蚀,容易产生拉缸。 
  排除方法:避免柴油机长时间全负荷工作,全负荷全速运行时间一段时间(车用机30分钟左右、工程机械用机1个小时左右)后应降速冷却3-5分钟。这对延长柴油机的使用寿命是十分重要的。 
 
  (8)柴油机起动即投入全负荷运行 
  柴油机起动即投入全负荷工作,此时柴油机温度低,活塞缸套的间隙很小,加之润滑状况 不好,极易造成拉缸。
  排除方法: 
  无论是夏季还是冬季,柴油机启动后都不要立即高转速或带负荷运转,冬季尤其要注意。柴油机启动后应该在怠速或低速(800~1000转/分)无负荷运转3分钟(夏季)到5分钟(冬季),然后才开始带负荷工作,且逐步加大致全负荷工作。
 
 (9)活塞缸套质量有问题 
  如果活塞铸造时存在气孔、疏松、微裂纹、夹渣等缺陷,在高温高压作用下,这些气孔、疏松、微裂纹会成为疲劳源而导致疲劳损坏;活塞中的夹渣首先熔化,造成活塞烧熔。
  排除方法: 选用原厂或质量过硬的活塞。
   
 (10)活塞顶间隙不对 
  如果装配时,活塞顶间隙调整不正确,会影响柴油机的压缩比,无论顶间隙大还是小,都可能导致柴油机产生拉缸或活塞烧顶故障。如果压缩比偏小,会使压缩压力和温度降低,燃油燃烧速度减慢,后燃增多,柴油机可能过热。如果压缩比偏大,会使压缩压力和温度增大,柴油机操负荷运行,同样造成柴油机过热。 
  排除方法: 柴油机装配时,严格按要求调整活塞顶间隙并严格按照缸盖螺栓拧紧要求紧固。
 
  (11)供油提前角不对 
  喷油提前角不对,无论推迟或提前,都将导致燃油燃烧不完全,柴油机工作不仅粗暴,而且极易造成柴油机过热,产生拉缸或活塞烧顶故障。 
  排除方法:严格按要求调整喷油提前角。
 
  (12)机油冷却喷嘴损坏 
  有些大功率发动机机体上设有机油冷却喷嘴,通过向活塞内腔喷射机油以帮助冷却散热。如果机油冷却喷嘴堵塞,活塞就会积热升温,也易导致活塞烧顶。机油冷却喷嘴故障导致拉缸或活塞烧顶具有规律性。即如果某缸总是拉缸或烧顶,在排除了其它原因之后,则该缸机油冷却喷嘴一定有问题(堵塞或损坏)。
  排除方法: 更换机油冷却喷嘴或使用专用工具校对喷孔位置。 
 
  (13)其它调整原因 
  进气温度太高-进气温度太高,导致进入气缸的空气温度增加,柴油机将出现过热现象,长时间工作后将可能导致拉缸或活塞烧顶故障。 
 
 
  活塞顶部积炭严重。活塞顶部的积炭使活塞顶局部过热并产生高温,当局部高温超过材料的熔点时,就会将活塞顶部烧熔形成熔洞。 
  活塞环胶结或断裂。活塞环胶结或断裂会导致活塞环不能与缸壁紧密贴合,活塞顶的热量不能及时传走,同时还会引导高温气体下窜,结果使活塞顶及活塞环槽部位因过热而烧蚀。 
 
  发动机产生爆震。发动机工作中,活塞顶部要承受燃烧爆发力的周期性机械冲击,其瞬时冲击力可达7MPa,直接作用于活塞顶上的冲击力可达100kN以上。 如果发动机产生爆震,其冲击力将会成倍上升。 活塞顶在热应力和周期性燃烧爆发力的作用下,产生热疲劳和机械疲劳,最终导致烧熔和开裂。而发动机产生爆震的原因主要是供油时间或点火时间过早、汽缸内积炭过多、压缩比过高、活塞顶上形成炽热点引起早燃、所用汽油辛烷值过低等。 
  根据上述这些导致活塞烧顶的原因分析可以知道,预防柴油机拉缸或活塞烧顶的关键是加强对发动机的维护保养,使发动机始终保持良好的技术状态,避免发动机产生过热、积炭、爆燃爆震现象;正确装配和使用,避免发动机长期超负荷工作。(原作:母忠林)(中国工程机械动力部件网)
 
[来源:百度文库作者:母忠林,如有知识产权争议,请联系微信X37329588]
 
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