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導(dǎo)致發(fā)動機拉缸的原因

發(fā)布時間:2024-04-23
導(dǎo)致發(fā)動機拉缸的原因有很多,對于一般的用戶甚至許多從事相關(guān)工作的技術(shù)人員而言,要迅速、準確地分析、判斷故障產(chǎn)生的原因,并不是一件很容易的事。為此,本文擬就拉缸的幾個主要原因加以分析,希望能對廣大用戶和維修人員有所幫助。
發(fā)動機在工作時,活塞及活塞環(huán)在汽缸內(nèi)做高速往復(fù)運動。受混合氣燃燒產(chǎn)生的巨大膨脹推力,活塞及活塞環(huán)通過機油所形成的油膜與汽缸內(nèi)壁緊密接觸。在正常情況下,由于油膜的隔離和緩沖作用,活塞及活塞環(huán)并不與汽缸直接接觸,但是,在某些特定的情況下,兩者會直接接觸,發(fā)生滑動摩擦,并產(chǎn)生大量的熱量,若散熱條件得不到有效改善,可能會融化活塞、活塞環(huán)或汽缸內(nèi)壁金屬表面,使滑動摩擦面融合在一起,在活塞的高速運動中產(chǎn)生縱向拉痕,嚴重時兩者抱死,即發(fā)生所謂的拉缸現(xiàn)象。其主要原因有以下幾個方面。
1、發(fā)動機初期磨合不足,高速運行引起的拉缸
對于剛剛組裝的新發(fā)動機,看似光滑的汽缸內(nèi)表面和活塞、活塞環(huán)的外周表面,實際上是由無數(shù)微米級的高低不平的突起組成的,在發(fā)動機真正可以隨心所欲地運轉(zhuǎn)之前,必須對配合表面進行初期磨合,削去突起的尖峰,使表面光滑,受力均勻,滑動時不相互咬合,運轉(zhuǎn)才能滑暢。因此,新發(fā)動機在組裝后必須進行一定程度的磨合。否則,在活塞、活塞環(huán)與汽缸配合面上的較高的突起上,將承受集中載荷,其單位面積的壓力非常之大,摩擦后溫度上升,突起軟化、融化、以致拉缸。
2、活塞過熱引起的拉缸
當活塞過熱時會發(fā)生局部的異常膨脹。由于活塞變形,活塞環(huán)槽扭曲成波浪狀,活塞環(huán)與活塞環(huán)槽短暫地甚至長時間咬合在一起,造成活塞環(huán)無法正常工作。這時,活塞環(huán)的棱緣部以*的單位面積壓力與汽缸內(nèi)壁直接接觸摩擦,使活塞環(huán)不但喪失了密封燃燒氣體的功能,并且破壞了汽缸內(nèi)壁上的機油油膜,從而引起拉缸。
造成活塞過熱的原因主要有:
①汽油油質(zhì)差,造成混合氣異常燃燒而產(chǎn)生高溫;
②供油系統(tǒng)、點火設(shè)定或調(diào)整不良,造成混合氣異常燃燒而產(chǎn)生高溫;
③活塞本體設(shè)計不良或活塞鋁件致密度差,使從活塞向汽缸的熱傳遞不充分而造成的活塞過熱;
④發(fā)動機外部冷卻不充分而造成的過熱。
3、活塞環(huán)游隙不當引起的拉缸
發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時,其燃燒室內(nèi)往往不可避免地產(chǎn)生積碳。雖然機油和活塞環(huán)具有清除積碳的功能,但是,對于堆積在活塞環(huán)槽內(nèi),特別是*道氣環(huán)槽內(nèi)的積碳的清除是非常困難的。當活塞環(huán)槽內(nèi)的積碳逐漸增加時,就會給活塞環(huán)帶來不當?shù)膫?cè)隙和背隙,妨礙活塞環(huán)的活動,給活塞環(huán)施加異常的壓力,使活塞環(huán)與汽缸內(nèi)壁直接接觸摩擦,從而引起拉缸。
燃燒室產(chǎn)生積碳的原因主要有以下幾種情況:
①使用的汽油油質(zhì)較差;
②混合氣異常燃燒;
③供油系統(tǒng)的混合氣過濃;
④點火系統(tǒng)特別是火花塞點火故障;
⑤汽缸內(nèi)壁上的機油殘留過多;
⑥從汽缸蓋向燃燒室內(nèi)滲漏機油。
4、活塞與汽缸的間隙不當引起的拉缸
由于汽缸內(nèi)徑和活塞、活塞環(huán)外徑尺寸加工精度不良等原因,使得活塞與汽缸之間的間隙不當引起拉缸。間隙過小時,活塞與汽缸接觸壓力增加乃至抱死;間隙過大時,則活塞頭部的擺動量加大,活塞頭部及裙部與汽缸部分接觸,或者活塞環(huán)棱緣部與汽缸部分接觸,單位面積壓力非常高,從而引起拉缸。
5、活塞和汽缸的表面形狀不良引起的拉缸
在發(fā)動機工作時,活塞、汽缸兩者的接觸表面的理想形狀應(yīng)是圓柱形,使兩者各處均勻接觸,防止產(chǎn)生大面的壓力。由于熱脹冷縮的作用,在常溫下,活塞裙部的形狀在縱向上呈酒桶狀,而在橫向上則呈橢圓狀。這種復(fù)雜的幾何形狀有著很高的精度要求。但是,由于設(shè)計、制造加工或材料等方面的原因,有可能引起形狀不理想而造成拉缸。
其主要原因有:
①活塞裙部加工精度不足造成形狀變形;
②汽缸內(nèi)表面形狀加工不良(圓度、圓柱度超差);
③活塞銷外徑或者活塞銷孔內(nèi)徑加工精度不足,導(dǎo)致兩者之間的間隙太小,或兩者之間夾有異物,使得發(fā)動機運轉(zhuǎn)后活塞銷膨脹而與銷孔抱死,妨礙活塞裙部在銷孔方向上的膨脹,從而致使裙部無法達到理想形狀;
④活塞裙部結(jié)構(gòu)設(shè)計不良導(dǎo)致剛性不足時,裙部前后受力面受壓變形凹陷,使得裙部側(cè)面45°方向上局部受力增加而拉缸;
⑤汽缸缸套結(jié)構(gòu)設(shè)計不良或材料不良引起汽缸變形,使得活塞與汽缸在上止點附近配合過緊,摩擦力增大,從而引起拉缸。
6、表面處理不良引起的拉缸
從材料的角度看,活塞、活塞環(huán)在汽缸內(nèi)高速運動,摩擦生熱,嚴重時會使金屬表面融化而粘接在一起,因此,一般要對活塞、活塞環(huán)甚至汽缸內(nèi)表面進行各種表面處理,如鍍鉻、鍍鎳、噴鉬、氮化、磷化、pvd(物理氣相淀積)等,使其表面覆蓋一層高熔點材料,從而達到不易產(chǎn)生高溫融合的目的。但是,如果表面處理不良,如鍍層厚度不足、附著性差等,則活塞及環(huán)與汽缸發(fā)生高溫融合,便不可避免。
7、機油潤滑失效引起的拉缸
發(fā)動機工作時,機油在汽缸和活塞、活塞環(huán)之間形成一層油膜,可有效避免兩者的直接接觸摩擦。但是,以下幾種情況會使機油不能充分發(fā)揮其潤滑的作用,從而導(dǎo)致拉缸:
①機油量不足。顯而易見,當機油量加入不足,發(fā)動機在運行過程中機油不斷消耗而得不到及時補充時,無法建立其足夠厚度的油膜而拉缸。
②機油乳化。特別是在冬季,當發(fā)動機熄火后溫度降低,汽缸筒下部和曲軸箱內(nèi)(從通氣管吸入)的空氣中的水分凝結(jié)成水混入機油中,就會逐漸導(dǎo)致機油的乳化。同時,從燃燒室中泄漏的混合氣也在不斷地融入機油,促進機油的乳化。乳化后的機油濃度變稀,使機油變質(zhì),不易在汽缸和活塞、活塞環(huán)之間建立起有效的油膜。
③機油牌號選擇不當。根據(jù)地域、季節(jié)的不同應(yīng)選擇適當牌號的機油,如果選擇不當,在冬季機油過粘,流動性差,或者在夏季機油過稀,都會導(dǎo)致潤滑不良。
8、異物、雜質(zhì)引起的拉缸
當汽缸與活塞、活塞環(huán)之間有硬質(zhì)異物時,異物起到研料的作用,使兩者表面加速磨損,嚴重時拉缸。
異物來源主要有以下幾個方面:
①發(fā)動機部品清洗不干凈而帶入的灰塵等異物;
②發(fā)動機部品上殘留的毛刺;
③發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中研磨下來的鐵屑、鋁屑;
④空濾器過濾不良而隨空氣進入的灰塵;
⑤機油、混合氣燃燒不充分所產(chǎn)生的積碳;
⑥消聲器噴砂處理時殘留在消聲器內(nèi)的鐵砂被倒吸入燃燒室。
關(guān)鍵詞:消聲器
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