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国Ⅲ柴油机拉缸及活塞烧顶故障的诊断与预防

【摘要】:在实际工作中发现,发生拉缸或活塞顶部烧蚀故障的柴油机,多为在大修时修理工艺不够规范,更换新零件忽略必要的检查测量,装配或使用过程中未严格按规程操作和保养造成,也就是说多数是人为原因引起的。因此,要预防拉缸或活塞顶部烧蚀故障就要保证柴油机的维修和使用保养质量。

1.拉缸或烧顶故障的判断

柴油机出现拉缸或活塞烧蚀故障后,一般都会有下列现象:

①轻微拉缸或烧蚀的特征:动力不足、转速下降,特别是热机后功率和转速下降明显,并有“哒、哒、哒”的敲缸声,采用断油方法判断时,声音没有明显变化。

②如果柴油机在全负荷作业时,突然产生异响、转速下降、排气有一股黑烟喷出,随即柴油机自动停机,则多数情况下该机一定出现了严重的拉缸或活塞烧蚀故障。此时,柴油机的曲轴不能转动。

③如果要准确的判断拉缸或活塞烧蚀故障的位置,可以拆下排气管,直接观察排气口,大部分柴油机活塞的材质都是铝合金,如果该气缸出现了较为严重的拉缸或活塞烧蚀故障,一般情况下缸盖排气口都会有一些沉积的铝渣或碎屑,据此就可以准确的判断故障位置。

2.拉缸或活塞烧蚀故障的修复

柴油机发生拉缸或活塞烧蚀故障时,首先应降低负荷,减小油门,必要时应卸去柴油机的负荷,然后停车。停车后放掉冷却液,摇动手柄,转动飞轮,排出气缸内的燃气。此时不得向冷却液箱内加注冷水,以防气缸套突然收缩,将活塞卡死在气缸中。然后,卸下活塞连杆组检查活塞和气缸套表面的磨损情况或活塞的烧蚀情况,酌情修复。

有一点很重要,就是柴油机的拉缸或活塞烧蚀故障,一开始都是比较轻微的,已有了一些相应的故障症状,但没有引起操作者的注意,以至于该柴油机继续带病工作,致使故障越来越严重,特别是活塞顶部烧蚀故障,一开始不会狠严重,但如果没有采取措施,就会产生活塞抱缸、粘缸、缸套涨裂或连杆螺栓(或连杆)拉断故障。

在实际工作中发现,发生拉缸或活塞顶部烧蚀故障的柴油机,多为在大修时修理工艺不够规范,更换新零件忽略必要的检查测量,装配或使用过程中未严格按规程操作和保养造成,也就是说多数是人为原因引起的。因此,要预防拉缸或活塞顶部烧蚀故障就要保证柴油机的维修和使用保养质量。为此,应注意以下几个方面。

(1)拆卸和装配柴油机时,要避免乱敲、乱击。对拆卸后准备继续使用的零件要做好记号,按规定的方法妥善放置,防止产生变形。要重视待装新件的清洁工作,因零部件在制造加工过程中,其表面和内部或多或少都留有一些机械杂质,装配前必须进行仔细清洗。如果未经清洗就进行装配,这些机械杂质进入运动件的表面,不但会加速运动件表面的磨损,严重时甚至会堵塞机油的油道而引起运动件卡死。

(2)在柴油机解体后,对于重要的零部件,无论是准备换新还是继续使用都应进行仔细的检查测量。如果在更换新气缸套之前,对旧气缸套的磨损情况、连杆的弯曲情况进行检查,就可以及时发现个别气缸的异常磨损及引起的原因,从而避免事故的发生。

在装配过程中,要严格按照装配工艺规程操作,特别要重视对各种间隙(如主轴承间隙、连杆轴承间隙等)的检查测量。如果在不装活塞环的情况下,先对各缸活塞进行偏缸检查,就可及时发现活塞在气缸中的偏斜情况,不至于发生拉缸事故。柴油机总装完毕后,要严格按说明书要求进行检查、调整,对于配气正时、气门间隙、喷油提前角、喷油压力等重要技术参数,不能仅凭经验操作,应严格保证各技术参数符合说明书的规定。

(3)修理中不得随意更改柴油机的结构或增减零部件。柴油机各部件的结构参数和零件的配置,都是在设计时根据该机型的具体技术要求而确定的,有着严格的科学依据,随意更改必将影响柴油机的技术参数和正常工作。如采取磨削气缸盖底平面的方法来改变压缩比(气缸盖底平面磨削后,减小了燃烧室的容积,使压缩比增大),以提高柴油机的功率,由于压缩压力和爆发压力增加,导致柴油机的机械负荷增大,影响了其使用寿命。再如,为了解决冷却液温度偏高的问题,擅自拆除节温器,使冷却液温度长期偏低,导致燃烧室零件热应力增大,容易引起气缸套内表面低温腐蚀、磨损增加,同时也降低了柴油机的热效率,使燃油消耗增加。

(4)对大修后或更换了主要运动件的柴油机,一定要按说明书或其他技术资料的规定进行磨合试运转,严禁未经磨合就满负荷运行。

(5)要提高柴油机的维修和使用质量,关键在于提高修理操作人员的技术素质,特别是在科学技术飞快发展的今天,新技术、新材料、新工艺、新结构日新月异,如果不重视对技术人员的培训和知识更新,不但修理质量得不到保证,甚至难以完成一些新型机种的正常维修作业。