高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞環(huán)異常磨損分析及預(yù)防(1)
活塞環(huán)是柴油機(jī)中重要的零件之一,工作條件惡劣,若內(nèi)燃機(jī)使用、維護(hù)不當(dāng)以及裝配活塞環(huán)方法不正確,就會造成活塞環(huán)異常磨損或早期損壞。本文通過對近年來高強(qiáng)化柴油機(jī)活塞環(huán)異常磨損及早期損壞的類型、特點(diǎn)及原因的分析,論述延長活塞環(huán)使用壽命的措施和方法。
1 活塞環(huán)異常磨損及早期損壞的特點(diǎn)及原因
1.1 疲勞損傷
1.1.1 特點(diǎn)
活塞環(huán)上下工作面沿圓周方向有嚴(yán)重的劃痕且磨損嚴(yán)重,活塞環(huán)色澤暗淡;*道活塞環(huán)與汽缸接觸面處磨損嚴(yán)重,多數(shù)汽缸活塞環(huán)的滑動面有細(xì)小的汽缸軸線方向上的劃痕;氣環(huán)內(nèi)圓、油環(huán)以及活塞環(huán)槽回油孔周圍有大量的油泥和膠膜。
1.1.2 原因
引起活塞環(huán)疲勞性損傷的主要原因是柴油機(jī)磨合期的運(yùn)轉(zhuǎn)模式及維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)所至,例如:磨合運(yùn)轉(zhuǎn)期內(nèi)發(fā)動機(jī)長時間在高速大負(fù)荷狀態(tài)下工作,高溫狀態(tài)下突然熄火;空氣濾清器至進(jìn)氣管間連接軟管短路,使灰塵進(jìn)入汽缸;加注的潤滑油牌號不符合規(guī)定要求且污染嚴(yán)重;噴油器噴油質(zhì)量差或選用的燃油質(zhì)量差;柴油機(jī)長期在低溫狀態(tài)下工作;供油提前角不符合要求等。
1.2 斷裂
1.2.1 特點(diǎn)
*道活塞環(huán)斷裂及活塞環(huán)槽損傷較嚴(yán)重:活塞環(huán)工作面及汽缸上部有波紋狀拉痕;活塞裙部及汽缸上部有熔著磨損現(xiàn)象;斷口常發(fā)生在開口兩側(cè)的高點(diǎn)區(qū)。
1.2.2 原因
造成活塞環(huán)斷裂的主要原因是發(fā)動機(jī)使用或維修裝配不當(dāng)所至。例如:柴油機(jī)長時間在過熱狀態(tài)下工作,造成活塞環(huán)卡住而引起活塞環(huán)斷裂;加注的潤滑油粘度過大;活塞環(huán)選配不合理或安裝方法不正確,引起活塞環(huán)應(yīng)力集中;活塞與汽缸的配合間隙過小;柴油機(jī)長時間在爆燃工況下工作等。
1.3 粘環(huán)
1.3.1 特點(diǎn)
活塞環(huán)與活塞環(huán)槽處有大量的油泥、積炭和膠質(zhì)狀沉積物;活塞環(huán)滑動面呈現(xiàn)擦亮的光澤且有較深的縱向劃痕;活塞環(huán)彈性減弱等。
1.3.2 原因
造成粘環(huán)的主要原因是活塞環(huán)被油泥堆積物、積炭粘接以及活塞環(huán)、汽缸變形所致。例如:活塞環(huán)、汽缸嚴(yán)重?zé)嶙冃?,活塞環(huán)側(cè)隙和背隙過小,使環(huán)卡在環(huán)槽內(nèi)不能轉(zhuǎn)動;柴油機(jī)過熱或長期超負(fù)荷工作,使?jié)櫥彤a(chǎn)生膠質(zhì),或潤滑油污染嚴(yán)重;潤滑油品質(zhì)差;噴油器噴油質(zhì)量差以及經(jīng)常爆燃;曲軸箱通風(fēng)裝置工作不良,引起負(fù)壓過大或汽缸氣密性差,使之平均有效壓力下降而造成機(jī)油上竄;汽缸套選配不合理或壓裝方法不當(dāng)而引起變形等。
1.4 偏磨
1.4.1 特點(diǎn)
活塞環(huán)上下端面與環(huán)槽的磨損較小,單鍘或在圓周面上厚度磨損不均勻;活塞環(huán)滑動面上有因粘著磨損而產(chǎn)生的縱向劃痕;活塞環(huán)與活塞頂部有竄氣的痕跡。
1.4.2 原因
造成活塞偏磨的主要原因是活塞在汽缸中的位置不居中所致。例如:新機(jī)或大修后的柴油機(jī)在磨合期運(yùn)轉(zhuǎn)不足;汽缸套因受熱不均勻而局部變形,以及汽缸套裝入缸體位置不正;連桿彎曲或扭曲;曲軸軸向間隙過大等。
1.5 工作面擦傷
1.5.1 特點(diǎn)
活塞環(huán)單側(cè)或周向接觸面上有縱向溝槽;接觸面出現(xiàn)金屬剝離或縱向嚴(yán)重大面積劃傷;工作面擦傷與粘環(huán)往往同時存在。
1.5.2 原因
造成活塞環(huán)擦傷的主要原因是活塞環(huán)與氣缸間的潤滑油膜破壞所致。例如:活塞與汽缸配合間隙過小;裝配活塞環(huán)方法不當(dāng)或裝配時隨意壓縮或伸張環(huán)口而引起變形;裝配汽缸套或緊定汽缸蓋的方法不正確,引起缸套變形;柴油機(jī)長期在高溫、大負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn),引起潤滑油膜破壞;潤滑油不足或污染嚴(yán)重等。