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内燃机与配件
浅析发动机气缸套拉缸的原因及预防
张双印股建祥
(中原内配集团股份有限公司)
2016年第1期
【摘要】拉缸是指活塞、活塞环在气缸套内部做往复运动接触区域范图内,气缸套内壁表
面出现明显的纵向机械划痕和刮伤纹遂的现象,造成发动机启动困难、功率下降、机油消耗增加、噪声增大等故障。本文主要从相关零部件的设计、加工、检验、摩擦副配合及用户使用等环节进行分析,阐述了预防拉缸的主要措施,以避免因气缸套拉缸而导致发动机失效。
【关键词】气缸套拉缸活塞活塞环
0前言
发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。长期在复杂多变的情况下工作,其结果是造成气缸套磨损变形,影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。拉伤的部位多在垂直活塞销轴线的气缸套两侧表面,拉缸的损坏部件多为气缸套(内壁表面)、活塞(侧面和头部)(见图1)。引起拉缸的因素很多,它主要与发动机的工作状况(温度和负荷),活塞、活塞环和气缸套之间的配合间隙、及其匹配材料、材料热膨胀系数等方面状况有密切关系。
围!汽缸套和活塞的拉缸损坏
因零部件设计、加工质量、装配配 1
合造成拉缸的原因
(1)气缸套内孔网纹设计不合理或制造不合格,内孔粗糙度过于光滑,沟槽少且浅,储存机油少,油膜薄,引起拉缸;
(2)气缸套内孔圆度、圆柱度超差,使活塞与缸套密封性降低,气缸内的高温气体下窜,破坏活塞、活塞环与气缸壁之间的油膜,进而引起
拉缸;万方数据
(3)气缸套内孔直径小,造成配合间隙过小,活塞受热膨胀后被卡住,拉伤气缸壁,产生拉缸;
(4)活塞裙部线性设计不合适,配缸间隙过小,活塞在缸套内做往复运动时,活塞裙部与缸套发生干摩擦,产生大量的热,气缸套与活塞受热后膨胀,膨胀后气缸套与活塞之间配缸间隙更小,从而引起整体拉缸;
(5)活塞材料膨胀系数大,活塞受热膨胀时,使活塞超过正常的膨胀量,导致与缸套内壁产生接触摩擦,造成拉缸;
(6)活塞头部外圆直径偏大,受热膨胀后,与缸套内壁产生接触摩擦,造成头部拉缸;
(7)活塞销孔偏心设计不当,造成运动失衡引发拉缸;
(8)活塞环开口处呈尖角状态,或活塞环外圆表面有镀铬瘤,引起活塞环直接拉伤缸套内表面;
(9)活塞环设计或制造的弹力过大,活寒环和汽缸套之间很难形成润滑油膜或油膜很薄,产生干摩擦或半干摩擦,引起拉缸;
(10)活塞环大面积漏光,气缸内高温气体下窜,破坏掉缸套内表面的油膜,引起拉缸;
(11)发动机缸体孔同轴度低,引起缸套压人缸体孔后变形,且导致缸套孔中心轴线与凸轮轴中心线不垂直,发动机工作时产生拉缸;
(12)活塞环对口(相邻的上、下环开口重叠在一起,且被阻滞在某相对稳定的位置)会产生窜气和审油,影响发动机的动力性能与油耗增大,