柴油機活塞頂部燒蝕的原因及預防
F-DIESEL工程機械動力部件 2013/11/20 9:47:24
柴油機活塞燒頂（或活塞頂部燒蝕）大多發生在活塞頂部和第一、二道活塞環槽處，損壞形式主要有頂面熔洞、穿孔、麻坑、頂部周圍出現的鍵槽狀缺口、塌陷或頂部完全燒融。活塞燒頂將導致高溫燃氣竄入曲軸箱、加速潤滑的氧化變質、氣缸密封性變差、壓縮比下降、燃油燃燒過程變壞、柴油機動力性和經濟性下降；嚴重時活塞開裂破碎，損壞缸套、連桿、曲軸、機體等零部件。
導致活塞燒頂的原因主要有以下幾點：
①活塞頂部積炭嚴重。活塞頂部的積炭使活塞頂局部過熱并產生高溫，當局部高溫超過材料的熔點時，就會將活塞頂部燒熔而形成熔洞。
②活塞環膠結或斷裂。活塞環膠結或斷裂會導致活塞環不能與缸壁緊密貼合，活塞頂的熱量不能被及時帶走，同時還會引導高溫氣體下竄，導致活塞頂及環槽部位燒蝕。
③供油不均。柴油機各缸供油量和供油時間如果不均勻，將會使部分氣缸燃燒過程惡化，形成積炭或嚴重后燃，柴油燃燒的熱量不能用來做功，而使部分汽缸內的活塞頂溫度過高，導致材料熱疲勞而燒熔。
④噴油嘴工作不良。當噴油嘴出現滴油、二次噴射、霧化不良等情況時，活塞頂部積油過多而使局部溫度過高，熱應力增大，以致燒蝕。
⑤柴油機產生爆震。柴油機工作中，活塞頂部要承受燃燒爆發力的周期性機械沖擊，其瞬時沖擊力可達10.0MPa以上。如果柴油機產生爆震，其沖擊力將會成倍上升。活塞頂在熱應力和周期性燃燒爆發力的作用下，產生熱疲勞和機械疲勞，最終導致燒熔和開裂。而柴油機產生爆震的原因主要是供油時間過早、氣缸內積炭過多、壓縮比過高、活塞頂部形成熾熱點而引起早燃、所用燃油抗爆性差等因素造成的。
⑥機油冷卻噴嘴堵塞。某些柴油機機體上設有機油冷卻噴嘴，通過向活塞內腔噴射機油以幫助冷卻散熱。如果機油冷卻噴嘴堵塞，活塞就會積熱升溫，也易導致活塞燒頂。
⑦柴油機長時間超負荷超速運行，或柴油機散熱不良。活塞長期受過高熱應力和機械應力作用，易于疲勞燒蝕。
⑧活塞質量不合格。若活塞鑄造時存在氣孔、疏松、微裂紋、夾渣等缺陷，則在高溫高壓作用下，這些氣孔、疏松、微裂紋會成為疲勞源而導致疲勞損壞；活塞中的夾渣首先熔化，造成活塞頂部燒熔。
⑨經常猛轟油門，柴油機高速大負荷運行，溫度過高而導致活塞頂部極熱而燒蝕。
⑩柴油機車載空壓機內竄氣或其他因素導致下排氣太大，使大量機油通過曲軸箱呼吸器排氣管進入柴油機的進氣管后進入燃燒室參加燃燒，導致活塞頂部燒蝕。
⑵活塞頂部燒蝕故障的預防
針對上述這些導致活塞頂部燒蝕的原因分析可以知道，預防活塞頂部燒蝕的關鍵做法是：①加強對柴油機的維護保養，使柴油機始終保持良好的技術狀態；②避免柴油機產生過熱、積炭、爆燃爆震現象；③正確使用，避免柴油機長期超負荷工作。④柴油機維修過程中，嚴格按照技術要求裝配柴油機各個部位，特別注意噴油器、空壓機等零部件的質量狀態，避免因這些部件出現故障而導致活塞出現頂部燒蝕故障。