柴油機拉缸與燒活塞的預防措施
F-DIESEL工程機械動力部件 2014/6/27 17:45:58
1、活塞與氣缸要有合理的配合間隙
要使活塞在氣缸中保持正常的運動，又要有良好的氣密性，則要求活塞與氣缸有一個合理的配合間隙。目前，在組裝柴油機時，對活塞與氣缸的配合間隙的選定方法大致有以下幾種：
（1）計算法
計算法僅從溫度引起的熱膨脹考慮，而實際上柴油機在工作時間的狀態變化是十分復雜的，如活塞、氣缸的熱變形等因素均沒有考慮進去，因而計算法只是從理論上進行研究，實際應用還存在一定的問題，所以這種方法沒有得到廣泛的推廣應用。
（2）拉力選配法
拉力選配法是將活塞倒置入氣缸內，選取厚薄規中一定尺寸的薄片以垂直于活塞的方向插入活塞裙部與氣缸壁之間，然后用一秤拉動厚薄規，通過測量其摩擦阻力來確定配合間隙的合理范圍。
將活塞、氣缸組合件分組越多、組別向的徑向間隙值越小，則配合間隙越能得到保證。國外生產廠家多采取這種方法。
（3）分組選配法
分組選配法就是將加工出來的活塞與缸孔按不同直徑分組，然后進行同組配合。
（4）基軸制選配法
所謂基軸制就是以軸為基準來加工孔。修理單位則是根據購進的活塞與氣缸的配合間隙來確定氣缸內徑的加工尺寸。這種方法簡單易行，但如果購進的活塞其材質與原廠生產的活塞的材質不同，其膨脹系數也會不同，這樣就會使活塞與氣缸在熱狀態下的工作間隙得不到保證；若購進的活塞其膨脹系數小于原廠活塞的膨脹系數，則會使工作狀態時的間隙變大，發生敲缸和減少大修間隔里程數；若購進的活塞其膨脹系數大于原廠活塞的膨脹系數，就勢必使工作狀態時的間隙減小，甚至活塞在氣缸中抱死而造成拉缸、燒活塞。所以，在采用此法時，一定要對購進的活塞的原廠活塞進行熱膨脹比較，分別計算出各自膨脹系數，然后分別用計算法的經驗公式進行驗算修正，最后確定活塞與氣缸的理論配合間隙，而實際配合間隙的控制與測量可綜合運用上述各種方法進行。
2、嚴格控制工作溫度
由于柴油機是處于在高溫下工作，在溫度的影響下活塞的幾何尺寸也在不斷地變化，溫度愈高，活塞比氣缸的膨脹越厲害，工作狀態時的間隙也愈小，潤滑油膜的形成條件也愈差，產生的摩擦熱量也愈大，膨脹量會進一步增大；如此惡性循環就會造成拉缸，甚至抱死而燒毀活塞，特別是對新機和大修后在行駛里程不長的階段內，上述現象發生的可能性較大。在一定的溫度范圍內，預留的配合間隙就可以有效地防止拉缸、燒活塞現象的發生，所以柴油機在工作時，嚴格控制柴油機的工作溫度（冷卻水溫度）是十分重要的。
但如果使柴油機經常處于低溫下工作，將會使工作狀態時的間隙偏大而產生敲缸，而且大量熱能被冷卻系統所吸收，使混合氣燃燒不完全，造成動力下降、經濟性變差和缸壁磨蝕加大。目前，有不少操作手怕溫度高而造成拉缸，就經常使發動機的溫度寧低勿高，其實這是很不可取的，應保持正常工作溫度為宜。
影響柴油機工作溫度的主要因素是柴油冷卻系統的效率，所以在柴油機的使用維修中要保證冷卻系統對柴油機的溫度有可靠的控制能力。 另外，噴油時間過早、混合氣過稀都會使發動機的溫度升高，甚至造成活塞頂部燒蝕或拉缸。如12150L柴油機，其噴油提前角為34°，如果這過早（噴油提前角大于35°），發動機工作時就會明顯地爆震，爆震的震源一般產生于噴油器對面的后方、活塞頂部的1/4邊沿處。我們在檢修中發現有兩臺12150L柴油機均發生了因上述部位的爆需而造成活塞擊頂，其中一臺甚至造成嚴重燒活塞而拉缸抱死。如果混合氣過稀，則燃燒速度緩慢，溫度升高，燃燒積炭而使活塞頂部形成局部著火現象，導致溫度進一步升高，使活塞在氣缸內的工況變壞，以致嚴重燒毀活塞而拉缸。
3、制氣缸與活塞的制造質量
氣缸與活塞在加工過程中，不可避免地產生加工精度誤差和形位偏差，其工作表面也會留下一定的加工痕跡。這樣，在活塞與氣缸進行相對運動時，加工精度越低，形位偏差越大，運動副的表面粗糙度數值越高，則其磨損也越嚴重、產生的摩擦熱量也越大，運動副的表面粗糙度數值越高，則其磨損也越嚴重、產生的摩擦熱量也越大，溫度也越高，這樣也就可能產生拉缸現象，所以在活塞與氣缸的加工過程中，提高加工精度、減小表面粗糙度、減小形位誤差，對于防止拉缸有著十分重要的作用。
另外，潤滑油的品質與油道清選是否徹底，活塞環外圓柱的表面質量以及活塞與活塞環的側隙、背隙、開口間隙等，對拉缸和燒活塞也有很大的影響。
4、合理使用，及時維修
科學、合理地使用機器，對減少柴油機氣缸磨損有直接的關系；其中，維護濾清器的正常工作是降低氣缸磨損的關鍵。目前，有些駕駛員缺乏有關機器、車輛的使用知識，認為這些機器、車輛技術選進、性能良好而不需保養，因而不按規定保養空氣濾清器、不換機油濾清器濾芯。據試驗，在我塵的環境中作業，柴油機的磨損量要增加30%，可見保持空氣濾清器清潔的重要性。
操作手或駕駛員的操作水平對氣缸的磨損影響也較大。要盡量減少冷啟動的次數，避免柴油機超負荷工作，堅持預熱升溫、平穩起步以及及時換擋，這些都可降低氣缸的磨損。
柴油機活塞偏缸不僅會使活塞、活塞環加劇磨損而拉缸，還會引起氣缸竄油，所以，維修時一定要控制活塞的偏缸量。更換活塞環是解決竄油的有效而簡單的措施，但能否徹底解決問題，則取決于氣缸磨損量和活塞是否正常。在氣缸圓度誤差小時，換活塞環效果較好。當氣缸磨損量不大，但與活塞配合間隙達到極限時，應考慮活塞和活塞環同時更換，否則達不到應有的效果。
在維護保養時，雖按工藝要求需更換活塞環，但對于氣缸磨損量小、不竄機油的柴油機，則不應強制地更換活塞環和分解活塞組件，因此時更換和分解活塞組件會破壞原活塞與氣缸壁相到配合的密封狀態，并且新環會增大對氣缸的磨損。因此，要慎重地對待活塞環的更換。(中國工程機械動力部件網)
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