发电机组气缸常见失效形式(五)
磨损:磨损是气缸最主要的失效形式,判断柴油机是否需要大修,主要取决于气缸的磨损程度。因此,研究气缸磨损原因,掌握其磨损规律,不仅对检验气缸磨损程度有一定意义,更重要的是为了针对气缸磨损的原因与规律,在柴油机维修、管理和使用中采取有效措施,减少气缸的磨损,延长发动机的使用寿命。
1、气缸的磨损规律 人们通过广泛的理论研究和实践,发现气缸的磨损有以下规律。
a、沿长度方向成“锥形”。在活塞环区域内磨损较大;这种磨损是不均匀的,上重、下轻,使气缸沿长度方向成“锥形”;其最大磨损发生在活塞处于上至点时,与第一道活塞环相对的气缸壁稍下处;最小的磨损出现在气缸的最下部,即活塞行程以外的气缸壁。
b、沿圆周方向“失圆”。气缸沿圆周方向的磨损规律,气缸体在正常情况下,从气缸的平面看,沿圆周方向的磨损也不均匀,有的方向磨损较大,有的方向磨损较小,使气缸横断面呈失圆状态,在通常情况下,气缸横断面磨损最大的部位是:与进气门相对的气缸壁附近以及沿连杆摆动方向的气缸壁两侧。
c、在活塞环不接触的上面,几乎没有磨损而形成“缸肩”。在气缸的最上沿,不与活塞接触的部位,几乎没有磨损。柴油机经长时间工作后,在第一道活塞环的上方,形成明显的台阶,这一台阶俗称为“缸肩”。
d、对多缸机而言,各缸磨损不一致。这主要是由各缸的工作性能、冷却强度、装配等不可能完全一致而造成的。
以上气缸的磨损规律,严重影响柴油机工作性能的是前两者,即锥形度和失圆度,当其超过一定范围后,将破坏活塞、活塞环同气缸的正常配合,使活塞环不能严密地紧压在气缸壁上,造成漏气和窜机油,严重时还会产生“敲缸”,使柴油机耗油量增加,功率显著下降,以致不能正常工作,甚至造成事故。
2、气缸锥形磨损原因 活塞、活塞环和气缸是在高温、高压和润滑不足的条件下工作的,由于活塞、活塞环在气缸内高速往复运动,使气缸工作表面发生磨损。
a、活塞的背压力。
b、润滑油的影响。
c、腐蚀磨损。
d、磨料磨损
3、气缸失圆磨损的原因 在气缸横断面圆周方向的“失圆”磨损,往往是不规则的椭圆形,它与发动机的结构和工作条件等因素有关。
a、活塞侧压力的影响。
b、结构因素的影响。
c、装配质量的影响。
4、减少气缸磨损的方法 由以上分析可以看出:气缸磨损在柴油机使用过程中是客观存在的,不可避免的,但在实际工作中,应尽量想办法来减少其磨损。
a、冷机启动前,先手摇曲轴使润滑油进入润滑机件表面,启动后,先低速运转,温度升高后,再加负载;工作中使机器保持正常工作。
b、及时清洁空气滤清器,经常检查机油的数量和质量。
c、保证修理质量及正常的配合间隙,在修理和装配过程中,应做到:气缸中心线与曲轴中心线垂直;曲轴和连杆不能弯曲和扭曲;活塞销、连杆套筒、连杆瓦应装正,保证曲轴中心线与气缸中心线垂直;气缸要有一定的精度和光洁度。