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轻松几招,解决活塞环的故障!

2017/3/22 15:59:04 人评论 次浏览 分类:航运科普

轻松几招,解决活塞环的故障!

2017-03-22 


常见故障判别 




发动机发生的故障的原因十分复杂,综合因素较多,牵涉到与活塞环有关的不良症状,常见的有:
*发动机机油消耗高,俗称“窜油”
*活塞环早期磨损;
*发动机窜气
*活塞环断裂
*发动机噪音大



 1.1故障的判断基本原则及常用方法 



(1)故障的判断基本原则
*由果寻因,系统分析;经验结合理论,切勿以果当因。
(2)常用方法
*中医法:望——观察发动机工作各工况的动力状况、排气管排烟情况、各仪表参数变化情况
闻——发动机工作过程中有无焦味、油味等异常气味
问——发动机发生故障前后实际状况
切——用手触摸发动机的振动、发热及故障痕迹等情况
听——发动机工作的声响节奏有无异常
*仪器检测法:发动机故障专用诊断仪



1.2常见故障原因分析






1.2.1机油消耗高主要原因




1、活塞环原因
(1)活塞环漏光
(2)环的弹力过小
(3)带外锥的环,生产中造成了反锥
(4)环的热稳定性差,弹力消失大。
2、缸套方面
(1)缸套内径过大,与活塞环不匹配;
(2)缸套失圆
(3)缸体的垂直度不符合技术要求
(4)缸套内圆的粗糙度不符合要求;
(5)缸套内网纹线不符合要求。
3、气门、油封方面原因
(1)气门挺杆过长,气门关闭不严;气门、气门座圈磨损大
(2)气门间隙过大,气门关闭不正时;
(3)气门导管间隙大
(4)气门油封老化、失效。
4、活塞方面原因
(1)活塞环槽不平
(2)活塞环槽尺寸不符合要求,侧隙、背隙不当
(3)活塞头部或裙部尺寸不符合要求
(4)活塞热稳定性差,变形、开裂
5、装配方面原因
(1)活塞环尺寸选用不当
(2)扭曲环方向装反
(3)装环时,环开口没有错开
(4)未更换已报废的活塞及旧缸套等
6、其他方面原因
(1)机油标尺不对,造成油底壳内油面过高;
(2)曲轴箱通风阀孔堵塞,压力过高,油被压人燃烧室
(3)轴承的间隙过大,过多的机油被抛向缸壁,进入燃烧室
(4)缸盖的回油孔被堵塞,油不能回到曲轴箱而消耗;
(5)发动机的温度过高、过低
(6)机油渗漏。
(7)机油抗氧化能力差。



1.2.2 活塞环早期磨损主要原因




1、活塞环原因
(1)活塞环材质组织不符合技术要求,组织疏松
(2)活塞环的硬度低,不符合要求
(3)活塞环热稳定差,金相组织变化大
2、缸套原因
(1)缸套内径不符合要求,过大或过小
(2)缸套内孔粗糙度不符合要求,油膜不易形成
(3)缸套垂直度、圆度不符合要求
3、其他配件
(1)空滤、机油滤质量不好,大量灰尘或机油内过多杂质进入缸体
(2)摩擦副选配不当
4、油质方面
(1)机油质量低劣
(2)燃油质量低劣,含铅量高,燃烧生成物形成了磨料,而引起磨料磨损。
5、修理方面
(1)修理时,清洁度不够,缸体内有砂粒或铁削等杂质
(2)活塞环或活塞的尺寸选择不当
(3)装配运动件时,配合间隙、螺栓的扭矩不符合要求
6、使用方面(1)发动机的温度不正常,过高、过低都会加剧机件的磨损。
(2)发动机怠速或高速运动时间过长,超负荷运转
(3)大修后,发动机没有按规定正常走合和保养
7、其他方面 (1)活塞环槽磨损呈喇叭形
(2)燃烧不充分,缸体内、活塞槽上积炭严重磨损
(3)活塞槽粗糙度不符合要求(侧面磨损)
(4)受到燃烧剩余物的腐蚀



1.2.3 发动机“窜气”主要原因




1、活塞环原因
(1)活塞环漏光
(2)活塞环弹力过小
(3)活塞环弹力消失率大
(4)活塞环不平,翘曲度不符合要求。
2、活塞方面原因
(1)活塞顶开裂或烧通
(2)活塞环槽不平
3、缸套方面原因
(1)缸套内径过大,环起不到密封作用;
(2)缸套变形度过大,环不能良好贴合
4、其他方面原因
(1)压缩比过大,造成气体下窜
(2)曲轴箱压力过高,造成废气上窜
(3)汽缸垫破裂



1.2.4 活塞环断裂主要原因




1、活塞环原因
(1)活塞环材质不符合要求,抗弯强度差
(2)环表面处理层过厚,抗疲劳性差下降。
2、活塞方面原因
(1)环槽磨损后,呈喇叭形,使活塞环工作时扭弯折断
(2)活塞受热变形或开裂,使环受压变形折断
(3)活塞环槽不平,环卡死而失去弹力,受冲击而断
3、缸套方面原因
(1)缸套内径小,活塞环开口抵头卡死折断
(2)缸套内径大,环的端隙大,环工作时颤振加剧而断
(3)缸套呈波浪形,环在工作中受不规则力作用而断裂
4、其他方面原因
(1)润滑不良
(2)环的磨损已超过使用极限,而继续使用后折断
(3)安装拆卸不当而断裂
(4)未消除旧缸套上止点的台阶



1.2.5发动机噪音大主要原因




1、活塞环原因
(1)活塞环弹力过小;
(2)活塞环断裂
2、活塞原因
(1)活塞头部、裙部直径不当而敲缸、拉缸;
(2)活塞裙部与曲轴配重块相碰撞
3、缸套原因
(1)缸套内径过大;
(2)二冲程发动机缸套上气门孔倒角过小或无倒角
4、其他方面原因
(1)连杆扭曲变形;
(2)气门间隙大,气门与活塞顶部相碰撞;
(3)曲轴间隙大;
(4)点火不正时异常燃烧;
(5)发动机爆燃、爆震。



 2.典型案例介绍 




通过对大量的用户投诉的实物进行分析研究,结果表明很多不良症状并非由活塞环质量缺陷引起。而是由于其他原因引发。下面就一些常见的症状及现象进行举例分析说明。



2.1机油消耗高




症状:耗机油;功率损失;

现象:活塞环陷在活塞槽里;活塞环外表面磨损加速
故障原因:燃烧温度高。
解决方法:确保点火装置和火花塞正常工作;
确保进气系统不泄漏;
确保空燃比正确:
更换损坏的部件。


2、症状:耗机油。
现象:活塞裙部接触不良。故障原因:连杆弯曲或小端衬套没有对正,
曲轴端部浮动太大。
解决方法:检查连杆,并对正连杆小端位置,作必要的调整。



2.2 活塞环早期磨损





1、症状:6110A发动机行驶2万公里,出现环磨损严重、窜油。
现象:第二道环的下侧面有宽0.46mm、深0.017mm的圆
周方向的拉痕。
故障原因:由于很坚硬的沙粒或杂质在环槽与环下侧面之间,
造成密封不严,环与环槽异常磨耗而窜油。
解决方法:检查、维护空滤器;提高装配过程中的清洁度。

2、症状:耗机油,损失功率。
现象:顶端压缩环侧面磨损加速(其它压缩环受影响较小)
故障原因:燃油流动破坏了活塞沟槽的润滑
解决办法:确保空燃比正确,阻风门不失效或不堵塞;
确保从输油管输出的油是清洁的;
确保空滤器不堵塞或受阻;
确保在任何时候,冷启动发动机时,必须在安全达到工作温度后再关闭发动机,这样可以防止燃油冷凝在气缸里。如果化油器上安装了加速泵,则不要拉动节气门。如果气缸的所有活塞环都受影响,则应该检查和分析气缸的磨损形式,磨损均匀或是滑动磨损可能引起活塞并加速磨损。

3、症状:行驶6000公里窜油。
现象:1、一道环均发生严重的偏磨;
2、衬环的外圆及耳部均有磨损失。故障原因:由于缸体的垂直度不符合技术要求,
造成活塞环的偏磨和衬环的异常磨损。
解决方法:修正缸体的垂直度

1、症状:发动机功率下降,耗机油;油耗增加;
发动机通气口可能排出烟雾。
现象:活塞环磨损或活塞环局部咬死。
故障原因:冷却不充分,气缸表面温度过高;润滑不足,
尤其是在发动机磨合期,进气系统滤清效果
不佳;气缸孔也变形。
解决方法:修补气缸内孔损坏部位;更换活塞环,必要时
更换活塞;确保整个发动机润滑系统充分工作(检查机油泵、机油滤清器等);检查缸套,必要时更换;检查进气系统,特别是空气滤清器;按照制造商建议的程序观察运转情况。



 2.3发动机“窜气” 




1、症状:行驶2万公里,排气管往外喷油、
窜气,机油消耗大。
现象:第一道环侧面磨损严重,活塞的第一道槽
的上梯角为6°10′,下梯角为8°10′
(不符合图纸要求),1.5mm处的槽高过窄。
故障原因:由于活塞槽角度及不符合技术要求,引起活塞
环的侧面润滑状况不好,环的不规则运动加剧,
造成环侧面异常磨损,而窜油、窜气。
解决方法:更换活塞,确保活塞槽的参数符合设计要求。

2、症状:装机12天,窜油、窜气。
现象:第一道气环外圆铬层有熔坑,严重熔着拉缸。
故障原因:长期超负荷工作,燃烧温度过高,造成活塞环烧熔;
活塞油冷却喷管发生故障(限于有这种装置的发动机),
导致活塞环损坏甚至活塞裙部逐渐咬死;发动机冷却
系统故障,如冷却液泄漏,循环不畅。
解决办法:检查燃油供给系统;确保发动机冷却系统工作正常。
修补或更换损坏的气缸零部件。严格按修理手册要求调整发动机。



 2.4活塞环断裂。 





1、症状:耗机油;功率损失;
现象:活塞环表面断裂(注意断裂的角度)
故障原因:燃烧室压力过高;点火提前角设置过大;
压缩比增大。
解决方法:找到原因并加以修理:更换损坏的部件。
2、症状:活塞环断裂成2-3节。

现象:断口不规则,无积碳、相互无摩擦痕迹;
故障原因:安装、拆卸不规范造成断裂;
解决方法:按规范安装、拆卸活塞环




 2.5发动机噪音大 




1、症状:发动机噪音大,机油耗增加。
现象:活塞销孔旁的活塞裙部腐蚀,气缸受损。
故障原因:卡环安装不当;装了旧的卡环;末端压力通过活塞销传输,
可能与连杆位置不正、曲轴轴颈变细或曲轴轴向间隙过剩有关;
活塞销孔积聚外来杂质。
解决方法:检查、纠正任何连杆或小头轴套的不正确位置尺寸;检查、纠正
过剩的曲轴轴颈尺寸及轴向间隙;更换损坏的活塞和缸套总成;
确保活塞销及卡环位置正确。

2、症状:发动机噪音大
现象:活塞顶部有凹坑可能出现破裂和/或扭曲,活塞顶部粘连。
故障原因:有杂质进入燃烧室并积聚在气缸盖和活塞之间。
解决办法:确保进气系统没有杂物,检查并修理气缸盖、气门、连杆
和轴承的受损部位;检查进气和空气滤清系统是否泄漏,对
损坏部位加以修理;更换损坏的部件。

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