由于柴油发电机机组工作相对粗暴、噪声大、气缸垫轻微烧损不易察觉,难以判断,致使气缸垫更换不及时或屡换屡烧,造成气缸套变形,密封阻水圈损坏以及缸盖和缸体之间过梁处受高温高压气体的冲击,导致严重烧蚀沟痕,致使维修困难以及机件报废的现象比较普遍。特别是压缩比大、高增压的进口发动机更为突出,严重地影响了工程机械的使用经济性及可靠性。本文通过对柴油机气缸垫烧损的现象及原因分析,介绍气缸垫烧损的判断方法及延长其使用寿命的措施。
1、汽缸垫烧损的特点、现象及判断
1.1相邻两缸过梁处烧损
现象:发动机运转中动力突然下降,转速明显降低;机体抖动严重且排气管有轻微放炮现象;发动机息火后起动困难或怠速极不稳定。
判断:使发动机在怠速稍高状态运转,然后分别拆下相邻两缸喷油器高压油管试听,若发动机转速和抖振无明显变化,且排气管放炮明显减弱或消失,则可初步判断该相邻两缸过梁处气缸垫烧毁。为进一步判断其准确性,可拆下相邻两缸的喷油器。取一根塑料软管插入喷油器孔中,然后吸一口烟,沿着软管猛吹入缸内,若在另一喷油器孔中有烟冒出,则表明此相邻两缸气缸垫烧损严重。
1.2气缸口与冷却水道之间烧损
现象:发动机运转时,水温突然升高,且转速沉闷,动力下降,冷却水消耗过快;排气管有水气排出,特别是怠速运转时,排出的废气呈淡黄色;曲轴箱润滑油平面升高,润滑油乳化现象严重;散热器加水口处有锈迹。若烧损严重时,大量的冷却水会进入气缸,造成发动机无法起动。
判断:将散热器加满水,起动发动机并突然加速,观察散热器加水口,若此时有水泡出现,冷却水外窜,则表明气缸垫烧损,为进一步判断烧损部位,可拆下发动机进气管,起动发动机,用棉纱等物分别堵塞各缸进气口进行加速试验。若在加速的同时散热加水口处水泡或冷却水外窜现象减弱或消失,则表明此缸气缸垫烧坏。
1.3气缸口与润滑油道之间烧损
现象:柴油发电机机油压力不稳定以及油温升高过快;润滑油中有气泡,颜色变浅并有柴油味,润滑油氧化变质的速度以及消耗过快;柴油机低温时,排气管有大量的蓝烟排出。
判断:起动发动机、使转速突然升高,观察机油压力表、若机油压力不稳定且指针严重抖动,则表明气缸垫烧损。为进一步判断烧损部位,可起动发动机至中、高速,分别拆下各缸喷油器试验,若从某缸喷油器孔内有机油喷出,则表明该缸与润滑油道间气缸垫烧损。
1.4气缸口与气垫边缘之间烧损
现象:烧损轻微时,表现为发动机动力下降,加速迟缓,特别是大负荷时尤为明显,怠速时转速不稳定且机体抖动严重:烧损严重时,在气缸的中上部能听出有节奏的“嚓”“嚓”声。
判断:气缸垫烧损往往发生在机体温度较高处(排气管一侧较多)。在烧损部位一般有明显的被液体冲刷的痕迹,同时发动机运转时会出现黄色气泡。为准确判断烧损部位,可起动柴油机至响声明显,分别拆下各缸高压油管,若某缸在拆下油管的同时,响声下降或消失,则可判定此缸气缸垫烧损;若烧损轻微,不易判断时,可在缸盖与缸体接缝外均匀涂些机油,若有气泡出现,则表明此处气缸垫烧损。
1.5气缸口与气缸盖螺栓孔之间烧损
现象:发动机怠速不稳;气门罩盖处有轻微的“嚓,嚓”声;气缸螺栓(母)经常松动。
判断:若柴油发电机发动机运转时,气缸螺栓(母)经常松动,且观察到气缸盖上螺栓孔周围及螺栓上有积炭沉积,则表明此处气缸垫烧损。若烧损较轻,难以判断时,可在螺栓孔周围均匀涂上机油,起动发动机并突然加速,若有气泡出现,则表明此处气缸垫烧损。
在实际工作中,气缸垫烧损的部位往往不是单一出现,其特点及现象也是多种多样的,应根据实际情况,进行综合分析,以便快速准确判断烧损部位。
2、引起汽缸垫烧损的主要原因
(1)气缸垫螺栓松动、拧紧力不均或紧定方法不正确;
(2)缸盖翘曲变形以及缸体不平度过大;
(3)气缸垫使用过久、弹性不足、质量差、装配不合理;
(4)喷油正时过早;燃烧室积炭严重;柴油选用不当;
(5)使用不当,如经常空负荷急加速,高温频繁熄火等;
(6)柴油机维修、装配质量差等。
3、预防柴油机汽缸垫烧损的措施
3.1提高发动机维修装配质量
经调查和检验发现,发动机修配质量差,是造成气缸垫烧损的主要因素。为此修配发动机时,应做好以下几点:
3.1.1正确装配气缸套
气缸套装入气缸前,应彻底清除缸套外表面、缸体座孔上下凸肩处内污物和锈迹,做好气缸套与缸体座孔的试配工作。试配时(不装阻水圈)缸套在缸体座孔内转动应灵活,无卡滞现象;径向晃动应无明显的间隙感觉;气缸套上平面与缸体上平面的差值,以及同一缸盖下各气缸套之间的高度差必须符合规定要求(如表1),如不合适应在缸套凸肩与缸体座之间用垫片调整。气缸套压装过程中,应用专用工具压装,且用力要均匀;严禁在缸套上平面猛打猛敲,以防造成缸口局部变形。
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