大功率柴油发动机缸套损伤原因及预防措施
[摘要]内燃发动机气缸是组成燃烧室的重要零件,其工作环境恶劣,是柴油机上较易损伤的零件之一。气缸套内壁不但与高温高压燃气接触(一般最高过到1500℃左右),还与进气过程的冷空气接触(仅几十摄氏度),工作过程温度变化剧烈;润滑条件很差,内壁受高温燃气化学腐蚀作用,外壁受冷却水的腐蚀作用;活塞的往复运动又造成缸壁的磨损。气缸套在使用过程中经常产生内壁磨损、外壁穴蚀、工作面拉伤等损伤。气缸套的损伤既影响了柴油机工作质量和效率,也决定着柴油机的使用周期。
[关键词]内燃发动机 气缸套损伤 预防措施
中图分类号:u664.121 文献标识码:a 文章编号:1009-914x201307-0268-01
一、气缸套内壁磨损
1、缸套磨损产生的原因
造成气缸套内壁磨损的根本原因是气体压力及惯性力使活塞对缸套产生侧压力,以及活塞沿
气缸壁运动而产生摩擦作用。这是柴油机工作必然产生的,也是不可避免的。但有两个增大磨损速度的原因:一是柴油、机油燃烧后所产生的固体微粒,金属件表面磨擦而擦落下的金属粉末以及随空气带入气缸内的灰尘等,都促使缸套磨损;二是柴油和机油中含有腐蚀性物质,如硫化物等,对气缸套产生化学腐蚀作用,特别是柴油机长期在低温下(指水温低于发动机磨合剂70-80℃)工作时,废气中的二氧化碳和水汽容易凝结成碳酸。另外,燃油中的硫燃烧后生成硫化物,并与水汽化合成硫酸及来硫酸,低温时对机件腐蚀很严重。
2、缸套磨损的规律
柴油机可以在不同的外界环境下、不同的工况下,处于不同的工作条件。在每种情况下都有一种因素在磨损中起着主要作用。
气缸套的磨损规律大致是:气缸套上部内壁磨损较严重,而其下部较少。沿着气缸套轴向呈现一个上大下小的锥形体,而沿着气缸套径向的任何截面都呈椭圆形,这是因为与曲轴中心线平行方向的磨损量比垂直于曲轴中心线方向的磨损量来得少,其原因是在与曲轴垂直的方向上受到活塞的侧压力作用。