谈拖拉机汽缸常见故障及预防

郝青安

摘 要：汽缸的技术状态对发动机动力性、经济性和可靠性都有很大影响。汽缸内工作表面磨损、汽缸外表面穴蚀、汽缸套凸肩断裂是拖拉机发动机常见故障，对其进行了分析并提出了预防措施。

关键词：拖拉机；汽缸；故障；预防

中图分类号：S219.07文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.054

汽缸是拖拉机发动机的核心部件之一，其磨损程度决定了发动机是否要进行大修。汽缸常见故障有内工作表面的磨损、汽缸与冷却水接触的外表面的穴蚀，以及汽缸套凸肩断裂等故障。因此，我们需要知道拖拉机汽缸故障产生的原因，并做好预防工作。

1 汽缸内工作表面磨损

1.1 原因

（1）汽缸套材料质量问题。主要是汽缸套内表面的硬度、材料金相组织和化学成分。而汽缸套与活塞环的材料匹配亦是非常重要的。

（2）润滑问题。发动机工作时，活塞做上下往复运动，当活塞运动至上止点而改变方向时，活塞的运动速度降为零，由于速度的突然变化，难以形成油膜，从而加速了活塞与汽缸壁之间的磨损。另外，受燃烧时的高温气体冲刷影响，汽缸壁上部润滑状况恶化，处于半干摩擦状态，磨损加剧。因此对润滑油的质量要求很高，润滑油如果变质，会加剧汽缸的磨损。

（3）酸性生成物对汽缸壁的腐蚀问题。有资料介绍，当汽缸壁的温度低于80 ℃时，水蒸气易从燃烧生成物中凝结出来，如硫酸就是燃料中所含硫在燃烧时与燃烧生成物的水蒸气化合而成的。这些酸性介质加速了汽缸壁的磨损。

（4）进气系统空气滤清效果不良，使灰尘、杂质甚至机械颗粒进入汽缸内，使磨损加剧。

（5）曲轴轴向间隙过大，或曲轴弯曲变形，或连杆弯曲，都会加速汽缸套的磨损。

1.2 预防汽缸套早期磨损的措施

（1）提高汽缸套的耐磨性，要合理选择汽缸套材质。我国对汽缸套材质的研究比较广泛，并取得了一定的成果，使缸套耐磨性有了很大提高。如高磷铸铁汽缸套，在铸铁中加入0.3%～0.8%的磷，使其形成硬度较高的磷共晶体，从而提高缸套的耐磨性。对汽缸套内孔的表面处理，有镀铬、氮化、高频淬火、激光热处理等，这些方法对提高汽缸套的耐磨性有良好的效果。

（2）发动机应在规定的水温（80～90 ℃）下工作；启动发动机时，不要将油门放到最大位置，以能启动着火为原则。定期保养空气滤清器：①拆下集尘盘，刷去尘土。②疏通排尘口。③清除放风除尘管、中央小管的尘土，注意不能沾上油或水。④用柴油清洗上下滤网，吹干后稍浸机油，装到原处，不得装错。严禁不经过滤的空气直接进入汽缸。

（3）保持柴油机主轴颈、连杆轴颈和活塞销三者的中心线平行，防止活塞偏缸造成汽缸磨损；对曲轴连杆应及时校正，并保证曲轴有标准的轴向间隙。

2 汽缸外表面穴蚀

汽缸外表面穴蚀是由于与汽缸外表面接触的冷却水内产生气泡，气泡在外界压力下坍塌破裂，产生冲击波，对汽缸壁面产生的破坏。汽缸外表面穴蚀表现为大面积的麻点或蜂窝群。汽缸套右侧（凸轮轴一侧）多出现穴蚀现象，而且电启动式柴油机比汽油机启动式柴油机的穴蚀更为严重。

2.1 汽缸套穴蚀的原因

振动是汽缸套穴蚀产生的主要原因。当缸套局部发生强烈振动时，振动能量的一部分就通过固液相界面，以压力波的形式传播到缸套外部的冷却水中，促使冷却水产生气泡。具体原因有：①汽缸套与活塞裙部的间隙、下安装带与座孔的间隙比较大，间隙越大穴蚀越容易产生。②水套过于狭窄（在凸轮轴一侧，水套最小间隙仅为1.55 mm）。

2.2 解决汽缸套穴蚀的方法

（1）缩小活塞与缸套的配合间隙可降低缸套振动强度，从而减小穴蚀产生的有效措施之一。

（2）可采用加大阻水圈的办法，减小汽缸套工作中的振动，加强密封；或用扁铲将水套间隙扩大；或将汽缸套转位使用；或改进冷却水路。

3 汽缸套凸肩断裂

3.1 原因

（1）汽缸套加工过程中未能严格执行加工工艺，致使汽缸套尺寸超差，引起支承凸肩断裂。

（2）当机体止口平面不洁，存在杂物时；或机体支承肩承孔清理不彻底，汽缸套装不到底；或强行压紧；压装缸套未用专用工具，进行不合理敲击等。

（3）汽缸垫品质差或缸盖螺栓拧紧力及拧紧顺序不当，导致缸盖压紧力达不到要求（过松或过紧）。

3.2 预防凸肩断裂的措施

（1）从结构设计上应保证凸肩强度，并设法降低过渡圆角处的应力，这就要求凸肩厚度和过渡圆角不能太小。1100柴油机为了降低活塞第一环槽处的热负荷，凸肩厚度从195柴油机的10 mm降低为8 mm。为了确保凸肩强度，从结构设计上做了专门考虑，如加大凸肩的支承宽度，使凸肩具有足够的支承面积，降低了凸肩承受的比压。在缸套头部设计了一个高l mm，直径110 mm的凸台，该凸台不仅可阻挡高温燃气对汽缸垫片的直接冲击，而且还有效地提高了缸套凸肩的強度。对于凸肩下缘过渡圆角这一关键部位采取了必要的措施，减小了该部位的应力集中。这些措施均较好地解决了凸肩断裂问题。

（2）汽缸套凸出机体平面的高度不应过高或过低，一般应控制在0.04～0.15 mm，且凸出量应均匀；共用同一只缸盖的多缸机，各个缸套凸出量应基本一致。汽缸盖螺栓（母）扭紧力矩应按要求的顺序逐次均匀扭紧，不应过大。汽缸套的材质、铸造、加工质量必须严格按标准控制，并按规定退火，消除内应力。

（3）缸套安装孔要清洁。发动机长时间工作后，会使汽缸套安装孔上下凸肩处形成很坚硬的沉积物及其污垢，维修装配前要消除干净。