大气粉尘对工程机械发动机的磨损和动力性的影响

2019-12-18秦超

魅力中国 2019年27期

关键词：滤芯粉尘气缸

秦超

（天津雷沃斗山发动机股份有限公司，天津 300402）

工程机械在野外施工时,作业环境恶劣,大气中粉尘的含量较场内作业、公路运输所处环境中的含量要高出数十倍甚至百倍。现就大气粉尘对工程机械发动机的磨损和动力性的影响进行探讨。

一、工程机械发动机主要零件耗损

（一）缸体与缸盖耗损

发动机气缸变形的主要原因为材料屈服极限下降等，缸盖变形是常见的发动机零件耗损情况，其主要因高温高压气体作用气缸盖螺栓拧紧力不符合设备使用要求所致。气缸体变形故障主要表现为上下平面度误差，无论新旧气缸体，其上平面变形都存在一定的规律性。气缸体纵横向都是两头高中间低，气缸盖变形为下平面两头高中间低。气缸体下平面不平会导致发生漏油。气缸体与缸盖变形过大会影响发动机的正常工作，如气缸体及汽缸盖结合不平，可能导致气缸垫密封失效，影响发动机的正常运转。

（二）低温起动

在发动机使用周期内， 50% 的气缸磨损发生在起动过程中，而冬季起动对发动机磨损的影响更大。此外，低温起动后在未达到正常温度前，磨损强度一直是很大的。低温起动加剧缸套磨损。低温起动时，润滑油粘度大，流动性差，机油不能及时达到各润滑表面，发动机缸套内壁得不到充分润滑，当活塞在缸套中往复运动时，活塞环与缸套内壁因润滑不良而产生干摩擦，进而造成缸套磨损。

二、发动机动力不足的原因

（一）空气滤清系统不够清洁

工程机械尤其是运动机械作业的环境相对恶劣，大气粉尘量也存在严重的超标现象，容易在这一基础上形成发动机的空气滤清系统不清洁现象，使得气阻力程度增加，对空气运动量的减少具有推动作用，进入的有效空气下降，使得进入到气缸内的燃油燃烧不够彻底，也容易发生冒黑烟和发动机动力下降等现象，对环境也会造成污染。

（二）活塞与气缸间隙过大或拉伤

由于大气粉尘随空气进入气缸加剧气缸壁的磨损使活塞与气缸壁的间隙过大,产生了下排气,降低了发动机的压缩比,致使发动机动力下降。同时由于气缸壁的磨损过大甚至拉伤,使得活塞环结胶造成摩擦阻力加大,造成发动机自身的机械损失增大,也使得发动机的动力下降,这种伤害对发动机而言是致命的。

三、发动机动力不足问题的有效解决

（一）保持空气滤清系统清洁。在出现空气滤清系统不清洁情况时，需要增强空气滤清系统的清理程度，使得空气更多地进入到气缸中，增强空气进入气缸的有效量，同时明确降低粉尘进入气缸的几率，使得发动机的动力在这一基础上得到增加。（二）排气管清洁频率提升。排气管出现阻塞情况的话会造成排气的压力增加，这就需要在平时进行排气管管理的时候，及时对排气管中的积碳进行清理处理，从而防止排气管出现阻塞的情况，使得发动机的动力在这一过程中能够得到增强。（三）做好空气滤清器维护保养工作。空气中的灰尘含量随环境的不同而不同，在沙漠中或尘土飞扬的车后尘土旋涡中，空气含尘量高达 2000 mg/m 3;在一般土路上空气的含尘量为 400 ～ 500 mg/m 3 ;而良好的沥青或水泥路面上空气含尘量则为 1 mg/m 3 左右。如果把空气滤清器去掉，将会有大量的尘土被吸进气缸，即使安装一个效率为 99.5% 的纸质或化学纤维滤芯的空滤器，仍将有尘土进入发动机。因此，要做好空气滤清器的维护保养工作，定期清理更换滤芯。

四、发动机日常维护保养

发动机各机件异常运转时会出现不同异响，如曲轴箱内有较大金属机件撞击声，说明连杆小头铜套与连杆间及活塞间隙较大，必须停机检修。有水滤芯的发动机缸体壁较薄，水滤芯内含有一种活性物质，确保冷却液的防腐性，如未按时更换水滤芯严重可能导致缸体锈穿。出现飞轮机撬不动的情况可能是烧瓦或气门掉进缸内顶死活塞。也可能是飞轮齿轮箱被异物卡死，工程施工中曾出现全液压摊铺机齿轮箱被轴承滚柱卡死的实例，发动机温度过高时不可立即熄火，发动机温度过低时不可高速运转，否则会缩短发动机的使用寿命。冬季低温情况下会恶化工程机械的作业条件，造成工程机械发动机启动困难，如不有效维护保养，会影响工程机械的使用寿命。低温情况下，发动机机油黏稠度会急剧增大，黏附在发动机曲轴的机油会产生较大阻力，导致发动机启动困难。蓄电池容量会随启动电流增大而降低，导致起动机启动转矩达不到正常标定工况，甚至只能带动发动机低速空转，造成发动机启动困难。发动机是工程机械的心脏，为保证机械的使用性能，必须根据其工作情况进行维护保养，冬季低温天气柴油机润滑油黏度变大，导致柴油机启动困难，冬季低温天气应选用黏度较小的低温润滑油，可选黏度等级SAE5W—40的多级机油，更换机油时应对机油滤清器进行更换清洗。柴油不仅是发动机的燃料，还具备冷却润滑的作用，因此选择洁净的柴油对保障发动机动力性及延长使用寿命非常重要。柴油在低温时易结蜡，流动性变差，导致柴油雾化不良，严重影响柴油的动力性与经济性。冬季气温低，应选用凝点较低的柴油，通常选用凝点比环境温度低5℃左右的柴油，柴油发动机多数采用轻柴油为燃料，冬季可选用-10＃，-20＃与-35＃三种柴油牌号。