柴油机的捣缸和断轴的故障特征
所谓捣缸和断轴就是柴油机发生机械事故时,缸体、曲轴被连杆、活塞、平衡块等机件捣毁,出现破损、破洞、断裂的现象。柴油机的捣缸和断轴事故: 一是因气门头折断掉入缸内,打坏活塞导致捣缸; 二是连杆螺栓折断而引起捣缸;三是连杆断裂引起捣缸和断轴,从而造成严重的经济损失。
通常情况下,柴油机发生故障捣缸和断轴前,其转速、声音、排气、水温、机油压力等方面会表现出某种异常迹象,即故障预兆特征。所以操作人员应根据预兆的特征迅速做出正确判断,果断采取措施,避免事故发生。捣缸属破坏性较大的机械故障,故障预兆处理:除气门脱落缸内引起捣缸外,大多是由于连杆螺栓松退引起的,连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承配合间隙增大。这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,像小锤子轻敲硬地板的声音,即俗称的“敲缸声”,机油压力下降,急加速时更明显,敲击声由小变大,最后连杆螺栓完全脱落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破机体及有关零件。处理措施:听到“嗒嗒”的响声时立即停机检修,更换新件。断轴故障预兆特征:曲轴箱内发生沉闷的敲击声,轰动油门则敲击声变大,怠速运行时机件抖动严重,排气冒黑烟。断轴是曲轴颈轴肩处机械疲劳引起,都有一个从裂到断的渐变过程。出现隐性裂变时,预兆特征不明显,随着裂纹扩大,预兆特征越来越明显,最后导致断轴熄火。若出现油门等抖动或敲击频率相吻合时停机,可能正处于断轴的临界点。此时拆盖检查,用手推动飞轮,如轴向间隙较大,且推动不费力,表明曲轴已折断。断轴故障处理措施:发现预兆立即停机,拆盖检查连杆轴瓦,查明原因,发现裂纹应及时更换曲轴。
发动机活塞烧熔和开裂的故障原因
一是设计上存在的问题。许多中小型柴油发动机由于汽缸直径较小,捷豹汽油3.0T发动机附件,要完成活塞复杂的内、外部结构布置存在较多困难,故大部分活塞都不设加强筋,都从增加活塞**的厚度来满足强度要求,但过厚的活塞**结构,一方面增加了活塞**的热容量,另一方面散热速度较慢,这两方面都会增加活塞**的温度,使活塞**有较高的热应力,容易导致活塞**的热疲劳损坏。
二是活塞材质性能欠佳。硅铝合金在450℃左右机械性能急剧下降,材质变化发生热疲劳损坏。很多情况都会导致活塞**部温度**过450℃,从而使活塞容易熔化而损坏。
三是活塞存在铸造缺陷。柴油发动机的活塞易在铸造时产生气孔、疏松、微裂纹、夹渣等缺陷,这些内部缺陷在柴油发动机工作时的高温、高压的作用下,会成为疲劳源而导致疲劳损坏。活塞材料中的杂质会在高温、高压的作用下而熔化,导致活塞的烧熔和开裂。
四是喷油嘴工作不良。喷油嘴在工作中会出现滴油、二次喷射、燃油雾化不良等情况,这些情况的出现,都会使燃油滴到活塞**上,形成活塞**的局部高温区,捷豹汽油3.0T发动机,使活塞**的局部温度升高,热应力增大,捷豹汽油3.0T发动机直销,导致活塞**部烧损。
五是供油量、供油角度不均。供油量和供油角度严重不均时,将使部分汽缸燃烧恶化,形成积炭或严重后燃,柴油燃烧热量不能用来作功,使部分汽缸活塞温度过高,材料变质烧熔。
六是存在局部过热区域点。柴油发动机在工作中往往会在活塞**、活塞环槽处形成积炭,这些积炭都会成为活塞**的局部过热区域点,使活塞**产生局部高温而烧熔。
七是活塞环咬死、断裂。柴油发动机活塞环在工作中经常发生咬死、断裂,大大减少了活塞**部热量向外传递,使活塞**部温度升高而导致烧熔。另外,因活塞环咬死和断裂而失去密封作用(尤其是*di一道环),捷豹汽油3.0T发动机凸机,导致高温燃气大量下泄,活塞环槽部位的温度升得很高,使形状复杂、强度较低的活塞环槽部位烧熔。
八是活塞环高度太高。目前,国产柴油发动机气环的高度都为4.5mm,油环5mm以上,活塞环高度大,增加了活塞环的质量。对高速柴油机而言,换向速度很大,故对环槽的冲击很大,较易使其磨损,导致高温燃气大量下泄,使活塞**部因高温而烧熔和开裂。
九是长期**chao速、**负荷运行。有些柴油发动机使用者不按操作规程使用,长期**chao速、**负荷运行,活塞在高温下长期工作,在过高热应力和机械应力作用下,材料易发生热疲劳和机械疲劳,活塞**容易烧熔和开裂。