主机拉缸原因及预防

主机拉缸原因及预防发动机拉缸的原因及预防发动机拉缸，是指在活塞环的运动范围内气缸内壁出现明显的纵向机械划痕和刮伤，严重时发生活塞脱顶或“胀缸”事故。拉缸是发动机的一种重大事故，应引起驾驶和维修人员的高度重视。
1拉缸的磨损机理:发动机拉缸的机理，直观地说是由于
2个摩擦表面之间没有油膜存在而产生的一种局部金属熔着现象，这种形式的金属表面损坏是粘着磨损。气缸壁、活塞和活塞环的表面都具有一定的硬度和表面粗糙度，三者在一定温度条件下相互配合工作，机油起着润滑、减摩、冷却、清洗和密封的作用。若由于某种原因，活塞与缸壁之间的润滑油膜受到局部破坏，气缸与活塞组在润滑不良的情况下滑动时，两者有微小部分金属面直接接触，
2种金属由原来的液体摩擦变成固体问的干摩擦或半干摩擦，产生局部高温，导致接触点处发生组织变化、软化，甚至熔融、撕脱，逐步扩展造成粘着磨损。如果油膜能及时恢复，可起到清洗和冷却作用，温度下降，微小熔着部分脱落而不会扩展。如果油膜恢复迟缓，熔着扩展将导致大范围异常磨损，缸壁、活塞、活塞环快速受到严重损伤，在缸壁表面上呈现熔融流动状态，显出不均匀、不规则边缘的沟痕和皱褶，就会形成拉缸。
2发动机拉缸的原因分析:产生拉缸的原因很多，总的来说有3个方面：使用因素、装配因素、制造加工因素。
2．1使用因素
(1)不按规定进行磨合新车运行初期(包括大修后)，由于零件加工表面较粗糙，加工后的形状和装配位置都存在一定的误差，配合间隙也较小，因此零件磨损和机械损失很大。在这个时期内如果不按规定行驶，会造成发动机早期磨损，严重时发生拉缸事故。因此在磨合期内行驶时，必须严格遵守磨合规定，以保证磨合的质量。主要规定包括：减轻装载质量、限制车速、选择优质燃润料，在较好路面上行驶、正确驾驶及加强磨合维护等。
(2)润滑油使用不当 一般车用发动机热负荷大、温度高、工作条件苛刻，应按规定选用合适的润滑油。如果不按规定要求选用润滑油或粘度不合适，将会导致发动机拉缸烧瓦。这是因为润滑油粘度过大，其流动性差，特别是在低温起动时，不易快速到达摩擦表面，加速了发动机的磨损；润滑油的粘度过小，易造成润滑油自摩擦面流失，不能形成可靠的油膜，也会加剧气缸的磨损。因此，要求润滑油的粘度选择要恰当。另外，在更换润滑油时，同时更换机油滤清器，否则将直接影响和破坏油质，使润滑油的润滑效果降低，造成拉缸事故。
(3)机油压力过低机油量不足或主油道压力过低，均可能造成机件表面失油、润滑油膜中断，造成各部位严重磨损，发生拉缸、烧瓦等严重事件。引起机油压力过低的2个主要原因：一是发动机修理时一些线毛粘附在零件上，工作中被机油冲洗下来后吸附在滤清器的滤网上；二是机油滤清器在更换密封垫时，粗心大意将油道孔堵住。在行车中要经常观察机油压力表或机油压力指示灯，如果发现比规定的压力低，特别是压力突然急剧下降，要及时停车，妥善处理后再行驶。
(4)发动机水温过高发动机工作时，冷却水的正常温度应保持在80℃～90℃左右，此时发动机可发出最大功率，燃油消耗最经济，机件磨损也不大。如果冷却水的温度过高，发动机金属零件长时间在高温作用下，强度、弹性和耐磨性会下降；同时高温使活塞热膨胀量超过限值，将配缸间隙完全消除，造成活塞在气缸内卡死。此外，润滑油在高温下粘度变小，使气缸壁上不能形成可靠油膜，使活塞环与气缸壁问形成干摩擦或半干摩擦而拉缸。造成发动机水温过高的主要原因有：冷却系中水量不足、节温器工作失灵、散热器和水套内壁水垢过多、水泵泵水效能欠佳等。
(5)严重超载如果车辆超载行驶，就要求发动机输出功率增大，节气门开度增大，气缸内平均指示压力增加，易引起水温、油温升高，机油粘度下降，气缸壁上的油膜因缸壁温度的升高和机油的变稀而受到破坏，从而加剧气缸的磨损。因此汽车应避免超载行驶，以免发生拉缸事故。
(6)驾驶员操作不当发动机在过低温度下起动，易导致拉缸事故。通常发动机冷起动后不应猛轰油门，发动机起动时，至少需经15～30 s才能在润滑系中形成油流和油压，但在大油门下起动，2s便可达到最高转速。这就意味着摩擦表面将有一段时间处于无润滑的状态，如以很高的速度和负荷运转，极易引起拉缸和烧瓦。为了避免在起动时拉缸烧瓦，节气门应处于怠速位置起动。至少在起动30 s后发动机转速才允许超过1 000 r／min。一个素质良好的优秀驾驶员在驾驶操作过程中，经常采用冷摇慢转、预热升温、轻踏缓抬、均匀中速、平稳行驶、及时换挡、正确滑行、控制温度等一系列正确合理的操作方法。
2．2装配因素
(1)活塞选用不当在选配活塞时，如果选用的活塞硬度与气缸壁硬度配合不当，就容易引起拉缸事故的发生。特别是随着进口汽车数量不断增加，配件的需求量迅速增加，由于市场上的活塞配件不足，有时只能选用国产代用活塞。代用活塞与原车型发动机活塞相比，往往在精度和表面粗糙度上不符合原厂规定要求。如果活塞质软，热膨胀系数大，高温时强度差，当发动机在高速运转、机温升高、机油稀薄的情况下，活塞受力面的合金极易熔化而形成粘缸，最后发生拉缸。
(2)活塞装配间隙过小活塞与气缸的装配间隙有严格规定，间隙大，冷车时会“敲缸”，同时可能造成窜气、烧机油等现象；间隙小，热车时可能会“拉缸”。因此装配活塞时应严格控制其配缸间隙。不同的车型有不同的间隙要求，如富康轿车发动机气缸套与活塞的配合间隙为0．08～0．10mm，切诺基轿车为0．023～0．043 mm，而上海桑塔纳轿车为0．03～0．08 mm。检测配缸间隙时，可将不装活塞环的活塞倒置在气缸内，用规定厚度、长度、宽度的塞尺夹在活塞的长轴与缸壁之间，然后用弹簧秤将塞尺向上缓缓拉起，拉力应符合规定。
 (3)活塞环的开口间隙太小活塞环在气缸内受到高温影响会膨胀，而环的膨胀受气缸限制不能自由伸展，只有向活塞环的开口间隙处伸展。如果活塞环的开口间隙太小，便会发生轧环或断环的现象，最后形成拉缸。不同车型发动机活塞环端隙技术要求不一样，上海桑塔纳轿车发动机活塞环的端隙一般为0．30～0．45 mm，而北京切诺基汽车发动机活塞环端隙为0．25～0．65 mm。装配活塞环时要注意检查其端隙是否符合技术要求。检查活塞环端隙的工艺要求是：将被检查的活塞环放入气缸中，用活塞顶部将活塞环顶人气缸内，使活塞环的平面与缸口平面平行，然后用厚薄规测量环的端隙。检查时应注意在活塞行程内最小缸径处测量，不能在磨损最严重的上部测量，否则活塞环有可能在行至最小位置时因端隙过小或端隙消失而卡死；也不能在活塞行程区域以外测量，否则会使活塞环端隙在工作时过大，造成气缸漏气。从一些发动机拉缸的实际情况看，环的端隙过小是造成拉缸的不可忽视的原因。
(4)活塞销与活塞装配过盈量过大活塞销与活塞装配过盈量过大，会使活塞变形。由于活塞在销座孔方向受到压力，造成与销座孔平行的活塞裙部尺寸缩小，与销座孔垂直方向的裙部尺寸胀大，致使活塞受热后无膨胀余地，卡死在气缸内。如果活塞销与销座孔的配合间隙过大，会使其在配合时松旷，继而会出现敲击声。因此，装配活塞销时应检查其配合间隙，方法是：用测微器和内径量表测量连杆衬套和活塞销座孔的内径及活塞销外径，用衬套及座孔内径尺寸减去活塞销外径尺寸，即为配合间隙。活塞销与销座孔的配合要求：在常温下应有微量过盈，一般为0．002 5～0．007 5 mm，当活塞处于75℃～85℃时，又有微量间隙，约为0．005～0．008 mm。
(5)活塞销卡环漏装或弹力不足漏装活塞销卡环的作用是卡住活塞销，防止活塞销轴向窜动。若装配时忘记装此卡环，则工作中活塞销就会因轴向位移而刮伤气缸壁，形成拉缸。另外，如果活塞销卡环失去弹力后继续使用，卡环就不能靠其弹力紧紧贴合在卡环槽内，容易脱落，最终导致活塞销损伤气缸套而拉缸。
2．3制造加工因素
(1)活塞椭圆度的影响铝合金活塞在工作中由于金属分布不均匀和受热、受力等原因，造成活塞在活塞销轴线方向膨胀量大。因此，在制造加工时预先将活塞制成椭圆形，其短轴方向为销座孔轴线方向。国产汽车发动机活塞的椭圆度一般在0．30～0．60 mm，这样在全负荷工作时，活塞裙部将变成圆形，以保证活塞与气缸周围间隙接近均匀。如果椭圆度不足，可能会导致活塞在气缸中卡死；若椭圆度过大，将使活塞与缸壁的实际接触面积减小，也使磨损和拉缸的倾向增大。
(2)活塞锥度的影响 活塞在工作中受热变形，为了使活塞在工作中能有一个合理的形状，与气缸壁保持均匀的间隙，所有汽车发动机活塞都制成上小下大的锥体。不同车型的发动机，其活塞的锥度不同，一般在0．03～0．09 mm范围内。通过对一些发动机拉缸活塞的分析，裙部锥度在0．04 mm以下容易拉缸。拉痕为三角形和八字形的拉缸活塞，可能与锥度过小有关。
(3)活塞表面硬度的影响活塞表面硬度对拉缸有极大的影响。以EQ6100发动机活塞为例，按图纸要求活塞的表面硬度是HBll0～HBl40。通过对一批拉缸和不拉缸活塞表面硬度进行测量，发现发生拉缸的活塞表面硬度普遍比不拉缸活塞的硬度低HBl0～HB30。活塞热处理过程中升温速率、淬火温度和保温时间等某一参数稍有偏差，则会产生表面硬度低，活塞的内应力不能完全消除，使活塞金相组织处于不稳定状态，在大负荷中遇到高温，容易产生异常膨胀变形现象，造成拉缸。
3拉缸的主要预防措施
(1)对新的和大修后的发动机，一定要先经过磨合，即在保持良好润滑的条件下，按照转速从低到高，负荷由小到大的原则，认真按磨合规范操作，然后才能投入正式的负荷运转。
(2)按照使用说明书的要求，正确选配活塞裙部与气缸套之间的间隙、活塞环的开口间隙。同时要保证气缸套的尺寸精度。
(3)保持冷却水正常工作温度，避免发动机过热。冬季发动机启动前应采取预热措施。
(4)合理操作使用发动机，不要超负荷作业，不要乱轰油门。
(5)维护好润滑系统，机油选用符合要求，防止机械杂质和积炭混入机油内而加剧气缸磨损。