一、活塞常見故障及其原因
活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作,會產(chǎn)生變形并加速磨損,同時受到燃氣的化學腐蝕作用,使用時間長了,難免會有一些故障,常見的活塞故障及原因主要有:
1、早期燒機油竄氣
故障狀態(tài):
新裝配的發(fā)動機漏氣量和機油耗都符合要求,但發(fā)動機運行一段時間后,開始燒機油、竄氣;
原因分析:
早期燒機油、竄氣屬于早期磨損的現(xiàn)象,早期磨損造成活塞、缸套、活塞環(huán)摩擦過渡,使其密封性能下降,磨損的來源在于發(fā)動機的磨粒。磨粒來源于:
(1)發(fā)動機裝配環(huán)境差,大量灰塵落入機器中。
(2)各零件清潔度差,表面有大量的細小顆粒。
(3)機體、缸蓋等鑄件清潔不徹底,有沙粒殘留在其中。
(4)空氣濾清器失效。
(5)零件磨損磨粒。
以上這些磨粒會在發(fā)動機運行一段時間后,進入到機油中,造成活塞、缸套、活塞環(huán)摩擦副磨損,如果沒有及時更換機油,將導致發(fā)動機早期燒機油竄氣。
2、卡簧槽外側(cè)脫落
故障狀態(tài):
氣缸套自支承肩向下全部碎裂成小片,掉在油底殼中(支承肩完好);活塞銷孔外側(cè)脫落。
原因分析:
由于氣缸套自支承肩處斷裂,活塞環(huán)卡在斷裂處。當活塞下行時將斷裂的缸套下半部分帶出缸體并被曲軸平衡塊打碎。氣缸套斷裂并脫落后,活塞在氣缸失去合理導向而傾斜,最終導致銷孔外側(cè)脫落,嚴重的會搗碎缸體。
3、卡簧槽外側(cè)拉傷
故障狀態(tài):
失效面非常光滑,像是燒熔現(xiàn)象,失效部位有突出也有拉缸現(xiàn)象。
原因分析:
卡簧脫落后,在活塞的帶動上下運動,在上、下止點與活塞撞擊,在反復(fù)撞擊下造成活塞損壞。
4、活塞拉缸
故障狀態(tài):
活塞、活塞環(huán)或活塞銷在氣缸內(nèi)相對運動,由于以下或某種原因引起干摩擦,而使活塞和缸套拉傷,當發(fā)展到一度程度時,氣缸表面產(chǎn)生金屬熔著,嚴重時,活塞及缸套表面出現(xiàn)溝槽發(fā)生抱死。
原因分析:
(1)配缸間隙不合理:配缸間隙過大,活塞在運行時偏擺,與缸套發(fā)生碰撞破壞油膜產(chǎn)生干摩擦,導致拉缸;配缸間隙過小時,潤滑油同樣不能形成油膜,而產(chǎn)生干摩擦,導致活塞裙部出現(xiàn)拉缸。
(2)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)工作不正常,溫度過高,致使?jié)櫥瓦^稀或失效,不能形成油膜而使活塞裙部產(chǎn)生拉缸。
(3)潤滑油選擇不當或變質(zhì),不能形成油膜,極易導致活塞裙部拉缸。
(4)裝配不當,如將銷孔偏心的活塞方向裝反,裝配時清洗不干凈等,造活塞裙部拉缸。
(5)發(fā)動機“四濾”失效,有異物進入缸內(nèi),導致活塞產(chǎn)生拉缸。
(6)由于發(fā)動機超負荷運轉(zhuǎn),造成發(fā)動機不爆震和爆燃現(xiàn)象發(fā)生,使氣缸內(nèi)溫度過高,導致活塞頭部拉缸。
(7)發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)故障,如燃油霧化不好,空燃比調(diào)整不當?shù)?,發(fā)動機燃燒不充分而產(chǎn)生過多的積碳脫落,進入活塞與缸套間,嚴重時導致活塞環(huán)卡死,活塞頭部產(chǎn)生拉缸。
(8)活塞環(huán)折斷、活塞銷卡簧脫落、活塞銷竄出、連桿彎曲或扭曲使活塞及活塞環(huán)傾斜運動,拉傷缸套與活塞。
5、活塞頂面擊穿
故障狀態(tài):
發(fā)動機竄氣嚴重,拆檢發(fā)現(xiàn)活塞頂面擊穿。
原因分析:
(1)冷卻噴嘴歪,不能將冷卻機油噴入到油腔內(nèi),造成活塞頂溫過高,燃燒室喉口開裂,高溫燃氣順裂口下竄,造成擊穿。
(2)活塞配置不對,超過允許值,造成銷孔內(nèi)側(cè)開裂,高溫燃氣順裂紋下躥,造成塞頂面擊穿。
6、發(fā)動機噪音大,油耗增加
故障狀態(tài):
活塞銷孔旁的活塞裙部腐蝕,氣缸受損。
原因分析:
卡環(huán)安裝不當;末端壓力通過活塞銷傳輸,可能與連桿位置不正、曲軸頸變細或曲軸軸向間隙過剩有關(guān);活塞銷孔積聚外來雜質(zhì)。
7、功率下降;發(fā)動機出現(xiàn)噪音;發(fā)動機通風口排出煙霧
故障狀態(tài):
活塞咬死嚴重,損壞處集中在活塞裙部下部。
原因分析:
(1)損壞集中在一面,潤滑不足。
(2)兩面損壞,潤滑不足逐漸形成損壞。
(3)活塞與氣缸間隙不足;
(4)氣缸內(nèi)孔變形;
(5)發(fā)動機經(jīng)常過熱,冷卻液循環(huán)不暢。
8、發(fā)動機噪音大
原因分析:
有雜質(zhì)進入燃燒室并積聚在氣缸蓋和活塞之間。
9、發(fā)動機動作時間久,拉缸
故障狀態(tài):
活塞四周均有軸向拉傷。
原因分析:
活塞直徑及圓度不合格
10、燒機油
故障狀態(tài):
活塞頂部積碳,活塞環(huán)卡死、斷裂。
原因分析:
活塞裙部尺寸小或連桿軸瓦間隙大,活塞頭部與缸壁相互接觸,拉傷缸體,機油耗升高,積碳嚴重,導致活塞環(huán)卡死、斷裂。
11、發(fā)動機竄氣大,曲軸箱通風孔往外噴油,機油消耗大
故障狀態(tài):
第一道環(huán)側(cè)面磨損嚴重,起臺階?;钊谝坏啦鄣纳咸萁菫?°10′,下梯角為8°10′,且與環(huán)配合的槽高過窄,不符合要求。
原因分析:
由于活塞環(huán)槽角度和尺寸不符合設(shè)計要求,導致環(huán)異常磨損,密封性降低,發(fā)動機竄氣大,機油消耗增加。
二、汽車活塞檢查項目有哪些
活塞應(yīng)定期進行檢查,以免長時間不保養(yǎng)容易出故障,定期進行的活塞檢查項目主要有:
1、活塞磨損情況的檢查
(1)檢查活塞環(huán)槽的磨損情況?;钊h(huán)槽的磨損以第一道環(huán)槽下平面最為嚴重,磨損后的環(huán)槽斷面成梯形,外寬內(nèi)窄,引起側(cè)隙增大。
(2)檢查活塞裙部的磨損情況。外觀檢查裙部不應(yīng)有拉傷痕跡,但允許有輕微絲縷狀的磨痕。這是活塞在起導向作用時,在側(cè)壓力的作用下,與缸壁的正常磨損痕跡?;钊p量的測量,不同型號的發(fā)動機其標準值和測量點也不盡相同,應(yīng)參考被測活塞的維修手冊。
(3)檢查活塞銷座孔的情況以及與活塞銷的配合間隙。拆下活塞銷卡環(huán),將活塞加熱到80℃~90℃,從活塞銷的一端沖出活塞銷。
2、配缸間隙的檢查
配缸間隙是指活塞在氣缸內(nèi)的徑向間隙,用氣缸直徑測量值減去活塞直徑測量值的方法進行計算。不同型號的發(fā)動機間隙大小不同。如大于使用極限,則應(yīng)更換所有活塞,如有必要,則更換缸體。
3、活塞環(huán)“三隙”的檢查
(1)端隙的檢查。將活塞環(huán)放入氣缸內(nèi),用活塞頂部將環(huán)推到活塞環(huán)下止點位置,用塞尺測量環(huán)端口間隙。如端隙大于最大值,則更換活塞環(huán),如換環(huán)后仍大于最大值,則更換氣缸體。
(2)側(cè)隙的檢查。將活塞環(huán)放入相應(yīng)的環(huán)槽內(nèi),用塞尺測量環(huán)與環(huán)槽上平面之間的間隙,如間隙不符合規(guī)定,則更換活塞。
(3)背隙的檢查。為便于背隙的測量,通常是以活塞環(huán)槽的深度與活塞環(huán)徑向厚度之差來計算。背隙應(yīng)符合維修手冊的規(guī)定。
4、活塞銷與連桿小頭間隙的檢查
分別測量連桿小頭的活塞銷孔直徑和活塞銷與孔配合處的外徑,用孔徑減去銷的外徑進行計算。如超過最大值,則更換連桿。如有必要,則成套更換連桿和活塞銷。也有的發(fā)動機采用在連桿小頭加銅套的結(jié)構(gòu),此時,可以更換銅套。