四配套即缸套、活塞、活塞環、活塞銷,它是發動機的運動組件,和燃油系統及配氣機構配合,完成發動機進氣、壓縮、燃燒作功和排氣沖程,將化學能轉換為機械能向外輸出動力。它承受著強大的機械負荷和熱負荷,所以是發動機中最重要也比較容易出現故障的部件。
01、缸套損壞
缸套周圍的部分冷卻水吸收缸套的振動,在振動的低壓階段,水中的飽和蒸汽首先形成汽泡,而在振動的高壓階段,汽泡爆裂,隨著汽泡的爆裂,水涌入以填充空穴而產生一沖擊波,咬入或腐蝕金屬表面,穴蝕的征兆是與冷卻水接觸的氣缸套的外壁上出現微凹坑,這些凹坑的大小及深度逐漸增大直至深入缸套壁中使裂紋加大。
缸套內壁承受活塞的沖擊,同時其外壁又極易受到穴蝕的影響(穴蝕主要集中在氣缸套的上部和下部)
- 氣缸套震動異常和過大、因冷卻水不足導致空氣混入水中、使用不符合規定的防凍液、渣滓和異物進入冷卻水中
穴蝕會在冷卻水流動遲緩的區域發展,呈環狀或條狀腐蝕區,并且主要出現在氣缸套的底部或其密封部。
- 氣缸套震動異常、使用不符合規定的防凍液、冷卻水不足導致空氣混入水中、防腐蝕裝置失效
02、活塞損壞
活塞直接與燃氣接觸,并受其產生的熱而膨脹,而當受到通過活塞環的機油冷卻時又收縮。當發動機運轉時,活塞不斷膨脹、收縮。
如果活塞與缸套間的間隙過大或過小,油膜都將受到破壞,活塞與缸套間呈金屬接觸狀態,結果產生崩落和劃痕,其征兆是活塞局部,特別是與活塞銷成直角的表面上出現條紋。
由于過熱引起的活塞過度膨脹、重載下突然啟動和突然停機、沒有使用指定機油、機油不足,且壓力低、機油溫度升高、活塞與氣缸間隙不合適、通過進氣系統進入灰塵和異物
03、活塞環損壞
活塞環工作時始終與氣缸套內壁接觸并沿氣缸軸向滑動,當發動機在嚴重潤滑不良狀態下工作,活塞環和氣缸套滑動面上的小凸突會造成少量金屬接觸。
如果異物進入,則保護油膜將被破壞。當頂環的第二環的整個外側出現劃痕時即表明活塞環損壞。
- 在發動機充分磨合前突然加速至高速運行、灰塵和異物由進氣系統進入、沒有使用指定機油、活塞環有疤痕或破損
04、活塞環咬合
當高溫、低溫沉積物或異物堵塞環槽,或者活塞環在高溫下變形卡死在環槽時,就會發生活塞環粘合。在高溫沉積物情況下,征兆表現為高溫沉積物填充頂環槽導致頂環粘合。
在低溫沉積物情形下,發動機在低溫下運行,沉積物中的水和油沉積在活塞的較低環槽中,并使油環以及緊挨其的上一環粘合。
- 機油變質、氧化、機油更換周期過長、灰塵和異物從進氣系統進入、超載下高速運行,或在低溫下運行、使用劣質燃油
發動機排藍煙、白煙、黑煙相關故障表現及成因
01、氣門異響
原因:氣門間隙調整過大;氣門間隙調整螺栓松動;氣門間隙處搖臂磨損成凹槽;推桿彎曲;挺柱或凸輪磨損。
診斷:柴油機怠速時,在氣門室處能聽見“嗒、嗒”的響聲,響聲不隨柴油機溫度變化,單缸斷火時響聲也不變化,這種情況可確診為氣門響。
排除:拆下氣門室蓋,檢查氣門間隙,若氣門間隙過大,說明氣門響是氣門間隙過大造成的,根據檢測情況酌情處理。
02、氣門挺桿異響
原因:凸輪的外廓正確時,能保證氣門的升程及其升降過程中的運動規律,如果凸輪表面輪廓形狀磨損,導致氣門挺桿與凸輪接觸的連續性遭到破壞,氣門落座時,氣門挺桿跳動與凸輪撞擊發出響聲;柴油機的配氣機構定慧寺盤形凸輪機構,凸輪軸轉動時,氣門除頂動挺桿上升外,同時還會帶動氣門挺桿作橫向擺動,當氣門挺桿與套管徑向磨損,其配合間隙增大后,氣門挺桿作橫向擺動時與套管碰撞發出響聲;此外,氣門搖臂調整螺釘與推桿上端之間無機油,難以緩和沖擊,因此會出現響聲。氣門彈簧折斷也容易產生響聲。
診斷與排除:如果氣門間隙符合技術文件要求,那么配氣機構產生的響聲主要是由于凸輪外形磨損不符合要求,氣門挺桿與導管配合間隙過大,或氣門搖臂調節螺釘處無機油,或氣門彈簧折斷等所致,應進行查明并予以排除。
03、正時齒輪異響
原因:柴油機正時齒輪多數受不平穩傳動載荷,形成傳動時的沖擊,或齒輪在傳動時外廓磨損,破壞了齒輪的正確嚙合,是齒面接觸部分相對運動形式發生了變化,即滑動摩擦增加,滾動摩擦減少,因此加快了齒面的磨損,產生滑磨和沖擊,發出響聲。更換傳動齒輪時滅有成對更換,不僅加速了齒輪磨損,還會產生不正確的嚙合聲;正時齒輪質量差,嚙合不正確而發出響聲。
診斷:如果響聲與現象中所述相似,可基本確定為正時齒輪響。
排除:如果修理時沒有成對更換齒輪,便是正時齒輪產生異響的原因所在,或是正時齒輪質量差,造成正時齒輪發響,前者應予以成對更換,后者應重新選用質量好的齒輪,如果因使用時間過長,響聲逐漸出現的,且是由小到大,說明正時齒輪響是磨損過甚造成的,應進行更換。
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