一、如何延长发动机缸套的使用寿命
今年元月中旬,陕西新黄工公司技术服务处接到用户传真,询问两台“黄工牌”ZY65装载机在两年内更换2次发动机缸套是何原因?服务处迅速派出技术人员赶到现场进行鉴定,发现造成频繁更换发动机缸套的原因是:用户在使用该机的两年时间里,从未更换过水滤器,且未按要求使用软化水,由此引出缸套穴蚀严重的情况发生。那么,水滤器与发动机缸套的使用寿命之间有何联系呢?
水滤器的作用是防止缸套穴蚀和水路系统产生水垢。当循环冷却水在水路中流动时会产生许许多多的气泡,这些气泡流经缸套外壁时,由于缸套的温度很高,气泡会急剧膨胀变大,乃至破裂。当气泡破裂时,会产生爆破力,无穷多的汽泡爆破力会使缸套外壁表层金属剥落,露出新鲜金属,而水中却常含有氢离子,可以形成酸性物质。这些酸性物质对缸套外壁剥落后的金属表面会产生腐蚀作用。腐蚀之后的表面更容易被气泡的爆破力剥落。以此重复作用,会使缸套外壁产生麻点状的洞穴。随着使用时间的增加,洞穴会越来越大,轻者会影响缸套强度,重者会使缸套击穿而报废,几百小时后,缸套就会因穴蚀而报废了。
此外,在循环水中还含有钙离子、镁离子和钡离子,这些离子是形成水垢的主要物质。水垢附着在缸套外壁和燃烧室四周,由于水垢是热的不良导体,就会使组成燃烧室的零件的热量很难传导给冷却水。这样,从水温表上来看,水温并不高,但零件的实际温度却很高,这就会使零件的寿命大为下降,甚至会因零件过热、膨胀量过大而咬死。
二、如何判定柴油机的大修期
柴油机的大修期主要取决于曲轴轴颈和缸套的磨损,缸套的磨损性质通常分为三类,即磨料磨损、熔着磨损和腐蚀磨损。
活塞在缸内是往复运动的,在上下死点处要发生运动方向的变化,因此,在活塞的上、下死点处,缸壁上的润滑油膜不太容易形成,所以柴油机在一般正常使用情况下,缸套在上死点处磨损比较严重,下死点处次之,中部磨损量较小,这种现象属于正常磨损。柴油机的工作条件比较恶劣,如果空气滤清器的滤清效果不好,将会有许多灰尘吸入缸内,使缸套上部形成许多积炭,加速缸套上部、上死点下边的磨损,这种磨损是空气中的灰尘造成的磨料磨损。
润滑机油中若含有大量的金属屑等杂质,由于杂质比油的比重大,所以大部分都集中在缸套的下部。因此,会加速缸套下部磨损,这种磨损是润滑油中的磨料造成的磨料磨损。
柴油机是高速、强化的机器,在上死点处的润滑条件很差,如果柴油的雾化质量不好,使上死点处的润滑油膜更难形成,使上死点处活塞与缸套处于半干磨擦状态而形成局部高温,导致熔着磨损,使缸套上死点处,第一道气环处的磨损量比正常磨损要大几倍。
柴油机所使用的柴油若质量不好,含硫量较高,或者经常在低温、低负荷、低速下使用。燃油中的硫和燃烧产物构成的酸性物质会造成缸套的腐蚀磨损。在活塞处于上死点时第一道气环对应的缸套处的磨损量比正常磨损大1-2倍,缸套中部比正常磨损大4-6倍。
曲轴的损坏一般有三种形式,一是弯曲疲劳、二是扭转疲劳、三是轴颈磨损。从使用角度分析,如果各道轴承磨损不均匀,或磨损量过大,工作时会造成曲轴挠曲,从而产生很大的附加弯曲应力,使曲轴在轴颈的圆角处产生裂纹,甚至使曲轴折断,这种破坏叫做弯曲疲劳破坏。如果裂纹是在轴颈上的油孔处产生,而且裂纹是沿着与轴颈的轴线成45o方向发展,造成主轴颈或连杆断裂,这种破坏叫做扭转疲劳破坏,这种情况多半是强烈扭振造成的。因此,在使用中要尽可能防止飞车,并且要注意安装在曲轴前端的扭振减振器的工作情况。新机器在使用中要经过磨合,磨合是指新轴承经过短时间运转后,将不适应部分磨掉,达到均匀贴合的能力,磨合越好,所需磨合的时间就越短。
常见的轴瓦损坏有下列几种:
1、划伤:如果润滑油太脏,或者装配时不注意清洁,有较硬的杂质混入油中,都会造成划伤,而且这种划伤是在工作表面上沿着旋转方向出现较深的划痕。
2、磨料磨损:在润滑油中若含有细微的硬粒杂质,工作表面主要承载区会造成大面积沿旋转方向的细微擦伤,使轴承间隙明显增大。应该按时更换机油和机油滤芯,保持润滑油的清洁。
3、熔着磨损:如果润滑机油的牌号不对,油膜太薄,承载能力不够,使轴承长期处于轻微的半干状磨擦,会导致金属表面熔着性磨损。轴瓦如果已经到了寿命期,或者间隙到了极限值,由于间隙过大而产生冲击,也很难形成理想的油膜,同样会产生熔着磨损。此外,发动机如果长时间超载,或经常启动和熄火,都会造成轴瓦熔着磨损,使工作表面出现比较光滑的磨损。
4、偏磨:如果瓦座孔失圆,或安装瓦片时瓦片背面和座孔上有脏物,都会引起偏磨,柴油机在安装轴瓦时,绝对不允许在瓦背后面垫任何东西。
5、烧瓦:如果轴承严重发热,温度过高,使合金软化,甚至熔化,被轴颈在高压下拖动、铺开,使工作表面出现大面积沿圆周方向拖动沟痕,油孔及轴承边缘有合金熔化的残迹,轴颈表面也熔粘着合金,这种现象叫做烧瓦。造成烧瓦的主要原因是轴承过载、油路不通、润滑油太脏、间隙过小、润滑油太稀或在瓦背上加了纸垫,导热不好而造成的。
6、气蚀(穴蚀):在轴颈出油孔所经过的轴瓦区域内出现点状斑痕,而且边沿清晰,这种现象叫气蚀或穴蚀。产生气蚀的原因是润滑油中存在有汽化形成的气泡,气泡在高压作用下爆破,从而释放出冲击压力使合金疲劳剥落,为避免气蚀,就要保证润滑油的粘度,防止润滑油被燃油或其他物质稀释。
7、腐蚀:轴承整个工作表面上出现针孔状的麻点叫腐蚀。产生腐蚀的原因是润滑油变质,油中腐蚀性成分与合金中的铅发生作用,使铅析出,形成表面孔穴,所以应该及时更换机油。
因此,在使用柴油机的同时,应当注意观察机器更换后的油、水,只有在详细阅读机器使用保养说明的同时正确使用柴油机,才能延长机器的大修期。
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