摘要：汽缸套磨損會造成柴油機作業時出現油耗增加、功率下降、排氣冒黑煙等故障現象；缸套凸肩斷裂會造成活塞、連桿、機體、水箱等零件失效。重點對這兩種故障原因進行了分析，提出了預防措施。

    汽缸套是柴油機的主要易損件之一，上部內表面是燃燒室的組成部分。在工作過程中，其內壁除直接受高溫高壓燃氣沖擊外，還要承受活塞側壓力和高速往復運動的強烈摩擦；外壁與汽缸體內壁組成冷卻水腔，受冷卻水的冷卻，在內外壁溫差和爆發壓力作用下，汽缸套受到很大的機械應力和熱應力。其主要失效形式為：磨損、頭部凸肩斷裂、拉缸、穴蝕等。本文重點對柴油機汽缸套磨損和凸肩斷裂故障進行分析。

    1 汽缸套磨損
    在拖拉機使用一段時間后，作業時會出現油耗增加、功率下降、排氣冒黑煙等故障現象。引起此類現象的原因很多，其中一個重要的原因是汽缸的磨損量過大。汽缸套的磨損一般分為磨料磨損、熔著磨損和腐蝕磨損三類。小型柴油機汽缸套的主要磨損形式為磨料磨損。
    1.1磨損原因
    理想狀態下，在曲軸飛濺潤滑及活塞環的作用下，汽缸套內表面會覆蓋一層很薄的油膜，活塞、活塞環工作時不與缸套內表面直接接觸。但在實際使用過程中，因操作、維護不當，常造成汽缸表面與活塞、活塞環局部接觸，產生磨損。影響汽缸套磨損的主要原因有：
    （1）使用不當。①新機或大修后的柴油機，磨合試運轉過程中，不按規程進行，磨合不到位，會造成汽缸套磨損。②剛啟動時就加負荷運轉，汽缸表面的潤滑油膜形成不好，會造成汽缸與活塞、活塞環的局部直接接觸，產生磨損。③經常超速超負荷使用柴油機，會使柴油機工作溫度過高，產生柴油機過熱現象，造成潤滑條件變差，必將加劇汽缸的磨損；超負荷還會使柴油機工作粗暴，排氣管冒濃煙，產生大量積碳，形成磨粒，造成汽缸磨損。④柴油機長時間怠速空轉，會造成燃燒不良，積碳嚴重，使汽缸上部產生嚴重的磨料磨損。
    （2）保養不到位。①長期不保養空氣濾清器、機油濾清器，造成進入柴油機中的空氣和機油不清潔，摩擦副中存在較多的硬質磨粒，使柴油機汽缸產生磨料磨損。②對冷卻系或潤滑系故障沒有及時發現或排除，造成發動機過熱、潤滑油變質而使汽缸磨損，或因發動機過熱造成缸塞間隙過小，破壞了潤滑油膜，使汽缸磨損。③發動機大修后，汽缸安裝位置不當，使汽缸中心線和曲軸軸線不垂直，造成活塞與汽缸運動過程的偏摩擦，加劇汽缸的磨損。
    （3）制造質量問題。①汽缸套材質和表面處理方法選擇不合理，耐磨性較差；或汽缸套與活塞環硬度匹配不當。②汽缸套制造質量差。汽缸套內孔表面粗糙度、尺寸精度和形位公差達不到要求。裝配不當或缸套、機體等零件剛度差，工作中產生較大變形。
    1.2減小汽缸套磨損的措施
    （1）新車或大修后的發動機，必須嚴格按規范磨合試運轉后才能投入作業；保持空濾器、機濾器的濾清效果，提高整機清潔度，使用清潔的潤滑油并按期更換，避免硬質磨粒進入摩擦副；不要超載超速運行，保持柴油機良好的燃燒，減小燃燒積碳造成的磨損。
    （2）合理選配缸套與活塞環。缸套與活塞環材質，硬化相種類、數量及顯微硬度的合理匹配，可以使缸套和環摩擦副的磨損減小。因此，在考慮提高缸套耐磨性的同時，應注重缸套、活塞環的合理匹配，提高摩擦副的耐磨性能。
    （3）保持柴油機良好的冷卻和潤滑。要經常清除冷卻水腔中的結垢，保持機油濾清器暢通，按時添加冷卻水和潤滑油。良好的冷卻和潤滑條件是減小缸套磨損、延長使用壽命的重要方面。
    （4）保證汽缸套的維修質量。應保證缸套內孔具有較高的表面粗糙度、尺寸精度，形狀和位置公差應符合要求。缸套、機體等零件應有足夠的剛度，以減小工作中的變形。

    2 汽缸套凸肩斷裂
    濕式汽缸套的上部有一個凸肩，缸套依靠凸肩支承在機體中，壓緊后防止冷卻液外漏。使用中會出現汽缸套凸肩斷裂故障，易造成活塞、連桿、機體等零件失效的惡性后果。所以說汽缸套凸肩斷裂是一種惡性事故，要注意預防。
    2.1缸套頭部凸肩斷裂的主要原因
    （1）因汽缸套安裝不當，導致汽缸套支承肩斷裂。①當機體止口平面不潔，存在雜物時，或機體支承肩承孔清理不徹底，汽缸套裝不到底，或強行壓緊，壓裝缸套未用專用工具，進行不合理敲擊等。②汽缸蓋螺栓（母）扭緊力矩過大或不均勻，導致缸蓋壓緊力達不到要求（過松或過緊）。③由于加工不合格，使汽缸套凸出機體平面的距離過大或凸出量周圈不均勻；或共用一只缸蓋的多缸機，缸套凸出量差別過大；④汽缸蓋墊片質量差，厚薄不均等，都會造成缸套頭部凸肩斷裂。
    （2）結構設計不合理。根部加工過程中切削量過大，導致根部因受剪切力過大產生暗裂紋；清根不徹底，尺寸超差，余量過大，缸套裝不到底。
    （3）發動機冷卻液或潤滑油缺失。柴油機長期超速超負荷使用，使缸套承受的機械應力和熱應力過大，或活塞發生熔頂而引起嚴重拉缸時，汽缸套與活塞之間互相粘結，活塞下行對汽缸套產生很大的拉力，引起汽缸套支承肩斷裂。
    2.2預防凸肩斷裂的措施
    （1）汽缸套凸出機體平面的高度不應過高或過低，要達到圖紙要求。維修中要文明拆裝，按要求上緊汽缸蓋螺栓（母）。
    （2）安裝前對一機體止口平面度，機體內孔垂直度、橢圓度等相關尺寸進行測量，滿足圖紙要求；汽缸套支承肩退刀槽及清根后尺寸符合圖紙要求。
    （3）確保柴油機良好的冷卻和潤滑，避免長期超速超負荷使用，減小汽缸套實際工作時的機械應力和熱應力。

來源：農機使用與維修