发动机活塞环折断的九大原因

2018-10-10 13:59发动机配件打印

活塞环折断是活塞环常见的损坏形式之一。一般多是第一、二通活塞环容易发生折断,断裂部位多在搭口附近。活塞环可折断成几段,也可能呈粉碎状,甚至失踪。活塞环折断会使气缸磨损加剧,二冲程柴油机的断环可能被吹至排气管或扫气箱中,乃至吹入增压器涡轮端打坏涡轮叶片,造成严重事故。

活塞环折断的常见原因

除材料缺陷、加工质量低等原因外,主要是使用中维护管理不良和装配质量差所致。

那么接下来就讲讲活塞环折断的九大原因———

1、搭口间隙过小

搭口间隙小于装配间隙时,运转中活塞环受热温度升高,使搭口处金属膨胀无充分的余地,搭口两端对顶产生弯曲,在搭口附近折断。

2、环槽积炭

燃烧不良,缸壁过热使润滑油氧化或烧损均会使气缸中积炭严重。当积炭严重时,环活动受阻,环与缸壁强力作用,刮下的滑油和金属屑混合,并在漏泄燃气作用下在环槽下端面上形成局部的坚硬积炭。活塞环下面有局部的坚硬积炭,上面受到周期性燃气压力作用,使活塞环产生弯曲疲劳折断。

发动机活塞环折断的九大原因

3、气缸套磨台

活塞组件与气缸套长期相对运动使气缸套磨损后在缸套上部出现磨台。当活塞上行至上止点时,第一道活塞环碰撞磨台受到冲击而折断。

4、环槽过度磨损

环槽下端面过度磨损后呈倾斜状(喇叭状)。当活塞在上止点附近时,燃气压力作用使环紧贴于倾斜的环槽下端面上,活塞环产生扭曲变形,活塞环槽过度磨损而疲劳折断。

5、活塞环挂住气口

二冲程柴油机经常会发生活塞环挂住扫、排气口使环折断的损坏。由于活塞环开口部位张力最大,受热变形大,而气缸套上气口之间的筋受热容易变形,当活塞运动时环与气口相遇,只要环开口处稍微接住气口就会使环折断。

6、活塞环径向胀缩疲劳

当活塞环弹力不足或缸套过度磨损时,活塞环与气缸壁不能紧贴,即不能保持气密,以致高压燃气漏泄将环压入环槽。当活塞下行时气缸内燃气压力降低,活塞环又从环槽内弹出,活塞环不断地径向胀缩以致疲劳折断。

7、活塞环过度磨损使环的强度不能满足要求而断环

目前的活塞环材料多为灰铸铁、合金铸铁、球墨铸铁等脆性材料,且在铸造过程中内部组织可能出现气孔、裂纹或成分的偏析使局部强度下降或裂纹处产生应力集中,工作中造成冲击断裂或疲劳断裂。

8、缸套的严重磨损

在上、下死点位置产生阶梯状磨损引起凸肩,在连杆大端产生较大磨损或连杆大小端轴承修理后使原来死点位置发生变化时,在惯性力作用下造成撞击断环。

9、滑油和燃油的配合问题

从燃油的性质上来分析,有的燃油所含的硫分较高,因此当燃料燃烧时所产生的SO2和SO3也就比较多。而SO2和SO3在高温下呈气态,直接与金属作用会引起气体腐蚀。并促使积碳和胶质沉积物硬化,增加了缸套、活塞环的磨损。如果主机在运行中没有使用与燃油相配套的气缸油或者用机油来代替气缸油,润滑油中和燃烧而生成的酸能力下降,造成酸性物质对活塞、活塞环的腐蚀更加严重,导致经常发生活塞环断裂现象。

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