4.朝柴4102BQ型柴油發動機氣缸套經常斷裂故障分析與排除
運行使用中的朝柴4102BQ型柴油發動機,氣缸套經常出現斷裂現象,并且氣缸套斷裂沒有什么規律,有時,這一缸的氣缸套斷裂,有時又是另一個氣缸套斷裂。讓人束手無策。
我們已經知道,朝柴4102BQ型柴油發動機氣缸套為薄壁干式氣缸套,其厚度只有1.5mm,氣缸套可謂相當之薄,系上止口定位式氣缸套。
朝柴 4102BQ型柴油發動機氣缸套斷裂的位置,一般也是在氣缸套的支承肩下退刀槽處斷裂,除了本文第1題和第3題介紹的原因外,現針對該發動機氣缸套不正常斷裂原因,從另一個角度,對一種不常見的特殊故障現象進行分析。
薄壁干式氣缸套,因其壁薄,所產生的剩余應力較小。這種氣缸套與氣缸體缸套孔,是一種金屬連接,結構的剛度較高。由于它整個處于氣缸孔座內,因此會受到氣缸體變形的影響,同時,其導熱性也較差。
該發動機的氣缸套與缸套孔為過渡配合,此發動機規定配合過盈為-O.010—-0.030mm,如果裝配氣缸套時,氣缸套與缸套孔配合過緊,氣缸套被壓人孔內時便會碎裂。相反,如果配合過松(倆者間隙大于0.003mm以上),則氣缸套與缸套孔之間可能有間隙存在,會造成局部傳熱不良,致使氣缸套過熱而變形或發生“熱裂”現象。
為什么氣缸套與氣缸套孔配合間隙過大會造成氣缸套斷裂呢?下面將予以探討。
故障原因分析:
氣缸套是用來引導活塞運動的,需承受發動機的高溫和氣體壓力,在使用過程中,氣缸套還要承受氣缸套的變形和高頻振動。
如果氣缸套與其孔之間配合過松,氣缸套在其孔內松曠而橫向擺動,氣缸套便容易斷裂。在發動機高速運轉時,活塞連桿組作往復運動,活塞的橫向擺動會引起氣缸套的橫向振動,增大了氣缸套的振動頻率和振幅。由于氣缸套長期承受燃燒氣體的壓力、活塞的慣性力、活塞環的壓力。活塞的振動和對氣缸壁的敲擊所產生的力,這些力一般傾向于使氣缸套的橫向力加大并傳給氣缸套孔,使氣缸套外徑與氣缸套孔產生一種應力敲擊。氣缸套長期在這種交變應力狀態下工作,最終不堪重負,導致氣缸套斷裂。
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