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探索柴油重卡故障檢修例析汽缸套開裂的原因分析及修復(fù)一臺(tái)車用6105Q型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，該柴油機(jī)為濕式汽缸套，缸蓋采用二缸一蓋，第三、四缸為一個(gè)缸蓋。在一個(gè)月的時(shí)間里，該機(jī)連續(xù)5次出現(xiàn)汽缸套開裂的現(xiàn)象，并且都是第四缸的汽缸套發(fā)生開裂。汽缸套開裂換新后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不到1000km，汽缸套又發(fā)生了開裂現(xiàn)象。并且每次斷裂的位置都在同一處，在臨近第三缸過梁處的一側(cè)，汽缸套的退刀槽處發(fā)生斷裂現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)此故障，便接二連三地發(fā)生斷裂，且故障難以得到徹底根除。通過對(duì)該柴油機(jī)進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)汽缸套存在維修不當(dāng)及質(zhì)量問題，在重新鑲配新汽缸套時(shí)，發(fā)現(xiàn)汽缸套與缸體的配合間隙過大，汽缸體第三、四兩缸之間的過梁有裂紋。兩者配合時(shí)，汽缸套的上定位帶與汽缸體的上部定位凸緣之間的徑向配合過松，而汽缸套的下定位帶與汽缸體下部定位凸緣之間的配合卻良好。經(jīng)初步判斷，缸體變形和裂紋是造成汽缸套斷裂損壞的主要原因。要分析該柴油機(jī)汽缸套斷裂的根本原因，必須先弄清汽缸體安裝汽缸套的上部定位凸緣內(nèi)徑變形與失圓，以及兩個(gè)汽缸之間的過梁處產(chǎn)生裂紋的原因。一是汽缸體制造時(shí)，因機(jī)械加工時(shí)時(shí)效處理不好，造成汽缸體安裝汽缸套的上部定位凸緣內(nèi)徑失圓，達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。二是柴油機(jī)使用不當(dāng)。如在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫狀態(tài)下驟加冷卻水：或先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后才加注冷卻水；或是發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常開鍋，使汽缸體此處變形。三是柴油機(jī)維修不當(dāng)。如汽缸蓋螺栓未按規(guī)定的順序、次數(shù)和扭緊力矩?cái)Q緊；汽缸套凸肩高出氣缸體平面高度過多或是各缸高度相差太大；汽缸墊不符合標(biāo)準(zhǔn)等因素都會(huì)造成汽缸體變形，或使缸與缸之間的過梁開裂。由于汽缸體安裝汽缸套的上部定位凸緣失圓變形，第三、四汽缸過梁處開裂。當(dāng)裝下汽缸套時(shí)，導(dǎo)致汽缸套的上定位帶與汽缸體的上部定位凸緣之間的配合過松而存在空隙。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻水便會(huì)存在于這個(gè)縫隙之中，汽缸套退刀槽也充滿了水，但冷卻水因汽缸墊文／陸剛的密封作用不會(huì)進(jìn)入燃燒室。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度增高和冷卻水的溫度升高，汽缸套退刀槽內(nèi)的水溫也同樣升高。因?yàn)閮烧吲浜线^松，并有一定的縫隙，水在其縫隙里，水溫升高的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的溫度將會(huì)更高。在正常情況下，汽缸套退刀槽內(nèi)是沒有水的，汽缸套上定位帶與汽缸體孔正常配合，汽缸套退刀槽處因離燃燒室很近，在無水時(shí)與缸體及發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室溫差不大，故不會(huì)發(fā)生斷裂。汽缸套退刀槽中有水，其溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的水溫相近，而與燃燒室的溫度相差太遠(yuǎn)，便會(huì)使溫差失調(diào)，退刀槽處的厚度便失去了防熱的功能，而導(dǎo)致汽缸套退刀槽處斷裂。由于第三、四缸的過梁處開裂，汽缸套支承肩不能承受工作時(shí)的彎曲力和汽缸蓋所加的壓力，而導(dǎo)致汽缸套斷裂。由于汽缸套的上定位帶與汽缸體的上部定位凸緣之間的配合間隙過大，使汽缸套的振動(dòng)頻率和振幅增大，而發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞的橫向擺動(dòng)也會(huì)引起汽缸套的振動(dòng)，時(shí)間較長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致汽缸套斷裂。經(jīng)過以上分析得出結(jié)論：該柴油發(fā)CO N STRU CTI O NAN DARCH I TECTU RE69萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù) 動(dòng)機(jī)汽缸體變形和裂紋是造成汽缸套斷裂損壞的最根本原因。在制造汽缸體時(shí)，采用合理的時(shí)效處理方法，徹底消除汽缸體的內(nèi)應(yīng)力，確保汽缸體安裝汽缸套的上部定位凸緣內(nèi)徑的圓度要求，以防止汽缸體產(chǎn)生變形和裂紋。在安裝柴油機(jī)汽缸套時(shí)，注意保證汽缸套與汽缸墊的正確匹配，以免發(fā)生故障。如完善金屬波紋管加工工藝，改進(jìn)密封的冷卻沖洗系統(tǒng)等。在柴油機(jī)使用、維修方面，如遇汽缸體缸與缸之間的過梁開裂，或是汽缸體定位凸緣失圓變形，可采取下列方法進(jìn)行修復(fù)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體開裂的過梁處進(jìn)行焊補(bǔ)修復(fù)。在汽缸套退刀槽內(nèi)扎滿石棉繩，使之間隙減小，裝入發(fā)動(dòng)機(jī)后，能避免冷卻水的浸入。選裝沒有退刀槽的汽缸套，使其厚度增加，承受力增強(qiáng)，減小冷卻水進(jìn)入或使冷卻水不能進(jìn)入。綜上所述，在維修柴油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，不能簡(jiǎn)單地從各種表面現(xiàn)象來判斷故障所在部位，而應(yīng)學(xué)會(huì)分析其產(chǎn)生故障的根本原因，查找出其具體的故障部位，并采取相應(yīng)的、行之有效的維修方法。只有這樣才能徹底地根除柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各種故障，達(dá)到事半功倍的效果。燒瓦及主軸承座孔拉傷、變形的原因分析及修復(fù)某康明斯N H 220CI柴油機(jī)因使用不當(dāng)，造成嚴(yán)重?zé)呤鹿?。?jīng)拆檢，一、二、四道主軸頸、主軸承座孔拉傷、變形，一、三缸連桿瓦燒瓦，其他部位(配氣結(jié)構(gòu)、活塞等)均未受損，其中主軸承座孔又以下瓦蓋(主軸承蓋)變形較為嚴(yán)重，上瓦蓋(機(jī)體側(cè)主10萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)t建筑) 2009年第2期軸承座)也有變形，但相對(duì)較小。取機(jī)油樣檢查發(fā)現(xiàn)，油樣中金屬磨損顆粒、切屑狀顆粒、銅合金及黏附擦傷顆粒數(shù)量大大超出正常范圍，且有明顯的高溫氧化特征，并伴有明顯腐蝕現(xiàn)象，同時(shí)，理化眭能檢測(cè)表明，油品己嚴(yán)重氧化，清凈分散性已基本喪失，污染度等級(jí)嚴(yán)重超標(biāo)，膠質(zhì)、微細(xì)積炭顆粒濃度較大，對(duì)油樣進(jìn)一步化驗(yàn)，堿值大大降低，幾乎為零，黏度較大。事故分析表明，濾芯損壞導(dǎo)致潤(rùn)滑油嚴(yán)重污染是事故的主要原因。燒瓦時(shí)由于主軸瓦較少黏連在曲軸上，沒有抱死，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)工作，曲軸與軸瓦潤(rùn)滑失效，則產(chǎn)生大量熱。由于上下瓦蓋(座)結(jié)構(gòu)的差異。各部冷卻不等速，熱應(yīng)力分布不均勻，造成各瓦蓋及瓦座變形不一。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備和條件，經(jīng)過分析論證，制定如下維修方案：一是主軸承蓋的B、F面變形后不共面(見圖1所示)，則以C或D面為基準(zhǔn)面。蓋及未磨損的主軸承蓋按要求裝到機(jī)體上，對(duì)一、二、四道主軸承座孔鏜削(大于原孔徑)，再用線材電弧熱噴涂修復(fù)，最后進(jìn)行鏜削至基準(zhǔn)尺寸。因?yàn)橹鬏S承蓋變形差異較大，A、B兩側(cè)面與機(jī)體接觸面的間隙不同，為保證主軸承蓋螺孔與機(jī)體側(cè)螺孔的中心線一致，應(yīng)按實(shí)測(cè)的A、B面與機(jī)體的間隙，分別堆焊、磨削兩側(cè)面。具體流程及規(guī)范如下：堆焊前測(cè)量，測(cè)A、B面的實(shí)際距離h，并記下所測(cè)的位置，此位置為基準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)。工件預(yù)熱至200"C后施焊——1．2m m N的08M n一2Si焊絲、電壓21V、電流100A、送絲速度2．O m／m i n。堆焊A面，隨爐冷卻，磨削，以C、D、B、F為基準(zhǔn)面找正，板正三面互相垂直，按維修標(biāo)準(zhǔn)磨削、修邊、整形。之后，再用上述過程修復(fù)B面。主軸承座孔的修復(fù)工藝及規(guī)范如下：按要求裝配好主軸承蓋；鏜削，以未磨損主軸承座孔為基準(zhǔn)，用鏜瓦機(jī)圖1主軸承面簡(jiǎn)圖用萬能工具磨削B、F面，使之共面：二是為了保證主軸承蓋A、B兩側(cè)面與汽缸體間的過盈量，同時(shí)又不產(chǎn)生較大的變形和內(nèi)應(yīng)力，則對(duì)主軸承蓋的A、B兩側(cè)面，用半自動(dòng)CO，氣體保護(hù)焊進(jìn)行小規(guī)模堆焊，然后以C、D、B、F面為基準(zhǔn)面，在萬能工具磨床上磨削至所要求的配合尺寸；三是將已修復(fù)的主軸承鏜削一、二、四道主軸承座孔至121．5m m，拆下主軸承蓋進(jìn)行噴砂處理，氣壓0．65M Pa，砂粒為石英砂，噴涂，鎳包鋁打底，然后用1．6m m粗的鋁青銅焊絲噴涂，其主要規(guī)范：電壓35V' --40V，電流100A～130A，氣壓0．55M Pa～6M Pa，噴涂距離100m m～150m m，送絲速度1．3m ---1．6m／m i n，涂層厚度為1．0m m～1．5m m；清理后裝配主軸承蓋。鏜削，粗鏜至120．3m m，精鏜至基準(zhǔn)尺寸即可。用微型手砂輪修整瓦片定位槽。經(jīng)上述工藝修復(fù)的機(jī)體裝車試用，工況正常。每次拆后檢查，都完好如初。

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