1、柴油機燃燒組件常見故障排除在運輸行業日益壯大的時代，船舶已經成為我們生活中不可缺少的交通工具。而作為船舶航行主要動力來源的柴油機也變的愈發重要。1. 氣缸套1.1 汽缸套功用 氣缸套是一個圓筒形零件，置于機體的氣缸體孔中，上由氣缸蓋壓緊固定。活塞在其內孔作往復運動，其外有冷卻水冷卻。 濕式汽缸套氣缸套的功用有:1.與缸蓋、活塞共同構成氣缸工作空間;2. 筒形活塞柴油機的氣缸套承受活塞側推力，成為活塞往復運動的導程；3. 將活塞組件及本身的熱量傳給冷卻水，使之工作溫度適當；4. 二沖程柴油機的氣缸套布置有氣口，由活塞啟閉，實現配氣。1.2 氣缸套的工作條件氣缸套內表受高溫高壓燃氣直接作用，并始終

2、與活塞環及活塞裙部發生高速滑動摩擦。外表與冷卻水接觸，在較大溫差下產生嚴重熱應力，受冷卻水腐蝕。活塞對缸套的側推力不僅加劇其內表摩擦，并使其產生彎曲。側推力改變方向時，活塞還撞擊缸套。此外還受到較大的安裝預緊力。氣體壓力使氣缸壁產生切向拉應力和徑向壓應力，并且在內表面最大，這種應力都是高頻脈動應力。因缸壁內外溫差產生極大的熱應力，一般溫度下使內表面產生壓應力而冷卻面存在拉應力。但在特高氣溫下，近內表面金屬蠕變塑性變形，而冷卻后即在內表面形成殘余拉應力，這種隨起動、停車變化引起的低頻應力會使材料疲勞。1.3 對氣缸套的要求氣缸套應有足夠的強度、剛度和耐熱性能，還應具有較好的耐磨性能。工作中應有良

3、好潤滑和冷卻。缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金鑄鐵作材料，如 HT2547、HP-CuCrMo 等。缸套的內表有時還進行鍍鉻（松孔鍍鉻、貯油網點鍍鉻）, 氮化或磷化等處理，以提高耐磨性能。缸套內表硬度通常要求大于HB200，且與活塞環硬度有良好匹配。內表面還應有適當的粗糙度，使其具有一定貯油能力和磨合性能。內表面應有足夠的圓度和圓柱度精度，安裝支承面對內孔中心應有較高的位置精度。1.4 氣缸套結構形式氣缸內表面由于受高溫高壓燃氣的作用并與高速運動的活塞接觸而極易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結構形式和表面處理方法。氣缸結構形式有三種：無氣缸套式、干氣缸套式、濕氣缸

4、套式。 無氣缸套式機體即不鑲嵌任何氣缸套的機體，在機體上直接加工出氣缸，優點是可以縮短氣缸中心距，使機體尺寸和質量減小。但成本較高。 干式氣缸套不與冷卻液接觸，壁厚為23mm，外表面和氣缸套座孔內表面均須精加工，以保證必要的位型精度和便于拆裝。優點是機體剛度大，氣缸中心距小，質量輕，加工工藝簡單。缺點是傳熱較差，溫度分布不均勻，容易發生局部形變。 濕式氣缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚58mm，利用上下定位環帶實現徑向定位，軸向定位靠氣缸套上部凸緣與機體頂部相應的支承面配合實現。濕式氣缸套的優點是機體上沒有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發動機從汽車上拆下就可更換氣

5、缸套。缺點是機體剛度差，容易漏水。1.5 氣缸套磨損的原因分析 氣缸套的工作環境十分惡劣，造成磨損的原因也很多。通常由于構造原因允許有正常的磨損，但使用和維修不當，就會造成非正常磨損。缸套磨損1.5.1 構造原因引起的磨損(1)潤滑條件不好，使氣缸套上部磨損嚴重。氣缸套上部鄰近燃燒室，溫度很高，潤滑條件很差。新鮮空氣和未蒸發的燃料沖刷和稀釋，加劇了上部條件的惡化，使氣缸上都處于干摩擦或半干摩擦狀態，這是造成氣缸上部磨損嚴重的原因。(2)上部承受壓力大，使氣缸磨損呈上重下輕。活塞環在自身彈力和背壓的作用下緊壓在缸壁上，正壓力越大，潤滑油膜形成和保持越困難，機械磨損加劇。在作功行程中，隨著活塞下行

6、，正壓力逐漸降低，因而氣缸磨損呈上重下輕。(3)礦物酸和有機酸使氣缸表面腐蝕剝落。氣缸內可燃混合氣燃燒后，產生水蒸氣和酸性氧化物，它們溶于水中生成礦物酸，加上燃燒中生成的有機酸，對氣缸表面產生腐蝕作用，腐蝕物在摩擦中逐步被活塞環刮掉，造成氣缸套變形。(4)進入機械雜質，使氣缸中部磨損加劇。空氣中的灰塵、潤滑油中的雜質等，進入活塞和缸壁間造成磨料磨損。灰塵或雜質隨活塞在氣缸中往復運動時，由于在氣缸中部位置的運動速度最大，故加劇了氣缸中部的磨損。1.5.2 使用不當引起的磨損(1)潤滑油濾清器濾清效果差。若潤滑油濾清器工作不正常，潤滑油得不到有效的過濾，含有大量硬質顆粒的潤滑油必然使氣缸套內璧磨損

7、加劇。(2)空氣濾清器濾清效率低。空氣濾清器的作用是清除進入氣缸的空氣中所含的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞和活塞環等零件的磨損。實驗表明，發動機若不裝空氣濾清器，氣缸的磨損將增加6-8倍。空氣濾清器長期得不到清洗保養，濾清效果差，將加速氣缸套的磨損。(3)長時間低溫運轉。長時間地低溫運轉，一是造成燃燒不良，積碳從氣缸套上部開始蔓延，使氣缸套上部產生嚴重的磨料磨損;二是引起電化學腐蝕。(4)經常使用劣質潤滑油。有的車主為圖省事省錢，常在路邊小店或向不法油販購買劣質潤滑油使用，結果造成缸套上部強烈腐蝕，其磨損量比正常值大1-2倍。1.5.3 維修不當引起的磨損(1)氣缸套安裝位置不當。在安裝氣缸套

8、時，若存在安裝誤差，氣缸中心線和曲軸軸線不垂直，會造成氣缸套非正常磨損。(2)連桿銅套孔偏斜。在修理中，鉸削連桿小頭銅套時，鉸刀傾斜而造成連桿銅套孔偏斜，活塞銷中心線與連桿小頭中心線不平行，迫使活塞向氣缸套的某一邊傾斜，也會造成氣缸套非正常磨損。(3)連桿彎曲變形。由于飛車事故或其它原因，受撞擊的連桿會產生彎曲變形，若不及時校正而繼續使用，也會加速氣缸套的磨損。1.6 減輕氣缸套磨損的措施(1)正確起動和起步 機冷車起動時，由于溫度低，機油粘度大，流動性差，使機油泵供油不足。同時，原氣缸壁上的機油在停車后沿氣缸壁下流，因此在起動的瞬間得不到正常工作時那樣良好的潤滑，致使起動時氣缸璧磨損大大增加

9、。因此，初次起動時，應先使發動機空轉幾圈，待摩擦表面得到潤滑后再起動。起動后應怠速運轉升溫，嚴禁猛轟油口，待機油溫度達到40時再起步;起步應堅持掛低速檔，并循序每一檔位行駛一段里程，直到油溫正常，方可轉為正常行駛。(2)正確選用潤滑油要嚴格按季節和發動機性能要求選用最佳粘度值的潤滑油，不可隨意購用劣質潤滑油，并經常檢查和保持潤滑油的數量與質量。(3) 強濾清器的保養使空氣濾清器、機油濾清器和燃油濾清器保持良好的工作狀態，對減輕氣缸套的磨損至關重要。加強對“三濾”的保養，是防止機械雜質進入氣缸，減輕氣缸磨損，延長發動機使用壽命的一項重要措施，在農村和多風沙地區尤為重要。有的駕駛員為了節約燃料而不

10、裝空氣濾清器是絕對錯誤的。(4) 保持發動機正常工作溫度發動機的正常工作溫度應處在80-90。溫度過低，不能保持良好的潤滑，會增大氣缸壁的磨損，氣缸內的水蒸氣易凝結成水珠，溶解廢氣中的酸性氣體分子，生成酸性物質，使氣缸璧受到腐蝕磨損。試驗表明，當氣缸璧溫度由90降到50時，氣缸磨損量為90時的4倍。溫度過高，會使氣缸強度降低而加劇磨損，甚至可能使活塞過度膨脹而造成“脹缸”事故。(5) 提高保修質量在使用過程中，及時發現問題及時予以排除，隨時更換或維修損壞和變形的配件。安裝氣缸套時要嚴格按技術要求檢驗和裝配。在保修換環作業中，要選用彈力適當的活塞環，彈力過小，使燃氣竄入曲軸箱吹落氣缸壁上的機油，

11、增大氣缸壁磨損;彈力過大，直接加劇氣缸壁的磨損，或因氣缸壁上的油膜遭到破壞而加劇其磨損。曲軸連桿軸頸和主軸頸不平行。發動機因燒瓦等原因，會使曲軸因受到劇烈的沖擊而變形，若不及時校正而繼續使用，同樣會加速氣缸套磨損。2. 氣缸蓋2.1 氣缸蓋的功用氣缸蓋在內燃機屬于配氣機構,主要是用來封閉汽缸上部,構成燃燒室.并做為凸輪軸和搖臂軸還有進排氣管的支撐.主要是把空氣吸到汽缸內部,火花塞把可燃混合氣體點燃,帶動活塞做功,廢氣從排氣管排出。氣缸蓋用螺栓緊固于機體頂部，成為柴油機的頂端部件，故俗稱氣缸頭。其功用如下：l封閉氣缸套頂部，與活塞、缸套共同組成密閉的氣缸工作空間。2將氣缸套壓緊于機體正確位置上，

12、使活塞運動正常。3安裝柴油機各種附件，如噴油器、進、排閥裝置、氣缸起動閥、示功閥、安全閥以及氣閥搖臂裝置等等。4布置進、排氣道，冷卻水道等。在小型高速機的氣缸蓋中還布置渦流室或預燃室等。因此氣缸蓋中孔腔、通道繁多，使其結構形狀比較復雜。2.2 氣缸蓋的材料要求 氣缸蓋是一個負荷嚴重而結構又十分復雜的重要機件。要求其有足夠的強度、良好的耐熱性；同時材料還應具有良好的澆鑄工藝性。氣缸蓋的結構應有足夠的剛性。觸火面形狀應符合圖紙要求。有足夠圓弧過度且光潔完整。受壓面和各種道腔應分別符合規定的壓力試驗要求，各安裝座孔尺寸、形狀都應符合精度要求。尤其是各個閥座孔與閥錐面應保持良好的密封狀態。氣缸直徑在4

13、00mm以下的氣缸蓋材料多用 HT400之類的灰鑄鐵；400mm以上者多用球墨鑄鐵，如 QT602等。不少大型低速柴油機采用鑄鋼缸蓋或者采用鑄鐵鑄鋼組合式缸蓋。2.2 氣缸蓋的常見故障腐蝕是氣缸蓋出現的最常見問題之一。冷卻氣缸蓋等的冷卻水通常是含有SO4-和CI-等酸根離子的電解質溶液。而缸蓋冷卻面由于各種原因存在電位差。在電解質溶液中，電位較低的陽極將被腐蝕。例如：鑄鐵材料中，鐵比碳化鐵的電位低；受拉伸應力和拉伸變形部位的電位也較壓應力變形部位的電位低；冷卻水中含氧量少的部位的電位也低；這樣這些部位的金屬會受電化學腐蝕，在靜應力下，腐蝕使材料失落處呈現麻點，安裝防蝕鋅塊能有效地減輕電化學腐蝕

14、。而在脈動機械應力下，麻點即成為應力集中處，成為疲勞裂紋源。在脈動應力和電化學腐蝕共同作用時，使處于晶格滑移帶受腐蝕，引起金屬材料的抗疲勞強度顯著下降，這種現象稱為腐蝕疲勞。高溫燃氣對氣缸蓋底面也有較強的化學腐蝕作用。磨損也是氣缸蓋常見故障。一般有氣門間隙過大或過小,導致氣門異響;還有就是缸蓋上凸輪軸位置傳感器失效,不過這種情況很少,一般都是氣門故障.還有比較大的故障就是油水混合了，發生這種情況一般都是缸蓋與汽缸的結合面有貫通性的劃傷,或者汽缸墊密封不嚴.這種情況就需要大拆發動機了。  氣缸蓋變形磨損2.3 氣缸早期磨損原因2.3.1 導致氣缸早期磨損的原因 （1）新的或大修后的發動

15、機沒有經過嚴格的磨合試運轉就投入作業，造成氣缸等零件的早期磨損。（2）長期超負荷作業。由于發動機長期超負荷作業，使機溫上升、潤滑油變稀、潤滑不良，加速了缸套、活塞和活塞環等零件的磨損。又由于機油上升，充氣系數下降，燃油與空氣比例失調，燃燒不完全，氣缸等零件積炭增多，引起氣缸故障，從而加快了氣缸的早期磨損。（3）長時間怠速運轉。當發動機長時間怠速運轉時，機溫過低，潤滑差，燃燒不完全，產生積炭多，加速了氣缸的早期磨損。又由于機溫低，氣缸里易產生酸性物質，從而腐蝕氣缸，產生麻點剝落，引起氣缸的早期磨損。（4）頻繁的起動。發動機熄火后，潤滑油路中的機油很快流回到油底殼內，所以頻繁起動，會使缸套、活塞和

16、活塞環等零件表面處于干摩擦或半干摩擦的狀態，必然加速氣缸套的磨損。（5）不重視空氣濾清器的保養，致使空氣濾清器濾芯堵塞嚴重，不經濾清器的空氣直接進入氣缸。而空氣中所含的各種灰塵雜質，其中二氧化硅占一半以上，其硬度超過鋼鐵，所以進入氣缸里的空氣，加速了氣缸磨損。（6）不定期更換機油。機油使用一定時間后，逐漸老化變質，失去潤滑作用，同時混入一些機械雜質引起磨料磨損。 （7）發動機起動預熱期間供燃油。多缸柴油機在溫度低于5時，必須經過充分預熱后才能向氣缸供油，但在預熱期間供油，不僅起動困難，而且提早噴入的燃油，由于煅燒不完全，氣缸積炭增多，加速了氣缸的磨損。（8）發動機起動后不經預熱就投入作業，因機

17、溫過低，馬上加大油門，燃燒不完全，氣缸積炭增多，加速了氣缸磨損。（9）發動機帶病作業。如連桿彎曲、扭曲、各配合零件松曠或過緊等。 （10）選用潤滑油不注意規格。（11）“轟油門”。有些機手在停機前轟幾下油門，企圖將氣缸里的余油燃燒干凈，其實適得其反，由于油門忽大忽小，燃油與空氣混合不均勻，燃燒不完全，產生積炭多，加速了氣缸磨損。2.3.2預防氣缸早期磨損的措施 （1）新的或大修后的柴油機必須經過嚴格的磨合試運轉后才能正式投入作。（2）定期檢查保養空氣濾清器、機油濾清器、柴油濾清器，使之處于良好的技術狀態下工作，這是防止塵埃雜質由空氣、燃油和機油通道中進入氣缸，減輕氣缸磨損，延長發動機使用壽命的

18、一項重要措施。（3）定期更換油底殼機油，加入的機油必須符合說明書的要求。更換油底殼機油時，應仔細清洗油底殼及潤滑油路，其方法是先放盡變質機油，用相同數量的干凈柴油，倒入油底殼，起動發動機，怠速運轉35分鐘后，放盡清洗柴油，然后揩凈油底殼，同時清洗機油濾清器，最后加入規定份量的機油。（4）嚴禁先起動后加水，否則易使氣缸驟冷而裂損。（5）經常保持發動機正常工作溫度，過高則機油稀釋，潤滑條件惡化；過低則產生酸性腐蝕，引起麻點剝落。一般適宜的工作溫度為7080，蒸發式發動機可稍高些。（6）起動發動機時應注意預潤滑，因為當發動機熄火后，潤滑系中的機油絕大部都流到油底殼，各運動副表面處于干磨擦和半干磨擦，

19、若馬上起動，必然加劇氣缸等零部件磨損速度，因此在起動時先搖轉曲軸數十圈，使運動副表面預先得到一定潤滑。（7）起動發動機后預熱一段時間，因為此時發動機溫度較低，氣缸等零件還未得到充分潤滑，否則加快缸套、活塞、活塞環、軸頸與軸瓦磨損。當發動機溫度達40起步，60正式投入作業。（8）禁止長時間超負荷作業。（9）禁止發動機長期急速運轉。因為發動機長期急速運轉時，噴油嘴霧化不良，燃油與空氣混合不均勻，燃燒不完全，氣缸易產生積炭，加劇了氣缸磨損。另外長期怠速運轉也加速磨損。（10）正確進行起動，并盡量減少起動次數，如停機不超過15分鐘，不用熄火，以減少起動次數。起動發動機時，不要將油門放到最大位置強行起動

20、，否則使氣缸內噴入的柴油過多，導致起動不著，即使能起動，由于氣缸內燃油過多，燃燒不完全，產生積炭而加劇磨損。一般來說，當氣溫在15以下時，起動開始不要加油門，空轉曲軸數圈，感到輕松后再加小油門起動。（11）嚴禁轟油門。轟油門不僅引起連桿、曲軸變形，甚至曲軸折斷，而且燃燒不完全。（12）嚴禁帶病作業。應加強維護，及時檢修，如保持活塞環開口間隙符合規定，不使用不符合要求的活塞環，以減少氣缸積炭；按發動機裝配工序檢查活塞“偏缸”，如不符合規定，應及時查明原因予以排除；定期檢查高速氣門間隙與供油提前角，使燃油與空氣混合均勻，燃燒正常，減少積炭；連桿、曲軸發生彎曲和扭曲時，應及時校正，并保證曲軸的軸向間

21、隙符合技術要求。（13）作業時不允許突變油門，如因工作負荷改變需改變油門時，也應緩慢進行。（14）樹立清潔意識。保養維護時，就注意保持人身、工具及零件的清潔，以免把鐵屑、泥砂等磨粒帶入氣缸而使氣缸產生早期磨損。3 活塞活塞是汽車發動機的“心臟”，承受交變的機械負荷和熱負荷，是發動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。活塞的種類一般分為：柴油機活塞、汽油機活塞、通用型活塞。活塞的功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅使曲軸旋轉，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。工作條件活塞在高溫。3.1 活塞的工作條件 活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以

22、上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達600700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機高達35MPa，柴油機高達69MPa，這就使得活塞產生沖擊，并承受側壓力的作用；活塞在氣缸內以很高的速度(812m/s)往復運動，且速度在不斷地變化，這就產生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。活塞在這種惡劣的條件下工作，會產生變形并加速磨損，還會產生附加載荷和熱應力，同時受到燃氣的化學腐蝕作用。所以制作活塞的材料都有一定的要求：1、要有足夠的強度、剛度、質量小、重量輕，以保證最小慣性力。2、導熱性好、耐高溫、高壓、腐蝕，有充分

23、 的散熱能力,受熱面積小。3、活塞與活塞壁間應有較小的摩擦系數。4、溫度變化時，尺寸、形狀變化要小，和汽缸壁間要保持最小的間隙。5、熱膨脹系數小，比重小，具有較好的減磨性和熱強度。活塞3.2 活塞的常見故障及其原因和措施3.2.1. 排氣量不足：(1) 進氣濾清器的故障 ：積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長，管徑太小，致使吸氣阻力增大影響了氣量，要定期清洗濾清器。(2)壓縮機轉速降低使排氣量降低：空氣壓縮機使用不當，因空氣壓縮機的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設計的，當把它使用在超過上述標準的高原上時，吸氣壓力降低等，排氣量必然降低。(3) 氣缸、活塞、活塞環磨損嚴重、超差、使有關間

24、隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨時，需及時更換易損件，如活塞環等。屬于安裝不正確，間隙留 得不合適時，應按圖紙給予糾正，如無圖紙時，可取經驗資料，對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時，間隙值為氣缸直徑的 0.061000.09100；對于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.121000.18100；鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。(4) 填料函不嚴產生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時不合要求；其次可能是由于在安裝時，活塞桿與填料函中心對中不好，產生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤滑油，它起潤滑、密封、冷卻作用。(5) 壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影響

25、。閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，關閉不嚴，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化 ；閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響了排氣量，一個是制造質量問題，如閥片翹曲等，第二是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣。3.2.2. 排氣溫度不正常:排氣溫度不正常是指其高于設計值。從理論上進，影響排氣溫度增高的因素有：進氣溫度、壓力比、以及壓縮指數（對于空氣壓縮指數K1.4）。實際情況影響 到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內水垢結多影響到換熱，則后面級的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會高。氣閥漏氣，活塞環漏氣，不僅影響 到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。3.2.3. 壓力不正常以及排氣壓力降低:壓縮機排出的氣量在額定壓力下不能滿足使用者的流量要求，則排氣壓力必然要降低，所要排氣壓力降低是現象，其實質是排氣量不能滿足使用者的要求。此時，只 好另換一臺排氣壓力相同，而排氣量大的機器。影響級間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環磨損后漏氣，故應從這些方面去找原因和采取措施。 3.2.4 不正常的響聲:壓縮機若某些件發生故障時，將會發出異常的響聲，一般來講，操作人員是可以判別出異常的響聲的