柴油发动机活塞环异常磨损的预防及延长寿命措施

来源：中国破碎锤网

    活塞环是柴油机的精密零件之一，且工作条件恶劣。若对柴油机使用、维护不当以及装配活塞环方法不正确，就会造成活塞环异常磨损。本文通过对近年来高速高化柴油机活塞环异常磨损的类型、特点及原因的分析，论述了延长活塞环使用寿命的措施和方法。

   1活塞环异常磨损的特点及原因 

　　1.1 疲劳损伤 

　　1) 特点。活塞环上下工作面有严重的划痕且磨损严重，活塞环色泽暗淡；第一道活塞环与汽 缸接触面处磨损严重，多数汽缸活塞环的外圆工作面沿气缸轴线 方向有细小的划痕；气环背面、油环槽回油孔周围有大量的油泥 和漆膜。 

　　2)原因。引起活塞环疲劳性损伤的直接原因是发动机磨合 期的运转模式及维护保养不当所至。其主要影响因素有：磨合运转期内柴油机在较长时间在高速大负荷状态下工作，或热车状态下突然熄火；空气滤清器至进气管间连接软管短路，使灰尘进入汽缸；加注的润滑油型号不符合规定要求，且污染严重；喷油器喷油质量差或 选用的燃油质量差，柴油机长期在低温状态下工作；供油提前角失准等。 

　　1.2断裂 

　　1) 特点。第一道活塞环断裂及活塞环槽损伤较多；活塞环外圆工作面及汽缸上部有波纹状拉痕；活塞裙部及汽缸上部有熔着磨损现象；断口常发生在开口两侧的高点区。 

　　2)原因。造成活塞环断裂的直接因素是对发动机使用或维修 不当所至。其主要影响因素有：柴油机长时间在过热状态下工作，造成活塞环卡缸；使用的润滑油粘度过大；活塞环选配不合理或安装方法不正确，引起活塞环应力集中；活塞与汽缸的配合间隙过小；柴油机长期在爆燃工况下工作等。 

　　1.3粘环 

　　1) 特点。活塞环与活塞环槽处有大量的油泥、积炭和胶质状沉积物；活塞环外圆工作面呈现 擦亮的光泽，且有较深的纵向划痕；活塞环弹性弱等。

　　2)原因。造成粘环的直接原因是活塞环被油泥、积炭粘接， 以及活塞环、汽缸变形。其主要影响因素有：活塞环、汽缸严重热变形，活塞环侧隙和背隙过小，使环卡在环槽内不能活动； 柴油机过热或长期超负荷工作，使润滑油产生高温胶质；润滑油品质差；喷油器喷油质量差；曲轴箱通风装置工作不良，引起负压过大或汽缸气密性差，而造成机油上窜；汽缸套选配不合理或压装方法不当而引起变形等。

　　1.4偏向磨损 

　　1) 特点。活塞环上下端面与环槽的磨损较小，单侧或在圆周面上磨损不均匀；活塞环外圆工作面上有因粘着磨损而产生的纵向划痕；活塞环与活塞顶部有窜气的痕迹。 

　　2)原因。造成活塞环偏向磨损的直接原因是由于活塞在汽缸中的位置不正所致。其主要影响因素有：新机或大修后的柴油机磨合运转不足；汽缸套热变形以及汽缸套装入缸体后位置不正；连杆弯曲或扭曲；曲轴轴向间隙过大等。 

  　1.5工作面擦伤 

　　1) 特点。活塞环单侧或圆周工作面上有纵向沟槽；接触面出现金属剥离或大面积划伤；工作面擦伤与粘环现象往往同时出现。 

　　2)原因。造成活塞环擦伤的直接原因是由于活塞环与汽缸间的润滑油膜破坏所致。其主要影响因素有：活塞与汽缸配合间隙过小；装配活塞环方法不当或装配时随意压缩或伸张环口而引起变形；装 配汽缸套或紧定汽缸盖的方法不正确，引起缸套变形；柴油机长期在高温工况下运转，引起润滑油膜 破环；润滑油不足或污染严重等。 

　　2 延长活塞环使用寿命的措施 

　　2.1 正确使用和维护柴油机 

　　发动机启动时应尽量采用热启动方法；柴油机冬季运转时工作温度应保持在正常范围内，禁止猛轰油门、强制升温、紧急制动停车等不良操作习惯；防止在低温状态下负荷猛增、猛减及长时间怠速运 转，并尽量减少冷启动次数。切实做好新机及大修后柴油机磨合运转工作，机械工作时保持中速行驶和合理负载。 

　　加强“三滤”并及时更换滤芯。资料显示，若1g灰尘进入汽缸内，可使汽缸上部磨损0.01mm，使 活塞磨损0.75g，使活塞环磨损0.009mm。所以必须定期强制维护空气滤清器、机油滤清器、柴油滤清器。 

　　正确选用、检查和更换润滑油，应选用同一批号、同一厂家、同一粘度和质量 等级的润滑油，严禁不同粘度和质量等级的润滑油混用，加注时 选在无风无污染的场合，以防灰尘及水等污染物进入。 

　　应根据气候条件和柴油机的性能等因素正确选用燃油，并认真校正和调整喷油器喷油压力和 喷油泵供油提前角，确保柴油机在最佳技术状态下运转。 

　　避免柴油机不加冷却水启动或长时间过热状态运转，禁止在柴油机工作温度过高时加注冷却液或 用水冲洗机体等。 

　　2.2 提高柴油机的修理质量 

　　加强零配件在选配和组装时的每一道工序的清洁及防污染工作。正确选配和组装活塞环。现在高速柴油机活塞环表面均采用镀铬、喷钼等工艺，禁止采用磨环的 方法来修整“侧隙”；安装活塞环时应用专用工具，活塞环开口应禁止随意扩张和压缩，防止因装配方 法不当而使活塞环扭曲变形；活塞连杆组装入汽缸时禁止猛打猛敲，以防止活塞环与汽缸发生磕碰而导致损伤、裂纹和应力集中等。

　　曲轴轴向间隙应符合规定，连杆的弯曲和扭曲必须准确校正，以确保活塞在汽缸中的正确位置。