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第1页共23页石家庄理工职业学院毕业论文探讨发动机拉缸姓名:学号:系别:专业:班级:指导教师:201年月日第2页共23页前言当今世界,科技迅猛发展,汽车行业的不断发展,使其越来越普及成千家万户的交通工具,也成了不同身份的象征。汽车行业的激烈竞争使得人们对汽车的质量和性能的要求越来越高!这就要求发动机的质量和性能越来越高。发动机作为汽车的核心,其性能及工作状态的好坏直接影响着汽车的性能及工作状态!本论文将带大家一同探讨发动机拉缸的知识。本文将通过举事例、列图表,画结构图、鱼刺图等鲜明的形式向大家阐述与发动机拉缸有关的零部件的基本构造,讲解发动机拉缸的知识,分析造成发动机拉缸的原因,并提出了防止拉缸的措施和排除发动机拉缸故障的步骤!因此,该论文对使用和保养汽车的朋友有很大帮助,同时对于搞汽车修理的朋友也有一定的参考价值。本论文的研究目的是为了探讨和了解发动机拉缸的现象及其机理。也为了更好地学习发动机知识,提高自己探讨问题解决问题的能力。论文前附有目录和摘要,论文正文分八大章,论文后附有参考文献。全文布局上条理清晰,层次分明,令人一目了然,内容上十分充实,并且通俗易懂!对于我们正在实习的学生来讲,身兼着学生的身份,又扮演着工人的角色。搞论文的时间就略显有限了。所以,论文中难免有不妥之处和欠缺之初,恳切希望广大读者和专业人士给予批评指正!第3页共23页目录目录…………………………………………………………………………………………………3摘要…………………………………………………………………………………………………4关键词………………………………………………………………………………………………41概述………………………………………………………………………………………………51.1活塞连杆组的功用…………………………………………………………………………51.2活塞连杆组的组成…………………………………………………………………………51.3发动机拉缸的概念…………………………………………………………………………51.4拉缸的形成机理……………………………………………………………………………51.5拉缸的故障表现……………………………………………………………………………62活塞………………………………………………………………………………………………72.1活塞的功用…………………………………………………………………………………72.2活塞的构造…………………………………………………………………………………72.3活塞的类型…………………………………………………………………………………72.4活塞与拉缸的探讨…………………………………………………………………………83活塞环…………………………………………………………………………………………103.1活塞环的功用……………………………………………………………………………103.2活塞环的类型……………………………………………………………………………103.3活塞环与拉缸的探讨……………………………………………………………………124造成发动机拉缸的综合探讨…………………………………………………………………154.1造成其他拉缸因素的探讨………………………………………………………………155发动机拉缸带来的危害………………………………………………………………………175.1发动机动力下降…………………………………………………………………………175.2机油消耗…………………………………………………………………………………175.3活塞和缸体破坏…………………………………………………………………………175.4发动机报废………………………………………………………………………………176如何防止发动机拉缸…………………………………………………………………………196.1使用过程中应注意的几点………………………………………………………………196.2在修理装配方面,应注意的事项………………………………………………………197如何排除拉缸故障……………………………………………………………………………208结论……………………………………………………………………………………………21谢辞………………………………………………………………………………………………20参考文献…………………………………………………………………………………………23第4页共23页摘要:活塞连杆组是发动机的重要组成部分,它们与曲轴、飞轮构成了发动机内部最重要运动部件。活塞是发动机的核心部件,活塞装入气缸时若没有得到很好的润滑会造成发动机拉缸。活塞拉缸是一种常见的故障,轻微情况下是因干摩擦将活塞表面拉毛,拉缸可以分为早期、中期、晚期3个阶段,早期拉缸发动机响声不大,在加大油门或断续地加速时,从加机油口能听到曲轴箱发出“嘣嘣”的响声。当漏气声严重时,和敲缸的响声相似,打开加机油口盖,有大量的气体冒出,排气管排出黑烟。当用断火法检查时,敲缸声减弱,但不解消失,这就是中期拉缸。晚期拉缸可以明显的听到敲缸和窜气声,动力减小,加大油门响声加重、声音杂乱、发动机发抖。采用断油法检查,发动机可能出现突然熄火现象。严重的晚期拉缸能使活塞在汽缸内卡住或者打坏活塞,甚至可使活塞连杆破裂而打坏汽缸体。本文将简述发动机拉缸的机理,并浅要分析造成发动机拉缸的原因,最后提出防止拉缸的一些措施和排除故障的步骤。关键词:活塞、活塞环、连杆、发动机、拉缸第5页共23页1概述1.1活塞连杆组的功用活塞连杆组的功用是把燃气作用在活塞顶的压力销和连杆传给曲轴,实现运动方式的转变和能量的传递。1.2活塞连杆组的组成活塞连杆的组成它主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆瓦等组成(如下图)。图1.1活塞连杆组的构造1.3发动机拉缸的概念我们知道,气缸壁,活塞环及活塞的表面都有一定的硬度和表面粗糙度,三者在一定温度条件下相互配合工作,机油起着润滑、减摩冷却,清洗和密封的作用。若两个相对运动的表面由于滑动部位的润滑油膜受到局部的破坏,就会出现故障,形成拉缸,那么什么是拉缸呢?拉缸一般是指活塞或活塞环与气缸壁之间局部高温粘附损伤的过程,即指发动机的活塞环或活塞与缸套的工作表面出现拉伤、拉毛、拉成沟槽的现象。拉缸是一种破坏性故障,具有相当大的危害.轻者活塞和气缸壁表面出现条状拉痕,重者可拉成沟槽、活塞掉顶。拉缸时缸套的的磨损率很高,最高可达正常的几百倍,使活塞、活塞环及缸套的寿命大为降低,使活塞与缸套咬死,造成发动机损坏,甚至导致发动机的报废。掌握拉缸形成的机理,认真分析造成拉缸的原因,研究预防措施,对避免拉缸的产生具有重要的指导意义。1.4拉缸的形成机理1.4.1气缸间隙活塞在工作中存在着沿高度方向的越上温度越高的温度梯度和越上向膨胀量越大的膨胀梯度。因此,活塞均制成裙部下端为大径的锥状。活塞最大直径与汽缸内径之差称汽缸壁间隙,因活塞上下有锥度,截面是椭圆,活塞最大直径在裙部下端侧压力方向。汽缸间隙柴油机为(0.0013~0.0027)D,汽油机为0.0005D左右。为在不改变加工精度条件下,提高活塞与汽缸的配合精度,二者按尺寸分组法装配。第6页共23页1.4.2拉缸的形成机理拉缸的机理,直观地说,就是活塞或活塞环与缸套之间局部产生高温使环与缸套产生高温熔蚀粘附,活塞与缸套之间的油膜中断是产生拉缸的主要原因,活塞与缸套之间的油膜一旦中断,则两种金属就产生干磨擦,由于高速的相对运动产生的高温会超过金属的熔点,引起活塞、活塞环与缸套表面产生熔蚀粘附,活塞继续运动时,两表面熔蚀粘附点又被扯断,产生拉缸。1.5拉缸的故障表现1.5.1拉缸的先兆1.5.1.1柴油机转速下降,功率减小,严重时会自行停车;停车后摇车困难或摇不动车。1.5.1.2发动机发出沉重的不正常声音或是发动机异响。1.5.1.3冷却水温度、气缸温度、机油温度明显升高。1.5.1.4曲轴箱冒烟,可嗅到油焦味。1.5.2拉缸故障表现发动机发生拉缸故障时,在发动机中部靠上的部位,能听到“嗒,嗒,嗒”的活塞敲击气缸的清脆响声,类似于活塞销松动时的响声。该响声冷车时比较明显,随着发动机温度的升高,响声有所减弱,但不太明显。若加大油门,随发动机转速的提高,响声增大。若用断缸法进行检测,则异响消失。如果要判定故障原因,则应结合查看机油的压力、耗量、油质以及水温、下窜气量等是否正常,观察排气管烟色(是否冒蓝色烟)、烟味(是否有烧机油味)以及发动机功率情况等。第7页共23页2活塞2.1活塞的功用活塞是承受燃气压力,并将此力通过活塞销、连杆、曲轴和飞轮对外做功;封闭汽缸,形成燃烧室;吸入、压缩和排出气体,传出部分热量,以及将活塞的侧向力传给汽缸壁。2.2活塞的构造活塞可分为三部分,活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。图1.2活塞的结构2.2.1活塞顶部活塞顶部承受气体压力,它是燃烧室的组成部分,其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关,都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求,其顶部形状可分为四大类,平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。2.2.2活塞头部活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽,用以安装活塞环,起密封作用,又称为防漏部。柴油机压缩比高,一般有四道环槽,上部三道安装气环,下部安装油环。汽油机一般有三道环槽,其中有两道气环槽和一道油环槽,在油环槽底面上钻有许多径向小孔,使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣,一般应离顶部较远些。2.2.3活塞裙部活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分,它包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。2.3活塞类型:活塞按其顶部不同有平顶、凸顶和凹顶三种。第8页共23页2.4活塞与拉缸的探讨2.4.1活塞顶部直径过大活塞顶部直径过大,原因是活塞质量差,或材料膨胀系数过大,造成在高温高压下活塞与气缸的配合间隙过小,活塞环对气缸压力过大。在这种情况下,活塞就会破坏润滑膜,形成干摩擦,此时活塞温度会进一步升高,活塞受热过度膨胀,形成粘着性磨损而拉缸。2.4.2活塞膨胀系数过大活塞膨胀系数过大根结底是活塞质量差,由于活塞的膨胀系数一般都比活塞环和气缸大,当活塞膨胀系数过大时,在高温高压下,就会使活塞和气缸壁配合过紧,使活塞和气缸壁之间的润滑膜遭到破坏,温度骤升,形成粘着性磨损,造成拉缸。2.4.3气缸活塞开裂气缸活塞裙部因开裂而导致活塞拉缸,通过宏观和微观分析方法对开裂原因进行分析,根源是活塞制造质量低.导致活塞裙部发生环境应力腐蚀疲劳,进而引起腐蚀疲劳断裂,造成活塞活塞拉缸。改进办法:在普通CD40润滑油中加入纳米氧化铝,研究了在不同载荷条件下对缸套活塞环摩擦副摩擦磨损特性的影响;用铁谱仪对试验油样进行了磨粒分析;用原子力显微镜对缸套试样表面的微观形貌进行了测试;用LAS-3000型表面分析系统对磨损表面进行了成分分析.结果表明:缸套活塞环摩擦副在含纳米氧化铝的润滑油作用下,表现出优越的抗摩减磨性能,其效果随载荷的增大而增强;在高载荷作用下缸套试样表面形貌有了明显的改观,减小了摩擦阻力,降低了摩擦因数.2.4.4活塞与缸套配合间隙过小从密封角度来讲,活塞与缸套配合间隙越小越好,但如果太小,发动机工作时,产生的高温使活塞、活塞环、缸套受热膨胀。由于活塞的膨胀系数比活塞环、缸套的膨胀系数大,因此,活塞受热后的膨胀量比缸套膨胀量大,这样将破坏活塞与缸套之间的油膜,导致拉缸。针对这一点,要求在选配活塞和活塞环时要严格按照标准。在此以两款柴油机HFC4DA1-1和HFC4DA1进行对比分析如下:图1.9活塞与缸孔配合尺寸分组活塞尺寸对比检测结果表明,同样的活塞在滨州渤海检测比在青岛辉门检测小2微米,说明同样配缸原则下,HFC4DA1-1的间隙比HFC4DA1至少大2微米,当影响到分组时,活塞外径分组A组B组C组缸套内径分组(压入后)A组B组C组92.957~92.97092.
本文标题:探讨发动机拉缸
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