2.13.1 活塞常见损伤分析（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（中国铁道出版社）

2.13 曲柄连杆机构的常见故障 2.13.1 活塞常见损伤分析 1.顶部热裂纹 活塞顶部热裂纹现象： 活塞顶面，主要在燃烧室边缘出现裂纹，如 图2-43所示。 图2-43 活塞顶部热裂纹 原因： 喷油量过大；超负荷运行；发动机负荷 波动大，负荷波动频繁；增压压力过高。 2.四点划伤 现象： 活塞销孔两侧裙部拉伤，如图2-44所示。 原因： 冷却故障，冷却液温度过高或过低；超负 荷运行；大负荷工作后马上停车；长期低负荷 运行；全浮式连接活塞销，销与销孔配合过紧 或在连杆衬套中卡住；半浮式连接活塞销，销 与销孔配合间隙过小。 图2-44 活塞四点划伤 3.活塞倾斜运行 现象： 活塞推力面出现倾斜磨痕，其结果可能导 致窜油、窜气、不均匀磨损和发动机敲击声， 如图2-45所示。 原因： 曲柄连杆机构中的个别件出现变形、扭曲 、不均匀磨损，或曲轴窜动。 图2-45 活塞倾斜运行 4.环岸损坏 现象： 环岸损伤或断裂，如图2-46所示。 原因： 喷油或点火正时不当（过早）；燃料不 合要求，十六烷值或辛烷值低；积炭严重， 压缩比增大；环与环槽严重磨损，侧间隙过 大；活塞环断裂撞击环岸；不正确装配或更 换活塞环时没有修去缸肩使环岸受力过大； 在低温下频繁冷启动。 图2-46 活塞环岸损坏 5.活塞销孔周围损伤 现象： 销孔周围出现抛击状（类似熔化状）损伤 痕迹，气缸壁相应被损伤，如图2-47所示。 原因： 该损伤是由于活塞销挡圈脱落或断裂所 引起，其原因可能是：安装了旧的受损的挡 圈；挡圈在槽中刚度不够或位置不对；连杆 弯曲；曲轴轴向间隙过大；连杆轴颈或曲轴 回转中心与气缸不垂直等。图2-47 活塞销 孔周围损伤。 图2-47 活塞销孔周围损伤 6.活塞顶烧穿、局部烧蚀 现象： 活塞顶面烧熔甚至烧穿，或在活塞顶边 缘及火力岸出现局部蜂窝状烧蚀坑，如图2 -48所示。 原因： 喷油器故障，如喷射不良，喷油量过 大，喷油器安装不当等；喷油或点火过早 ；或爆燃、火早、激爆等；燃烧压力过大 ；超负荷运行；使用燃油不当（辛烷值或 十六烷值低）。 图2-48 活塞顶烧穿、局部烧蚀 图2-49 气门顶撞活塞 现象： 活塞顶受气门撞击形成深坑。工作中， 气门连续高频率地撞击活塞顶部，会造成气 门断裂，或活塞破碎，如图2-49所示。 原因： 配气相位紊乱，或气门间隙调整不正确。 8.裙部拉伤 现象： 活塞裙部一侧或两侧出现大面积拉伤， 如图2-50所示。 图2-50 活塞裙部拉伤 原因： 气缸变形或缸垫损坏；冷却系统故障 ，冷却不良；缺机油、机油不洁或品质不 好；怠速转速过低；长期大负荷运行或超 负荷运行；启动后马上加大负荷；新活塞 与气缸未良好磨合立即投入大负荷运行。 9.销孔内侧压裂 现象： 销孔内侧出现裂纹，严重时裂纹沿销 座扩展至活塞顶部，如图2-51所示。 原因： 供油量过多；点火或供油提前角过 早；不适宜的燃油；增压压力过高；超 负荷运行等因素引起过大机械负荷将销 孔压裂。 图2-51 活塞销孔内侧压裂 10.活塞裙部破裂 现象： 活塞推力面开裂甚至破损，如图2-52所 原因： 喷油点火提前过早；燃油不合适（十六 烷值或辛烷值过低）；气缸活塞磨损过度， 气缸间隙过大。 示。 图2-52 活塞裙部破裂图 11.活塞头部损伤 现象： 活塞头部环岸至顶面区域烧伤或拉 伤，活塞环粘结，如图2-53所示。 2-53 活塞头部损伤 原因： 喷油或点火定时不当（过早或过迟）， 长期超负荷运行使发动机过热；循环供油量 过多；冷却系统故障、传热不良；润滑不良 或机油品质不好；环槽积碳太多环粘接或折 断；进气系统故障，进入的空气不洁。 图2-54 活塞顶撞缸盖 12.活塞顶撞缸盖 现象： 活塞顶部变形。连续撞击到缸盖，结果 会造成顶部变形，甚至活塞破碎，如图2-54 所示。 原因： 活塞顶部余隙过小，或曲柄连杆机构故 障造成活塞行程加长。 13.活塞拉缸 现象： 气缸内表面或活塞表面拉毛或拉出沟槽。 原因： 缸套与活塞或活塞环装配间隙过小，润滑 不足；活塞裙边有毛刺、砂粒附着表面；滑油 变质或有杂质；节温器失效，造成发动机温度 过高；超载行驶，发动机长期大负荷运转；活 塞环断裂；连杆弯曲，使活塞一侧压紧气缸， 产生单边拉缸。 排除： 保证装配质量。室温在20℃时取拉力为 10N～20N，气缸间隙为0.05mm～0.07mm ；清除活塞毛刺及表面上的磨粒；保证良好润 滑，按要求选用优质润滑油；更新节温器；按 规定的装载量，避免发动机长时间大负合运转 ；更新活塞环；检查连杆，校正或更换连杆。 $