| 词条 | 内燃机缸套 |
| 释义 | § 简介 缸套内燃机缸套，包括开设有进气管和排气管的气缸套，在气缸套内设置有与曲轴连杆相连接的气缸活塞，气缸套的内表面设置有一层 2.5～5mm厚的无机非金属氮化硅陶瓷涂层。 § 特点 设置的无机非金属氮化硅陶瓷涂层不但提高了气缸套的耐磨性、耐腐蚀，耐高温性，而且其硬度高、抗热震性佳。 § 分类 干式汽缸套 湿式汽缸套 § 干式气缸套 干式气缸套由于缸筒四周有供冷却水通过的水道，所以对铸造要求非常高，如果缸筒与水道之间的壁厚合适，则缸筒经过珩磨后可直接作为汽缸工作室。如果筒壁出现穿漏或沙孔，为了回用缸体，就把缸筒镗大加一个缸套来恢复其功能。在设计时就考虑百分之百加缸套的方法，就可以大大减少缸体加工后的废品率，也便于后期更换缸套的大修方式。由于这种缸套外壁是与缸体接触，所以称为干式缸套。 湿式缸套 湿式 如果设计时就使水道与缸筒大面积连通，完全通过缸套隔离冷却水和汽缸工作室，缸套外壁接触冷却水，这种缸套就称为湿式缸套。与干式缸套相比，这种缸套壁厚稍大，但散热能力更强。 § 缸套各部位名称及功能介绍 缸套的轴向定位是利用支承肩4的下端面与缸体承孔止口的接触来实现，凸台14的作用是防止高温、高压燃气冲坏气缸垫，湿式气缸套的径向定位由上腰带13、下腰带10通过间隙配合与缸体座孔接触来保证，湿式缸套下端通常在封水圈槽中装有橡胶圈来实现密封（有的封水圈槽开在机体上）。 § 缸套分类 \\缸套分为干缸套和湿缸套两大类。背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。 干式气缸套:由于缸筒四周有供冷却水通过的水道，所以对铸造要求非常高，如果缸筒与水道之间的壁厚合适，则缸筒经过珩磨后可直接作为汽缸工作室。如果筒壁出现穿漏或沙孔，为了回用缸体，就把缸筒镗大加一个缸套来恢复其功能。在设计时就考虑百分之百加缸套的方法，就可以大大减少缸体加工后的废品率，也便于后期更换缸套的大修方式。由于这种缸套外壁是与缸体接触，所以称为干式缸套。 湿式缸套: 如果设计时就使水道与缸筒大面积连通，完全通过缸套隔离冷却水和汽缸工作室，缸套外壁接触冷却水，这种缸套就称为湿式缸套。与干式缸套相比，这种缸套壁厚稍大，但散热能力更强。 http://www.qipeiren.com/column/brand-87-gangtao.htm § 材质选择 气缸套工作表面由于与高温、高压的燃气相接触,有活塞环在其表面作高速往复运动,这就决定缸套不仅要有足够的强度和刚性,而且还必须耐高温、耐腐蚀、耐磨损。 1.铸铁材料的特点 由于其卓越的滑动特性和生产加工性，缸套一直以来采用片状石墨材料。这种铸铁材料原本是为了满足耐磨性和强度的需要，虽然通过添加合金拥有硬质珠光体基体和较细石墨，但为了再提高性能，于是，近年来，分散硬化物的复合材料就成为主流。 2.材质对缸套（汽缸）滑动特性的影响 缸套（汽缸）的运转初期，其滑动面加工时的基体表面流动，石墨或硬化物层的大部分并部露在表面。因此在运转初期，表面的加工面性状就决定了其滑动特性。材质的影响明显表现出来则要到部分镜面化进行的中期以后。 3.硬化物层的作用 由于生产加工性、环磨损方面的因素，仅靠硬化基体组织是难以大幅度改善耐磨性的，所以柴油发动机用缸套材料的大半是由分散着硬化物层的复合材料组成。 ① 为环的主要承压部位，防止磨损、拉缸。 硬化物层因为坚硬，是非金属，故耐拉缸性卓越。 ② 阻止珠光体基体的流动，阻止微拉缸的发展。 缸套的损坏形式及原因分析 缸套穴蚀特征： 湿式缸套外壁表面（一般在连杆摆动平面内主推力面一侧或机体水套进水及水流转弯处）出现密集蜂窝状孔洞。 原因分析： 穴蚀的形式与缸套的材料及内在质量没有直接关系，它是由爆震燃烧、活塞敲缸或摩擦副运动不平衡等原因导致缸套高频振动而引起的。发动机高频振动引起冷却水压力变化。使冷却水中产生汽泡及气流冲击，导致缸套表面材料疲劳剥蚀。 支承肩断裂和裂纹 特征： 缸套在支承肩退刀槽处横向裂纹或断裂，断口一般比较平整。 原因分析： ⑴ 机体止口平面不平或机体变形。 ⑵ 机体止口平面清理不干净或掉入异物，以及因担心密封不严涂抹密封胶形成硬点局部支撑缸套台肩造成压力过大而断裂。 ⑶ 缸孔中心线与曲轴不垂直以及缸孔椭圆造成缸套和缸壁贴合不均（干式），干式缸套装配间隙选择不合理。 ⑷ 缸套安装后和机体平面突出量不一致，压紧缸盖后造成缸套受力不均。 ⑸ 缸垫压在了缸套凸台上或使用了劣质气缸垫。 ⑹ 气缸盖变形，依靠缸盖螺栓校正压平，造成缸套有的受压过大断裂。 ⑺ 缸盖螺栓拧紧顺序不合理，扭力不均匀。 ⑻ 缸套退刀槽过渡圆角过小或缸体倒角与缸套退刀槽过渡圆角产生干涉。 缸套早期磨损 特征： 使用较短时间在缸套内表面出现明显台阶。 原因分析： ⑴ “三滤”失效或修理拆装时没有进行彻底清洗。 ⑵ 发动机因机油压力低，雾化不良等原因造成不正常燃烧，以及发生烧机油等情况，致使气缸内产生大量积碳脱落后形成磨料磨损。 ⑶ 未经磨合或磨合不当。 ⑷ 未及时更换机油或机油品质不好。 ⑸ 低温频繁启动或长时间怠速运行。 ⑹ 发动机过热或润滑不良，不能形成润滑油膜。 缸套裂纹或破碎 原因分析： ⑴ 发动机冷机启动后猛轰油门。 ⑵ 发动机长时间超速、超负荷运行后急停车。 ⑶ 发动机因缺水温度过高时突然向机体内加入冷水。 ⑷ 缸套与机体承孔的径向配合间隙过大。 ⑸ 阻水圈选择不合理或安装不当，易使缸套受到过大的挤压力而导致封水槽根部开裂。 ⑹ 产品运输过程中发生碰撞导致隐性裂纹，装配时未及时发现。 ⑺ 干式缸套配缸间隙过大。 ⑻ 因连锁损坏造成的缸套被动裂纹破碎。在发动机气缸内，任何一个零件损坏后（如连杆螺栓、连杆、活塞、活塞销、气门、卡簧等）都会造成缸套的被动受损。 缸套内表面拉伤 特征： 气缸套内出现不均匀不规则边缘的沟痕，有时可见活塞金属粘连在缸壁上。 原因分析： ⑴ 更换新缸套后未按规定进行磨合运行。 ⑵ 配缸间隙不合理或因活塞材质原因活塞膨胀过大，擦伤缸壁。 ⑶ 缺油或机油品质不好。 ⑷ 发动机超负荷运行或温度过高。 ⑸ 装配不当，如将偏心的活塞方向装反，装配时清洗不干净。 ⑹ 冷却系统故障，造成润滑油过稀或失效，不能形成油膜产生干摩擦。 ⑺ “三滤”失效，有异物进入气缸。 ⑻ 活塞环折断，活塞销卡簧脱落活塞销窜出，连杆弯曲或扭曲使活塞环倾斜运动。 ⑼ 燃烧系统故障，如燃油雾化不好，产生过多积碳脱落后进入缸套与活塞之间。 § 气缸套的磨损原因及正确维护 发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。长期在复杂多变的情况下工作，其结果是造成气缸套磨损变形，影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。认真分析气缸套磨损变形的原因，对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义。 一、气缸套磨损的原因分析 气缸套的工作环境十分恶劣，造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损，但使用和维修不当，就会造成非正常磨损。 1 构造原因引起的磨损 1)润滑条件不好，使气缸套上部磨损严重。气缸套上部邻近燃烧室，温度很高，润滑条件很差。新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释，加剧了上部条件的恶化，使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态，这是造成气缸上部磨损严重的原因。 2)上部承受压力大，使气缸磨损呈上重下轻。活塞环在自身弹力和背压的作用下紧压在缸壁上，正压力越大，润滑油膜形成和保持越困难，机械磨损加剧。在作功行程中，随着活塞下行，正压力逐渐降低，因而气缸磨损呈上重下轻。 3)矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物，它们溶于水中生成矿物酸，加上燃烧中生成的有机酸，对气缸表面产生腐蚀作用，腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉，造成气缸套变形。 4)进入机械杂质，使气缸中部磨损加剧。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等，进入活塞和缸壁间造成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时，由于在气缸中部位置的运动速度最大，故加剧了气缸中部的磨损。 2 使用不当引起的磨损 1)润滑油滤清器滤清效果差。若润滑油滤清器工作不正常，润滑油得不到有效的过滤，含有大量硬质颗粒的润滑油必然使气缸套内璧磨损加剧。 2)空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。实验表明，发动机若不装空气滤清器，气缸的磨损将增加6-8倍。空气滤清器长期得不到清洗保养，滤清效果差，将加速气缸套的磨损。 3)长时间低温运转。长时间地低温运转，一是造成燃烧不良，积碳从气缸套上部开始蔓延，使气缸套上部产生严重的磨料磨损；二是引起电化学腐蚀。 4)经常使用劣质润滑油。有的车主为图省事省钱，常在路边小店或向不法油贩购买劣质润滑油使用，结果造成缸套上部强烈腐蚀，其磨损量比正常值大1-2倍。 3 维修不当引起的磨损 1)气缸套安装位置不当。在安装气缸套时，若存在安装误差，气缸中心线和曲轴轴线不垂直，会造成气缸套非正常磨损。 2)连杆铜套孔偏斜。在修理中，铰削连杆小头铜套时，铰刀倾斜而造成连杆铜套孔偏斜，活塞销中心线与连杆小头中心线不平行，迫使活塞向气缸套的某一边倾斜，也会造成气缸套非正常磨损。 3)连杆弯曲变形。由于飞车事故或其它原因，受撞击的连杆会产生弯曲变形，若不及时校正而继续使用，也会加速气缸套的磨损。 4)曲轴连杆轴颈和主轴颈不平行。发动机因烧瓦等原因，会使曲轴因受到剧烈的冲击而变形，若不及时校正而继续使用，同样会加速气缸套磨损。 二、减轻气缸套磨损的措施 1.正确起动和起步 发动机冷车起动时，由于温度低，机油粘度大，流动性差，使机油泵供油不足。同时，原气缸壁上的机油在停车后沿气缸壁下流，因此在起动的瞬间得不到正常工作时那样良好的润滑，致使起动时气缸璧磨损大大增加。因此，初次起动时，应先使发动机空转几圈，待摩擦表面得到润滑后再起动。起动后应怠速运转升温，严禁猛轰油口，待机油温度达到40℃时再起步；起步应坚持挂低速档，并循序每一档位行驶一段里程，直到油温正常，方可转为正常行驶。 2.正确选用润滑油 要严格按季节和发动机性能要求选用最佳粘度值的润滑油，不可随意购用劣质润滑油，并经常检查和保持润滑油的数量与质量。 3.加强滤清器的保养 使空气滤清器、机油滤清器和燃油滤清器保持良好的工作状态，对减轻气缸套的磨损至关重要。加强对“三滤”的保养，是防止机械杂质进入气缸，减轻气缸磨损，延长发动机使用寿命的一项重要措施，在农村和多风沙地区尤为重要。有的驾驶员为了节约燃料而不装空气滤清器是绝对错误的。 4.保持发动机正常工作温度 发动机的正常工作温度应处在80-90℃。温度过低，不能保持良好的润滑，会增大气缸壁的磨损，气缸内的水蒸气易凝结成水珠，溶解废气中的酸性气体分子，生成酸性物质，使气缸璧受到腐蚀磨损。试验表明，当气缸璧温度由90℃降到50℃时，气缸磨损量为90℃时的4倍。温度过高，会使气缸强度降低而加剧磨损，甚至可能使活塞过度膨胀而造成“胀缸”事故。 5.提高保修质量 在使用过程中，及时发现问题及时予以排除，随时更换或维修损坏和变形的配件。安装气缸套时要严格按技术要求检验和装配。在保修换环作业中，要选用弹力适当的活塞环，弹力过小，使燃气窜入曲轴箱吹落气缸壁上的机油，增大气缸壁磨损；弹力过大，直接加剧气缸壁的磨损，或因气缸壁上的油膜遭到破坏而加剧其磨损。 |
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