田兴海1 夏山宏21 黑龙江省航务勘察设计院 黑龙江哈尔滨 150001；2 黑龙江省航运救捞站 黑龙江哈尔滨 150001
摘要：主要介绍了柴油机拉缸现象及其产生的机理、影响因素、预防措施等情况。
关键词：柴油机拉缸；机理；对策拉缸是柴油机一种不为常见的故障，它是发动机活塞与缸套之间或活塞环与缸套之间发生的一种严重磨损损伤，属于粘着磨损的一种。拉缸产生磨损量很大，可达正常磨损的几十倍之多。拉缸一般多发生在柴油机试车磨合阶段，在正常工作时也偶有发生。
1 拉缸表象1.1 声音-异常。柴油机振动突然加剧，有嗒嗒嗒或吭吭吭地异常声响。
1.2 温度-异常。排气、冷却水及润滑油温度都有明显升高。
1.3 排烟-异常。打开曲轴箱盖板等地方出现冒白烟或黑烟现象。
1.4 转速-不稳。常表现为转速自动下降，严重时可使柴油机停车，此时气缸可能咬死。
柴油机拉缸后，在气缸表面可发现其表面有片状或条状兰色条纹，并形成一定面积的拉毛，其表面硬度比原基体组织有所增高，这是由于在拉缸瞬间产生的局部高温引起奥氏体转变而形成的。值得说明的是，气缸产生磨粒磨损时其表面也会产生拉伤条纹，但其颜色仍与原基体组织相同。
2 柴油机产生拉缸的机理中小型柴油机，气缸壁与活塞之间的润滑是靠飞溅来实现的，工作条件不够理想，故有时不能形成油膜保护其摩擦表面，易产生干摩擦。由于摩擦副表面的高速运动，又产生很高的摩擦热，这种热量积累使其局部温升高，当达到金属熔点时，在两接触处产生金属显微熔接，相当于焊熔在一起。因活塞运动又会被该力拉开随之冷却，这样就出现了一个表面的材料转移粘附在另一滑动面上，形成坚硬层或脱落为磨料。若形成的是坚硬层时，其表面的粗糙组织会继续刮伤其摩擦表面，使拉伤范围继续扩大，深度也加深，当发展一定程度时至使柴油机停车，两摩擦表面金属烧熔到一起，就形成咬缸现象。
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拉缸从金属微观形态上分析，可认为是摩擦副双方原子键的熔接和分离过程。如果摩擦副之间没有产生油膜，势必发生金属与金属直接接触，在界面上会形成粘着结点。当摩擦副运动时，这种原子键的联接又会脱开，其结果使材料从一方转移到另一方上去，形成材料转移过程，在这个过程中常常也会形成磨粒脱落。拉缸实质就是这种粘着磨损发展到比较严重的结果。
3 影响拉缸的几方面因素影响柴油发动机拉缸的因素很复杂，其根本原因是润滑不良和局部载荷过大等问题，因此，影响因素主要概括为以下几个方面。
3．1 润滑情况的影响活塞头部温度很高，油膜易被烧损。若刮油环刮油作用过甚，也会使表面难以形成油膜导致干摩擦。故有些刮油环上开有纵向槽，保证刮油不过量，可有效防止拉缸现象。
3．2 工作条件的影响柴油机在磨合期磨合质量对拉缸产生有很大关系，未经磨合或磨合不好时，其磨合表面没有形成有利的工作状态，此时若投入全负荷工作易产生拉缸；经过磨合的气缸，当工况变化过于剧烈：如处于低速空载时加载到满负荷的时间过于短促，也易引起拉缸；柴油机在散热不良或缺水状态下工作时，当气缸工作产生的热量多于散出的热量时，热平衡被破坏，温升加快，温度增高，气缸表面油膜烧坏而产生拉缸；在装配柴油机时，若活塞与缸壁间隙过小或活塞连杆组件的对中性不好时，均易产生摩擦热继而形成拉缸。
3．3 材质及结构设计方面的因素发动机气缸套的材质对拉缸的产生有直接的关系，据研究如基体铁素体过多时易产生拉缸。在结构设计方面，如气缸及活塞的刚性主要影响在瞬时冲击力作用下其裙部与缸套的接触状态，特别是在长期高负荷工况下工作，活塞处于高温膨胀状态，其受热变形后的轮廓形状及此时与缸套的配合情况更为重要。
4 拉缸的应急处理及预防对策柴油机在使用过程中对有经验的操作者来说，可根据拉缸的种种迹象采取应急措施。一般正确的操作方法是：先减速运行，然后逐渐卸去负荷，再过渡到停车状态。停车后还应在未完全冷却前盘一两次车，防止气缸被咬死。
根据前面分析影响拉缸的各种因素，也不难找出预防拉缸的措施。
4.1 对大修后的发动机一定要正确履行磨合工艺，其中包括冷磨合、空载热磨合等等，这对预防拉缸和防止过快磨损、延长柴油机使用寿命都有重要的意义。
4.2 要注意保证柴油机的润滑及冷却。在润滑方面应注意定期更换润滑油并保证一定的液面高度。注意检查刮油环的情况，从而保证能在缸壁上形成油膜。在冷却方面应注意清理冷却系统中的污垢，保证冷却效果良好。
4.3 在维修装配时除要检查缸壁间隙外，还应检查活塞在气缸中的对中性，防止由于活塞的倾斜而拉伤缸壁。
4.4 如果条件允许，也可采取一些表面处理工艺。
4.4.1 经磷化处理的缸套，由于表面形成一层较软的多孔性的保护膜，这种膜具有良好的吸附能力，良好的贮油性及工作时的自润性，提高了发动机磨合效果及抗拉缸能力。
4.4.2 高磷合金铸铁缸套，在浇铸时由于内壁冷却速度较慢，往往析出较粗大的石墨，石墨剥落后形成针孔状，这种多孔性有利于表面的自润能力，有利于提高抗拉缸能力。气缸套有时采用多孔性镀铬也是出于同样目的。
论文作者:田兴海1 夏山宏2
论文发表刊物:《基层建设》2015年1期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：柴油机论文; 气缸论文; 表面论文; 活塞论文; 摩擦论文; 油膜论文; 磨损论文; 《基层建设》2015年1期供稿论文;