导致发动机拉缸的原因分析

导致发动机拉缸的原因分析

导致发动机拉缸的原因有很多，对于一的用户甚至许多从事相关工作的技术人员而言，要迅速、准确地分析、判断故障产生的原因，并不是一件很容易的事。为此，本文拟就拉缸的几个主要原因加以分析，希望能对广大用户和维修人员有所帮助。

发动机在工作时，活塞及活塞环在汽缸内做高速往复运动。受混合气燃烧产生的巨大膨胀推力，活塞及活塞环通过机油所形成的油膜与汽缸内壁紧密接触。在正常情况下，由于油膜的隔离和缓冲作用，活塞及活塞环并不与汽缸直接接触，但是，在某些特定的情况下，两者会直接接触， 发生滑动摩擦，并产生大量的热量，若散热得不到有效改善，可能会融化活塞、活塞环或气缸内壁金属表面，使滑动摩擦面融合在一起，在活塞的高速运动中产生纵向拉痕，严重时两者抱死，即发生所谓的拉缸现象。其主要原因有以下几个方面。

1、发动机初期磨合不足，高速运行引起的拉缸

对于刚刚组装的新发动机，看似光滑的气缸内表面和活塞、活塞环的外周表面，实际上是由无数微米级的高低不平的突起组成的，在发动机真正可以随心所欲地盍之前，必须对配合表面进行初期磨合，削去突起的尖峰，使表面光滑，受力均匀，滑动时不相互咬合，运转才能滑畅。因此，新发动机在组装后必须进行一定程度的磨合。否则，在活塞、活塞环与汽缸配配合上的较高的突起上，将随集中载荷，其单位面积的压力非常之大，摩擦后温度上升，突起软化融化、以致拉缸。

2、活塞过热引起的拉缸

当活塞过热时会发生的异常膨胀。由于活塞变形，活塞环槽扭曲成波浪状，活塞环与活塞环槽短暂地甚至长时间咬合在一起，造成活塞环无法正常工作。这时，活塞环的棱部以极高的单位面积压力与汽缸内壁直接接触摩擦，使活塞环不但丧失了燃烧气体的有，并且破坏了气缸内壁上的机油油膜，从而引起拉缸。造成活塞过热的原因主要有：

1) 汽油油质差，造成混合气体异常燃烧而产生高温；

2) 供油系统、点火设定或调整不良，造成混合气异常产生高温；

3) 活塞本体设计不良或活塞铝件致密度差，使从活塞向汽缸的热传递不充分而

造成的活塞过热；

4) 发动机外部冷却不充分而造成的过热。

3、活塞环游隙不当引起的拉缸

发动机在运转时，其燃烧室内往往不可避免地产生积碳。虽然机油和活塞环具有清除积碳的功能，但是，对于堆积在活塞环槽内，特别是第一道气环槽内的积碳的清除是非常困难的。当活塞环槽内的积碳逐渐增加时，就会给活塞环带来不当的侧隙和背隙，妨碍活塞环的活动，给活塞环施加异常的压力，使活塞环与汽缸内壁直接接触摩擦，从而引起拉缸。

燃烧室产生积碳的原因主要有以下几种情况：

1) 使用的汽油油质较差；

2) 混合气体异常燃烧；

3) 供油系统的混合气过浓；

4) 点火系统特别是火花塞点火故障

5) 汽缸内壁上的机油残留过多

6) 从汽缸盖向燃烧室内渗漏机油。

4、活塞与汽缸的间隙不当引起的拉缸

由于汽缸内径和活塞、活塞环外径尺寸加工精度不良等原因，使得活塞与气缸之间的间隙不引起拉缸。间隙过小时，活塞与汽缸接触压力增加有乃至抱死；间隙过大时，则活塞头号部的摆动量加大，活塞头部及裙部与此同时汽缸部分接触，或者活塞环棱缘部与汽缸部分接触，单位预算面积压力非常高，从而引起拉缸。

5、活塞和汽缸的表面开关不良引起的拉缸

在发动机工作时，活塞、汽缸两者的接触表面的理想开关应是圆柱形，使两者各处均匀接触，防止产生大面的压力。由于热胀冷缩的作用，在常温下，活塞裙部的大纵向上呈酒桶状，而在横向上则呈椭圆状。这种复杂的几何开关有着很高的精度要求。

但是，由于地、制造加工或材料等方面的原因，有可能引起开关不理想而造成拉缸。

其主要原因有：

1) 活塞裙部加工精度不足造成形状变形；

2) 汽缸内表面开关加工不良（圆度、圆柱度超差）；

3) 活塞销外径或者活塞销孔内径加工精度不足，导致两者之间的间隙太小，或

两者之间夹有异物，使得发动机盍后活塞销膨胀而与销孔抱死，妨碍活塞裙部在销孔方向上的膨胀，从而致使裙部无法达到理想形状；

4) 活塞裙部结构设计不良导致刚性不足时，裙部前后受力面受压变形凹陷，使

得裙部侧面45 方向上局部受力增加而拉缸；

5) 汽缸缸套结构设计不良或材料不良引起汽缸变形，使得活塞与汽缸在上止点

附近配合过紧，军长增大，从而引起拉缸。

6、表面处理不良引起的拉缸

从材料的角度看，活塞、活塞环在汽缸内调整运动，摩擦生热，严重时会使金属表面融化而关一起，因此，一般要对活塞、活塞环甚至汽缸内表面进行各种表面处理，如镀铬、镀镍、喷钼、氮化、磷化、PVD（物理气相淀积）等，使其表面覆盖一层高熔点材料，从而达到不易产生高温融合的目的。但是，如果表面处理不良，如镀层百度不足、附着性差等，则活塞及环与汽缸发生高温融合，便不可避免。

7、机油润滑失效引起的拉缸

发动机工作进，机油在汽缸和活塞、活塞环之间形成一层油膜，可有效避免两者的直接接触摩擦。但是，以下几种情况会使机油不能充分发挥其润滑的作用，从而导致拉缸：

1) 机油量不足。显而易见，当机油量加入不足，发动机在运行过程中机油不断

水泵而得不到及时补充时，无法建立其足够厚度的油膜而拉制缸。

2) 机油乳化，特别是在冬季，当发动机熄火后温度降低，汽缸筒下部和曲轴箱

内（从通气管吸入）的空气中的水分凝结成水混入机油中，就会逐渐导致机油的乳化。同时，从燃烧室中泄漏的混合气也在不断地融入机油，促进机油的乳化。乳化后的机油尝试变稀，使机油变质，不易在汽缸和活塞、活塞环之间建立起有效的油膜。

3) 机油牌号选择不当。根据地域、季节的不同应选择适当牌号的机油，如果选

择不当，在冬季机油过粘，流动性差，或者在夏季机油过稀，都会导致润滑

不良。

8、异物、杂质引起的拉缸

当汽缸与活塞、活塞环之间有硬质异物时，异物起到石料的作用，使两者表面加速磨损，严重时拉缸。

异物来源主要有以下几个方面：

1) 发动面部品清洗不干净而带入的灰尘等异物；

2) 发动机部品上残留的毛刺；

3) 发动机盍过程中研磨下来的铁屑、铝屑；

4) 空滤器过滤不良而随空气进入的灰尘；

5) 机油、混合气燃烧不充分所产生的积碳；

6) 消声器喷砂处理时残留在消声器内的铁砂被倒吸入燃烧室。