4102B型柴油机气缸套断裂故障分析与预防措施研究
2018-08-04夏绍彤
装备制造技术 2018年6期
关键词:故障
夏绍彤,魏 伟
(东风朝阳朝柴动力有限公司,辽宁 朝阳122000)
0 前言
柴油机的主工作循环是曲轴驱动连杆、连杆带动活塞在气缸套内部进行往复运动,而气缸套是直接与活塞环接触的,是活塞运动摩擦副的本体[1]。气缸套内表面承受高温高压燃气直接作用,外表面与柴油机缸孔直接接触,由缸体水套内的冷却循环水进行降温,缸套的外表面和内表面在较大温差下产生严重热应力,此外还受到缸盖安装时传递给缸套安装预紧力。如果气缸套不能较好的保证这些使用条件,就会产生断裂、缸套碎等故障模式。
4102B型柴油机为直列、立式水冷、四冲程柴油机,其使用的气缸套为薄壁干式上止口定位气缸套,缸套材质为硼铸铁。其结构特点有:
(1)受柴油机缸体结构限制,缸套壁厚只有1.5 mm,最薄弱退刀槽处只有1.3 mm.
(2)干式气缸套压装后与缸体直接接触,结构的刚度要求较高,工作中温度分布不均匀,导热性相对较差,容易发生局部形变。
(3)属于成品缸套,内表面和外表面都需要在缸套厂进行精加工,与缸体分组压装。
(4)使用缸体缸孔止口进行定位,缸套沿部承受缸套压入力,工作中承受活塞的拉力及缸盖螺栓的紧固预紧力。
气缸套参考结构如图1所示。

图1 气缸套结构图
经统计发现气缸套断裂的位置,主要分布在气缸套的支承肩下退刀槽处,该处断裂后,活塞在缸套中继续工作,缸套由于没有受力支撑,受往复拉力和活塞敲击而产生破碎。本文结合朝柴公司的4102B型柴油机气缸套本身、缸体加工过程、缸套的安装及与缸体的配合尺寸等对气缸套断裂的原因进行分析。……
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