农机修理中对气缸鉴定的

【摘 要】在当前的农业机械化发展中,对农机的修理技术要求越来越高.如何能够快速找出农机故障原因,并及时作出正确故障排除处理成为农机修理人员最关心的问题.要想作出故障排除处理,首先就要对故障进行鉴定判断,这是最基本的维修技术.现本文主要探讨了农机修理中对气缸的鉴定问题.文章首先分析了气缸的磨损特征及其各自的形成原因,继而详细探讨了气缸的鉴定方法,最后简要论述了气缸的简单维修技术.

【关 键 词】农机；修理；气缸；故障；鉴定

随着工业机械生产水平的不断提升,越来越多的农业生产机械被逐渐研发应用,为我国农业生产机械化发展做出了巨大贡献.但在农机的使用过程中,常常会因为长期使用磨损等诸多原因而出现一些故障,影响到农机的正常使用.尤其是农机动力系统的气缸出现问题时,会使农机无法运转,降低了农业生产的时效性,不利于农作物的生长.为此,当农机出现故障时,必须要及时准确的对故障进行鉴定判断,并采取最佳的处理方法,以尽快恢复农机的正常运行.以下本文就主要以拖拉机柴油机的气缸修理鉴定问题进行简要探讨.

1.农机气缸的磨损特征与成因分析

农机的气缸在长期的使用中,磨损最多的部位多在活塞的运动范围内,而其所形成的磨损通常会表现出不均匀的锥形与椭圆形的形状特征.其中锥形多为上大下小的形状,主要沿长度方向；而椭圆形则在活塞运动的圆周方向,气缸中其他不与活塞相接触的地方则不会发生较大磨损.经过研究分析后,笔者认为农机气缸之所以会出现这两种磨损特征,主要的形成原因分别有以下几点：

1.1气缸磨损呈锥形特征的形成原因

在实际的农机使用过程中,导致气缸出现锥形磨损的原因是多方面的,并非是单一原因所造成的.首先,在气缸的工作环境中,由于气缸上部的油液温度较高,使得其粘度较低,又或者是由于气缸上部的油液已经被燃烧掉,因此气缸上部的润滑性能最差,活塞运动时在上部受到的摩擦力最大,因而对气缸上部工作面的磨损程度也就越大.其次,在气缸中,上部所承受的压力要远远大于下部,这也是造成上部磨损多而下部磨损少的锥形磨损的主要原因.第三,当空气中存在一定的磨料时,其在上部磨损时锋利度最大,当作用到下部时,则基本上已经将尖角磨钝,因而对下部的磨损并不严重.最后,气缸内存在的化学腐蚀和电化学腐蚀也会对气缸磨损形状造成很大影响.燃料在气缸内燃烧时,燃料中的硫与水蒸气化合生成硫酸,二氧化碳与水蒸气化合生成碳酸.在高温燃烧时,大气中的氮与氧化合生成一氧化氮,继而生成二氧化氮；二氧化氮与水蒸气化合,则生成硝酸.此外,由碳氢化合物组成的燃料在燃烧时,还会生成有机酸,如：蚁酸、醋酸等.这些酸类物质使气缸壁产生化学腐蚀.当气缸壁的温度较低时,燃烧废气中的水蒸气易于在缸壁上凝结为水滴,因而会产生电化学腐蚀.由于气缸上部不能完全被油膜覆盖,接触酸类物质和凝结水滴的机会多,所以气缸越往上部,化学腐蚀和电化学腐蚀就越严重.

1.2气缸磨损呈椭圆形特征的形成原因

与锥形磨损一样,椭圆形磨损的形成原因也有很多种.其中最主要的形成原因有三,其一,受润滑条件与冷却条件的影响,即在一般的条件下,气缸的最大椭圆磨损多在上部润滑作用最小的部位,而若沿径向来看,则气缸的最大椭圆磨损则多在进气门附近的汽缸壁处,这是因为该处的冷却效率较高,气温下降较快所造成的；其二,受活塞环压力的影响,这是因为活塞的环压力并不是均匀分布的,而是沿径向环压力有很大不同,例如在其开口处的环压力就相对较高,甚至能高出平均压力的3倍之多,这样就会很容易造成气缸形成椭圆形磨损；其三,受侧压力的影响.这是因为在正常条件下,活塞往复运动的侧压力,会使气缸在连杆摆动平面（垂直于曲轴轴心线方向）产生较大的磨损,而侧压力较大的一边磨损也较大.但是,由于侧压力最大的位置并不在气缸上部,所以对气缸上部最大椭圆度的形成,并不起主要作用.此外,在修理时,曲轴连杆机构加工、装配的质量不符合要求,如活塞销孔偏斜,连杆弯、扭曲,轴弯曲等,也会促使气缸不均匀磨损的产生.

2.农机修理中对气缸的鉴定

在农机修理中之所以要对气缸进行鉴定,主要是为了判断气缸的磨损程度,以判断该气缸是能够继续正常使用的,还是需要修理的,或者是需要报废更换的,只有做出正确的鉴定判断,才能在最短的时间内完成气缸修理,从而保证农机尽快投入到农业生产中去.而在鉴定气缸的过程中,首先要做的就是观察气缸的外表面.即查看气缸的工作面是否有刮伤、裂纹、穴蚀或其他方面的损伤,即而再利用精确的仪表测量气缸在不同部位的内径.根据明显缺陷的情况和测量所得出的气缸的最大磨损量、圆度、圆柱度、活塞裙部与气缸的间隙,做出鉴定处理意见.

在确定气缸的测量位置,如对拖拉机柴油机的气缸,一般测量平行于曲轴轴线和垂直于曲轴轴线的两个方向,沿气缸轴线取四个截面；汽车汽油机的气缸,一般取四个截面部位.部位一是活塞处于上止点时第一道压缩环所对应的缸壁位置,部位二是第三道压缩环所对应的缸壁位置,部位三是活塞裙部下端所对应的缸壁位置,部位四是活塞处于下止点时第三道压缩环所对应的缸壁位置.在一般情况下,部位一处磨损最为严重.此处所测得的最大直径与未磨损处直径之差,为气缸的最大磨损量.

一般在部位二到部位四的范围内确定气缸的圆度和圆柱度.在同一截面内,横直径和竖向直径之差的一半为该截面的圆度.三个截面取其圆度最大者为气缸的圆度数值.分别计算两个方向三个部位中最大与最小直径之差,取其差值的一半,较大者为气缸的圆柱度数值.在部位二到部位四的范围内确定气缸的圆度和圆柱度,是因为这个范围是第三道压缩环的运动区间.而第三道压缩环是阻止气体通过的最后一道环,它对活塞和气缸的密封性能起着决定性的作用.因此在它运动区间任何位置封闭不严,都将使发动机的正常工作和功率受到极大影响.部位一的磨损量最大,也常是圆度最大的位置,但这个部位并非所有的压缩环都通过,对气缸的密封性能并不起决定作用.因此,如果将这个部位测量的结果也作为确定气缸圆度和圆柱度的依据,必将造成气缸的早期修理或报废.在部位三测得的直径与活塞裙部下端同一位置直径之差,取其最大值,为活塞与气缸的配合间隙.

汽车汽油机气缸一般测量上、中、下三个部位.上、下两个部位分别是活塞处于上止点和下止点时,第一道压缩环和第三道环所对应的缸壁位置.中间部位是活塞处于上止点时,活塞裙部下端所对应的缸壁位置.汽车汽油机的圆度和圆柱度由上、中、下三个部位测量的数值来确定.活塞与气缸的配合间隙是以中间部位测量数值来计算确定的.

气缸鉴定测量后,根据计算出来的最大磨损量、圆度、圆柱度和活塞与气缸的配合间隙,对照气缸的技术要求确定处理意见.

3.气缸的修理方法

经鉴定后,需要修理的气缸可更换气缸套,还可用幢削的方法把气缸的直径加大,然后配用相应修理尺寸的活塞和活塞环.柴油机的气缸一般可以加大2-3次,每次加大0.5mm.汽油机的气缸一般可加大3-6次,每次加大0.25mm或0.5mm.气缸或气缸套在加大到最后一次修理尺寸后,原是气缸套的,可更换标准尺寸的气缸套；原是整体式气缸的,可将磨损的气缸锉大,镶配一个套筒,然后再锉削至标准尺寸.

【参考文献】

[1]窦家刚.农机修理中对气缸鉴定的探讨[J].黑龙江科技信息,2009（03）.

[2]李德忠.农用机动车柴油机供油系统的故障分析与排除[J].农机使用与维修,2013（04）.