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導致活塞斷裂的原因大致有以下幾點:
1.活塞頂部積炭嚴重?;钊敳康姆e炭使活塞頂局部過熱并產生高溫,當局部高溫超過材料的熔點時,就會將活塞頂部燒熔形成熔洞。
2.活塞環膠結或斷裂?;钊h膠結或斷裂會導致活塞環不能與缸壁緊密貼合,活塞頂的熱量不能及時傳走,同時還會引導高溫氣體下竄,結果使活塞頂及活塞環槽部位因過熱而燒蝕。
3.供油不均。柴油機各缸供油量和供油時間如果不均勻,將會使部分汽缸燃燒過程惡化,形成積炭或嚴重后燃,柴油燃燒的熱量不能用來作功,而使部分汽缸內的活塞頂溫度過高,導致材料熱疲勞而燒熔。
4.噴油嘴工作不良。當噴油嘴出現滴油、二次噴射、霧化不良等情況時,活塞頂積油處局部溫度過高,熱應力增大,以致燒蝕。
5.發動機產生爆震。發動機工作中,活塞頂部要承受燃燒爆發力的周期性機械沖擊,其瞬時沖擊力可達7MPa,直接作用于活塞頂上的沖擊力可達100kN以上。如果發動機產生爆震,其沖擊力將會成倍上升?;钊斣跓釕椭芷谛匀紵l力的作用下,產生熱疲勞和機械疲勞,最終導致燒熔和開裂。而發動機產生爆震的原因主要是供油時間或點火時間過早、汽缸內積炭過多、壓縮比過高、活塞頂上形成熾熱點引起早燃、所用汽油辛烷值過低等。
6.機油冷卻噴嘴堵塞。有些大功率發動機機體上設有機油冷卻噴嘴,通過向活塞內腔噴射機油以幫助冷卻散熱。如果機油冷卻噴嘴堵塞,活塞就會積熱升溫,也易導致活塞燒頂。
7.發動機長時間超負荷超速運行,或發動機散熱不良?;钊L期受過高熱應力和機械應力作用,易于疲勞燒蝕。
8.活塞質量不合格。若活塞鑄造時存在氣孔、疏松、微裂紋、夾渣等缺陷,則在高溫高壓作用下,這些氣孔、疏松、微裂紋會成為疲勞源而導致疲勞損壞;活塞中的夾渣首先熔化,造成活塞燒熔。
9.經常猛轟油門,發動機高速大負荷運行,溫度過高。