1.气缸套磨损

（1）磨损现象 正常使用的气缸磨损状况是不均匀的，工作表面在活塞运动区域内的磨损沿纵断面方向呈上大下小的不规则倒“锥形”，磨损的最大处是第一道活塞环在上止点位置时所对应的气缸壁，如图2-31所示。从气缸的横断面看，磨损后失去原来正圆形状。因为活塞环接触不到的气缸上口几乎没有磨损，所以形成了“台肩”。

（2）磨损原因

1）使用环境恶劣。如风沙、粉尘严重等；空气滤清不良。滤芯破损或进气管路短路，致使很多沙土吸入气缸，在气缸壁间形成严重的磨料磨损。因此，空气滤清器应及时保养，维护滤清器的正常工作是降低气缸磨损的关键。

2）润滑油使用不当。牌号规格不对，过稀或过稠及润滑油压力不足，致使气缸润滑不良，气缸上部处于半干摩擦或干摩擦状态，润滑不良将加剧磨损；润滑油滤清器过脏，又未及时保养清洁，致使过脏润滑油旁通，或者加注润滑油时，尘土或杂质混入油底壳内，也会加剧磨损。

3）冷车起动后立即带负荷工作，摩擦表面润滑不足。

图2-31 气缸纵断面磨损状况

4）长时间不能保持正常工作温度。温度高，气缸强度降低，润滑油变稀，造成气缸粘着磨损，甚至酿成“胀缸”事故；温度过低，润滑油粘度大，油膜不易形成。且气缸内可燃混合气燃烧后，产生水蒸气和酸性氧化物，生成矿物酸和有机酸，附在气缸壁上，在柴油机低温频繁起动和燃烧不完全时酸性物质更易生成，造成气缸严重的腐蚀磨损。实践和实验证明，当气缸壁温度低于50℃时，气缸磨损量是90℃时的4倍。

5）装配使用不当。气缸套装配时，过盈量过大，缸套上平面高出缸体量过多，会造成气缸套局部变形，当柴油机高温、大负荷运转时，气缸因热变形加剧，当热变形超过某一限度时，会使活塞环与气缸的适应性变差，加速气缸、活塞环的磨损。维修中活塞环端隙、侧隙修配不当，环受热膨胀、卡死在气缸内、端口锉修后有飞边等原因都会加剧磨损。

2.拉缸

拉缸是指气缸与活塞或活塞环相对运动时表面形成严重损伤。一般多发生在新机或大修后的初期。

（1）拉缸现象 气缸拉伤后，在气缸壁上沿活塞运行的方向出现一条条深度不等的沟纹。同时，润滑油可能窜入燃烧室，排气管中有蓝黑烟排出，并造成燃烧室大量积炭。可燃气体漏入曲轴箱内，严重时润滑油加油口出现“喘气”现象，并窜出油烟。同时，柴油机活塞有敲击声，柴油机的功率不足。

（2）拉缸原因

1）活塞和气缸套配合间隙过小。

2）活塞和气缸套之间润滑不良，严重时发生干摩擦。

3）活塞环折断、咬死在活塞上。

4）润滑油不清洁，含有大量杂质。

5）大修后没有经过磨合直接长时间高速大负荷运转。

6）工作温度过高。

如果柴油机处于高温状态工作，在温度的影响下活塞的几何尺寸在不断地变化，温度愈高，活塞比气缸膨胀更为严重，工作状态时的间隙愈小，润滑油膜的形成条件愈差，产生的摩擦热量愈大，膨胀量会进一步增大，如此恶性循环就会造成拉缸，甚至抱死而烧毁活塞。

影响柴油机工作温度的主要因素是柴油冷却系统的效率，所以在柴油机的使用维修中要保证冷却系统对柴油机的温度有可靠的控制能力。

另外，喷油时间过早、混合气过稀都会使柴油机的温度升高，甚至造成活塞顶部烧蚀或拉缸。混合气过稀，燃烧速度缓慢，温度升高，燃烧积炭而使活塞顶部形成局部着火现象，导致温度进一步升高，使活塞在气缸内的工况变坏，以致严重烧毁活塞而拉缸。

3.活塞烧蚀

（1）活塞烧蚀现象 活塞烧蚀的外部特征一般为柴油机异响、振动加剧、曲轴箱排气明显增大，运转中突然出现排气冒白烟，且有润滑油从排气管中排出。

拆检柴油机后内部特征为：早期轻微烧蚀后，第一道活塞环上部出现蜂窝眼；晚期严重烧蚀后，第一道活塞环镶槽断裂或活塞烧缺。随着柴油机的继续使用，这一现象进一步扩大，最后恶化到活塞环槽脱落和活塞产生碎块，甚至烧熔。异物受活塞往复撞击摩擦会拉伤缸套，或导致缸盖底平面、气门和喷油器等破损，碎块进入排气道和增压器，并可能打坏增压器废气涡轮。

（2）活塞烧蚀原因

1）冷却不足。冷却系统故障如水泵磨损泄漏、传动带松动断裂，散热器和冷却水道水垢严重，节温器卡死或动作值偏移等，使柴油机得不到及时冷却，活塞、缸套始终处于高温状态而烧蚀。冷却器喷嘴堵塞也是造成活塞烧蚀的重要原因。

2）空气滤清器滤芯脏堵。空滤滤芯堵塞会导致进气量减少，无法满足喷入缸内柴油完全燃烧的需要而形成后燃，使柴油机冒黑烟，气缸内温度过高。

3）全负荷工作时突然停机。若柴油机在全负荷工作时突然停机，冷却系统随之停止工作，则活塞可能因热量无法正常散出而局部烧蚀。

4）润滑不当。润滑油选择不当，或润滑系统故障会使磨损加剧或燃烧室润滑油和积炭增多而导致活塞拉缸或烧蚀。

5）排气背压大。若消声器堵塞造成排气不畅，会有高温燃气在缸盖等处积聚，使燃烧室部件长期处于高温状态，从而造成活塞烧蚀。

6）燃油系统故障。喷油量过大或雾化不良，造成积炭和缸内异常高温，严重时使活塞烧蚀。喷油提前角不正确，PT燃料系统STC阀柱塞磨损或卡死，以及STC润滑油油路泄漏等，都将导致喷油正时紊乱，燃烧不好，活塞积炭高温烧蚀。

7）其他。缸套和活塞腐蚀、气蚀破坏；制造缺陷形成疲劳源导致疲劳损坏；活塞顶隙调整不当，使柴油机压缩比发生变化等原因也会导致拉缸或活塞烧蚀。

4.活塞敲缸

（1）敲缸现象 柴油机“敲缸”是指活塞敲击气缸时发出的一种有节奏的、清晰的“咣当”声，一般在柴油机附近能听到。当柴油机大负荷、转速突然变化或低速运转时，声音更明显。

（2）敲缸原因

1）活塞与气缸磨损严重，配合间隙过大，活塞在上、下运动中发生摆动，撞击缸壁，属机械“敲缸”。机械“敲缸”在柴油机起动初期，即冷状态时响声明显，柴油机温度升高后，响声减弱或消失。

2）喷油时间过早或产生“爆燃”而引起燃气动力“敲缸”。“爆燃”是由于个别缸喷油器喷油压力过低，雾化不良或有严重的滴油，在燃烧过程的滞燃期积聚过多燃油而产生。燃气动力“敲缸”不随柴油机温度改变而变化，当整机供油提前角太大时，还有振动和噪声加剧现象。

5.活塞环损坏

活塞环工作条件恶劣，如果使用、维护及装配不当，常造成活塞环损坏，直接影响柴油机的使用可靠性和寿命。

（1）偏向磨损

1）特点：活塞环上下端面与环槽的磨损较小，单侧或在圆周面上有厚度不均匀磨损；活塞环滑动面上因粘着磨损而产生纵向划痕；活塞环与活塞顶部有窜气的痕迹。

2）原因：活塞在气缸中的位置不正。其主要影响因素有：新机或大修后的柴油机磨合不足；气缸套因受热不均而局部变形以及气缸套装入缸体位置不正；连杆弯曲、扭曲严重；曲轴轴向间隙过大等。

（2）过度磨损

1）特点：活塞环上下端面有周向划伤且磨损严重，活塞环发乌；滑动面四周有细小的纵向划痕；油环及活塞环槽回油孔周围有大量油泥。

2）原因：造成活塞环过度磨损的直接原因是运行管理以及维护、保养不当。主要影响因素有：空气滤清器滤清质量差；润滑油型号不合要求、严重污染，润滑不良；燃料中有水或杂质较多；喷油器喷油质量差；柴油机经常在大负荷、低温状态下工作。

（3）工作面擦伤

1）特点：活塞环单侧或周向接触面上有纵向沟槽；接触面发生金属剥离以及纵向大面积严重划伤。工作面擦伤与粘环现象往往同时存在。

2）原因：造成活塞环擦伤的直接原因是活塞环与气缸间的油膜遭到破坏，主要影响因素有：活塞与气缸配合间隙过小；柴油机长期在高温状态下工作；装配气缸套或紧定缸盖的方法不当而引起气缸套变形；润滑油不足或污染严重；柴油机不正常燃烧。

（4）折断

1）特点：第一道气环以及油环断裂较多；活塞环工作面有条纹状拉痕现象；断口经常发生在开口两侧的高位区。

2）原因：造成活塞环断裂有环本身质量的原因，也有其他原因。主要影响因素有：柴油机工作过热，因热膨胀致使开口端相碰造成折断；过度磨损、偏磨；选用的机油粘度过小或过大；活塞环选配、安装方法不正确；活塞环与气缸之间的配合间隙过小。

（5）活塞环黏结(www.daowen.com)

1）特点：活塞环与活塞环槽处有大量的油泥、积炭和胶质，活塞环滑动面上呈现擦亮的光泽；活塞环弹力不足，尤其是气环更为严重；活塞环滑动面上有纵向严重划痕。

2）原因：造成粘环的直接原因是活塞环被油泥堆积物、积炭黏结，以及活塞环变形卡滞所致，其主要影响因素有：活塞环及环槽严重变形，活塞环侧隙、背隙过小，使环卡死在环槽内；柴油机过热或经常超载工作，使润滑油产生高温胶质；润滑油污染严重、润滑油质量差、润滑油上窜；喷油器喷油质量差及经常爆燃等。

6.气缸体和缸盖裂缝

气缸体和气缸盖由于其结构复杂，如果使用不当，容易产生裂缝，而且修复困难。主要原因包括：

（1）水箱开锅时突加冷水 水冷式柴油机的散热器开锅时，冷却液大量蒸发，特别是位于柴油机上部的缸盖更易因缺水而温度急剧上升，如果此时突加冷水，缸盖会因骤热骤冷而产生裂缝。正确方法是让柴油机低速运转一段时间，待温度下降、冷却水不再沸腾时，方可添加冷却水。

（2）柴油机干起动后再加水 有些水冷式柴油机长期使用后，起动性能较差。在寒冷的冬季，由于难起动，驾驶员常采取干起动后再加水的错误办法。缸内燃油燃烧时，若水道内无水冷却，缸盖和缸套局部温度过高，此时如果加入冷水，会因突然收缩而产生裂缝。因此，当气温很低时，可采取给散热器加热水、润滑油预热、热水浇泼喷油泵和喷油器，以及喷射起动液等辅助方法来帮助柴油机起动。

（3）水套穴蚀 穴蚀是快速运动或振动的表面及其附近因压力和温度变化，引起真空小气泡突然破裂而剥离金属材料表面层的腐蚀现象，气缸在水套部位的严重穴蚀可以导致气缸破裂。

（4）柴油机过热 柴油机长时间超负荷工作、冷却系统散热不良、供油时间过迟、喷油泵供油量过大或冷却系统渗漏而使柴油机缺水运行，以及涡轮增压器转速下降等原因，都会使柴油机长时间处于过热状态，缸盖和机体也容易产生裂缝。应针对上述不同情况采取相应措施，使柴油机在正常温度下运转。

（5）正确安装 缸盖经长期使用后，会逐渐翘曲变形，必须进行修磨，使其平面度允差恢复。否则不但会因漏气而冲坏缸垫，同时可燃气外泄也会使缸盖局部过热，并容易产生裂缝。另外，缸盖螺栓要按规定拧紧，以确保缸盖的密封。缸套装配过程中，若没有严格按照装配工艺规范，强行装合，易使缸体内部积聚过大的残余应力，产生裂纹。

7.气缸垫损坏

气缸垫损坏俗称“冲缸垫”，气缸垫损坏将导致气缸密封不严，并同时出现“三漏”现象。压缩比大，功率高，高增压的进口柴油机气缸垫烧损现象更为突出。

（1）损伤部位

1）相邻两缸过梁处烧损。

①现象：柴油机运转中动力突然下降，转速明显降低，机体抖动严重且排气管有轻微放炮现象；柴油机熄火后起动困难或怠速时极不稳定。

②判断：使柴油机在怠速稍高转速下运转，然后分别拆下相邻两缸喷油器高压油管试听，若柴油机转速和抖振无明显变化，且排气管放炮声明显减弱或消失，则可初步判断该相邻两缸过梁处气缸垫烧损。进一步，可拆下相邻两缸的喷油器，取一根塑料软管插入喷油器孔中，猛吸一口烟，沿软管吹入缸内，若另一喷油器孔冒烟，则证明相邻两缸气缸垫烧损严重。

2）气缸口与气缸垫边缘损伤。

①现象：柴油机动力下降，加速迟缓，怠速时转速不稳，机体抖动严重，烧损严重时在气缸中上部出现有节奏的“嚓嚓”声。

②判断：a.采用“单缸断油法”，即在响声明显时，分别拆下各缸高压油管，若此时某缸响声下降或消失，则此缸气缸垫可能已烧损。b.在缸盖与缸体接缝处均匀涂些润滑油，若有气泡出现，表明此处气缸垫烧损。

3）气缸口与气缸盖螺栓孔之间损伤。

①现象：怠速不稳，气门罩盖处有轻微“嚓嚓”声，气缸螺栓（母）经常松动，气缸盖上端螺栓孔周围及螺栓上有积炭沉积。

②判断：在螺栓孔周围均匀涂上润滑油，突然加速柴油机，若有气泡出现，证明此处气缸垫可能烧损。

4）气缸口与润滑油道之间损伤。

①现象：润滑油压力不稳定，油温升高过快，润滑油中有气泡，颜色变浅并有柴油味，润滑油消耗及氧化变质加快，低温时排气管有大量蓝烟排出。

②判断：a.使柴油机转速突然升高，若润滑油压力不稳且指针抖动，表明气缸垫可能烧损。b.采用“单缸断油法”，即在中、高速时，分别拆下各缸喷油器试验，若某缸喷油器孔内有润滑油喷出，则证明该缸与润滑油道间气缸垫烧损。

③拔下机油尺检查润滑油消耗量，将润滑油的消耗量与正常值比较。

5）气缸口与冷却水道之间烧损。

①现象：水温突然升高，运转沉闷，动力下降，冷却水消耗过快，排气管有白烟排出，用手接近排气管消音器出口处，发现手上有水珠，加速时散热器加水口有水泡或冷却水外窜，散热器加水口处有水锈痕迹，怠速时，排出的废气呈淡黄色，曲轴箱油面升高，润滑油乳化现象严重，严重时有大量的冷却水进入气缸，无法起动。

②判断：a.拔出油尺，观察润滑油油面是否升高，润滑油中是否有水，润滑油颜色是否发白。b.将散热器加满水，突然加速柴油机。若散热器加水口有水泡或冷却水外窜，则说明气缸垫烧损。c.拆下进气管，用棉纱等物堵塞各缸进气口，加速的同时散热器加水口处水泡或冷却水外窜会减弱或消失，则进一步证明此气缸垫已烧损。

（2）原因

1）内燃机经常超负荷工作，由于气缸内的局部压力和温度过高，容易“冲缸垫”。柴油机操作使用方法不当，如经常空负荷急加速，高温频繁熄火等。

2）柴油机供油过早，导致工作粗暴而“冲缸垫”。

3）气缸体及气缸盖因高温而变形，造成相邻气缸互相窜气，严重时容易烧坏气缸垫。

4）气缸盖螺栓紧度不一致，不是按照一定顺序分几次拧紧或转矩不符合规定，引起变形，造成气缸垫损坏。

5）气缸垫自身质量较差，气缸垫包边不紧，或者铜皮内的石棉铺置不均匀，特别是燃烧室周围处没有铺置均匀时，最易冲坏气缸垫。

8.轴瓦失效

（1）现象与判断

1）烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。

柴油机工作时，如果突然在曲轴箱听到一种“唧、唧”的响声，好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音，这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时，一般可判断柴油机的轴瓦已烧坏：润滑油温度急剧升高达90℃以上、润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。

烧瓦常常与“抱轴”同时出现，轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、龟裂、烧损、粘结和严重拉伤等现象，轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组，重者会使柴油机曲轴颈严重拉伤，甚至还会使曲轴、机体报废。造成柴油机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的，但归根到底是其润滑条件被破坏，引起摩擦性质改变成粘附磨损。

2）疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。

出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹，进而向纵深和横向扩展，裂纹相互连通时，轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中，若瓦背垫有异物，造成局部应力集中，也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、润滑油压力下降和出现响声（敲击声）。

3）划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线，轻微的划痕并不影响柴油机正常工作，严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。

4）异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后，在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时，通常不会使轴瓦失效，但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。

5）轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的爆破力，冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。

6）擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油，油膜破裂而造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触，而导致的一种热损坏，其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕，属较为严重的粘着磨损。

（2）轴瓦失效的原因

1）油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通，机油泵不能正常供油或润滑油压力过低，导致润滑不良。

2）润滑油的等级不符合要求，润滑油变质、过脏；气缸套防水橡皮密封圈失效，导致冷却水渗漏到油底壳。

3）轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成：间隙过小，则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面，无法形成润滑油膜；间隙过大，轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大，导致润滑油膜破裂。

4）柴油机刚起动，特别是冬季，润滑油尚没有进行充分润滑时，就以很高的速度并满负荷工作，或频繁起动，长时间怠速运转等。

5）柴油机长时间超负荷、超转速运转：机体温度高，润滑油粘度下降，不易形成正常的润滑油膜；交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限；载荷波动或波动幅度增加，使润滑油气泡破裂。

6）使用维护和装配不当，轴颈表面有飞边，以及装配时未清洗干净。

在排除机件本身故障的同时，还要特别注意查找、分析引起故障的原因，如轴瓦失效是由于润滑油压力低、缺润滑油，还是油道有脏堵、油流不畅等原因所致，只有查找到引发故障的最终原因并排除后，才能保证柴油机可靠工作，以免更换轴瓦后，再次发生同类故障。