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太脱拉T815-2SV2自卸车发动机早期磨损分析

太脱拉T815-2SV2型自卸车,该型自卸车的载质量为17.2t,发动机为11A-929-16型。发动机产生早期磨损,现象是:当新自卸车运行到3万-5万km时,发动机运转无力,燃油消耗率及机油消耗量明显增大,并出现明显的异响。解体发动机后发现:气缸的圆度达0.15mm,圆柱度为0.20mm-0.25mm,活塞顶部产生了着磨损或严重烧蚀损伤,即气缸和活塞都达到了报废的程度。

    国内不少机械施工企业使用太脱拉T815-2SV2型自卸车,所以研究其产生早期磨损的原因和可能采取的预防措施是有意义的。

    1 发动机早期磨损的原因

    发动机早期磨损的原因一般是发动机(新购置或刚大修的)在磨合期内未按规定使用和维护,致使发动机工作温度过高,磨损加剧。另外,发动机配件质量差和装配质量低也可能造成发动机早期磨损。

    T3A-929-16型发动机是T3-929-11型发动机的改进型。对该两种型号发动机的结构进行了比较,对T3A-929-16型发动机的异常磨损部位的几何尺寸、配合间隙和有关参数进行了测量,对活塞的膨胀情况进行了试验,并对磨损产物–金属颗粒的形貌、粒度分布和磨损性质进行了铁谱分析。通过上述比较、测量、试验和分析,初步找到了该型号发动机产生早期磨损的特有原因。

    a.电子控制冷却系统工作迟缓或失效。 T3A-929-16型发动机的温度是由电子控制冷却系统自动控制的。在其气缸盖上装有发动机温度传感器和机油温度传感器。当气缸盖温度和机油温度达到规定温度时,电子控制冷却系统使冷风机工作,将气缸盖温度和机油温度分别控制在130℃-150℃和104℃-115℃。但是,现场测试表明,该电子控制冷却系统要在气缸盖温度达到150℃以上时才工作,工作时间明显滞后,再加上驾驶员有依赖电子控制冷却系统自动控制温度的思想,致使发动机在其气缸盖温度为170℃左右的情况下工作,零件磨损加剧。另外,自卸车T3A-929-16型发动机的检查表明,约有20%发动机的电子控制冷却系统失效,因此,这些发动机在温度失控状态下工作。

    b.发动机较长时间原地空转。该型号发动机是风冷发动机,其上部是密封的。在自卸车行驶过程中,发动机的冷却一是靠高速迎面来的空气流(冷风),二是靠冷风机的吸力。高速迎面来的空气流从发动机散热片中间通过时便将由气缸内部传出的热量带走,从而冷却发动机,而冷却风扇的吸力使冷却风道内产生一定的负压,从而提高空气流的速度,加强对发动机的冷却。当发动机原地空转时,缺少高速迎面来的气流,发动机的冷却速度降低,发动机温度因此而升高。

    c.自卸车在发动机磨合状态下运行或低速大负荷下运行时活塞顶部冷却不良。在T3A-929-16型发动机运转过程中,活塞内顶部是靠主油道上的机油喷嘴喷射机油冷却的,机油的喷射压力为0.2Mpa。当自卸车在发动机磨合状态下运行或低速大负荷条件下运行时,由于发动机转速(约1000r/min)较低,所以机油喷嘴喷射的机油压力往往低于0.2MPa,使活塞内顶部冷却不良,活塞顶部的膨胀量过大,以致活塞顶部与气缸上部产生黏着磨损或活塞顶部产生烧蚀损伤。

    d.国产活塞的膨胀系数过大而活塞裙部的圆柱度过小。对该型发动机的国产活塞与原厂活塞的膨胀量(活塞温度从室温升至140℃)和活塞裙部的圆柱度进行了测量,其结果是:国产活塞的膨胀量为原厂的4倍,国产活塞裙部的圆柱度(0.025mm)明显小于原厂活塞裙部的圆柱度(0.06mm)。由此可见,国产活塞的膨胀系数过大,而活塞裙部所允许的活塞膨胀变形量过小,因此,在将原厂活塞换成国产活塞后,发动机工作时活塞与气缸的配合间隙变小,容易产生拉缸事故。

    2 发动机早期磨损的预防措施

    2.1严格控制发动机的工作温度

    在自卸车运行过程中要将发动机气缸盖的温度控制在130℃-150℃。为此,要做到以下4点。

    a.避免自卸车在超载、超速或低速大负荷条件下运行。

    b.经常检查电子冷却控制系统的工作情况。方法是将点火开关从“0”位转到“1”位,并同时观察信号灯是否闪亮。如果信号灯闪亮,说明该系统工作正常;否则,应及时更换损坏件。

    c.在夏季来临时要用温度计检测气缸盖温度,如果温度偏高,应将自动温度控制改为手动温度控制。

    d.杜绝发动机原地磨合和原地长时间空转,养成在停车后、离车前将发动机熄火的习惯。

    2.2严格控制发动机的转速

    在发动机磨合期及自卸车低速、长距离行驶时,发动机转速应>1000r/min。在发动机中、高速运转时,机油压力应≥0.2MPa,否则应及时修理发动机润滑系。

    2.3维修时精选活塞

    选用国产活塞时,要选用同一厂牌的活塞,其裙部圆柱度应≥0.06mm,并且,活塞与气缸的间隙应取规定范围中的最大值(0.15mm)。

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