“拉缸”拉的是哪儿？“爆缸”爆的是什么？“顶缸”是怎么顶的？( 二 ) _拉缸

文章插图

气缸套是固定不动的，活塞在气缸套中上下往复运动，二者形成了一个运动摩擦副。一个普通的家用汽油机，假设活塞行程是87mm，当发动机以2000转/分钟运行时，二者的相对速度将近6米/秒。如此高的摩擦速度，如果没有良好的润滑与散热，摩擦副很快就会被破坏，所以活塞-气缸的润滑与散热是发动机的核心技术。此外，由于侧压力与气体压力的存在，活塞并不是在气缸中间位置运行，而是在上下行时分别偏向于一侧，在侧压力方向磨损更严重，因此形成了偏磨，这是往复式发动机不可避免的缺陷。

文章插图

活塞与气缸套之间大约有0.05~0.1mm的间隙，这个间隙称为“配缸间隙” 。不同的发动机这个数值略有不同，一般铸铁气缸体匹配铝合金活塞会略大一些，铝合金气缸体匹配铝合金活塞会略小一些。如此小的配合间隙，需要有精密的机械加工工艺与设备来实现。我们通常说的发动机制作精密，主要也是指这个部分。此外，金属的热膨胀也是必须考虑的因素，使用不同的金属材料，热膨胀系数不同，配缸间隙也不同。这些都是发动机最核心的技术。
需要注意的是：这个参数是冷车时的数据，测量的是活塞裙部与气缸壁之间的间隙。发动机达到正常工作温度时，这个间隙会缩小至0.02~0.05mm左右。如果由于磨损导致这个间隙过大，活塞-气缸的密封性能会大幅度下降，气缸压力降低，进入燃烧室的可燃混合气压缩不足，难以燃烧，并从活塞-气缸壁之间的间隙漏出，形成所谓的“下排气”，发动机动力下降，机油消耗量剧增，在这种情况下就需要大修发动机了。

文章插图

知道了活塞、气缸的特性以及二者的运动关系，就可以来解释拉缸、爆缸等术语了。
前文说了，活塞-气缸之间的间隙非常小。如果有硬质颗粒物进入了这个间隙中，在活塞的高速运动以及巨大惯性的作用下，就会对气缸壁和活塞表面造成划伤，在气缸壁表面形成纵向的沟纹，这就是所谓的“拉缸” 。所以，简单来说，“拉缸”就是气缸壁内表面纵向划伤。造成拉缸的原因，一般是有杂质进入到了燃烧室中，比如脱落的积碳颗粒、空气中的硬质颗粒物等，此外活塞环折断、活塞销卡簧掉落、活塞销窜出等，也会造成拉缸故障。

文章插图

当发动机出现拉缸故障之后，由于在划伤处泄漏，所以气缸的密封性下降，发动机会出现异响、抖动等现象，发动机动力下降，下排气增大，在机油尺处会看到一缕缕的烟雾从这里窜出。如果是轻微的拉缸，发动机可以继续使用，只是要避免大负荷运转。如果是严重的拉缸，那就必须停机维修了。避免拉缸故障的一个重要措施是使用质量良好的空气滤清器，并保持进气管路的良好密封，这样可以将空气中的硬质颗粒物完全过滤，避免进入气缸中卡入活塞-气缸摩擦副中。此外，降低发动机燃烧室中的积碳，也是避免拉缸的措施之一。

文章插图

那么“爆缸”又是怎么回事呢？大家一听，爆缸，哇，发动机爆炸了耶！
其实并不是。现在的汽车发动机是非常安全的，绝对不会发生爆炸。所谓的“爆缸”，其实是指活塞与气缸套卡死不动的故障。
前文说了，发动机在正常工作时，活塞与气缸壁之间的间隙是非常小的。但这是建立在发动机散热良好情况下的。如果发动机散热不好，或者长时间大负荷工作，那么活塞的温度就会急剧上升，发生较大的膨胀变形，而气缸体膨胀量没有活塞大，因此活塞与气缸套之间的间隙就会消失，二者从间隙配合变成了过盈配合。活塞在飞轮惯性力的作用下，仍然保持上下往复运动，与气缸壁之间发生严重的摩擦，生成大量的热，使活塞表明与气缸壁内表面金属熔化，并熔接在一起，然后又撕裂。此时活塞与气缸套表面完全破损，摩擦副完全被破坏，由此产生巨大的阻力迫使发动机停止运转，高温使活塞与气缸套熔接在一起，发动机完全不能工作了。

文章插图

爆缸一般都是由于发动机高温导致的。在此时，发动机中的冷却液会沸腾，发动机舱中烟雾缭绕，就像爆炸了一样，所以称为“爆缸” 。爆缸是一种严重的机械故障，发动机中的活塞与气缸套卡死不动，完全丧失工作能力，必须拆解大修才能修复。如果汽车在高速行驶中发生爆缸事故，甚至会导致汽车失控，是非常危险的发动机故障之一。所以我们在日常使用中，一定要保持发动机良好的散热能力，如果发动机温度过高必须停机检查，决不可带病运行。