汽车发动机轴瓦故障浅析
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汽车发动机轴瓦故障浅析
摘要:在汽车使用中,发动机曲轴瓦烧蚀是一个较大的故障。要排除此故障
需对发动机进行解体维修,不仅会增加车辆的使用维护成本,而且会影响车辆的
运输效益。通过大量的实例分析研究,发现很多此类故障是由于使用与维护方法
不当造成的,本文就其中一些主要因素进行分析。
关键词:汽车;发动机;轴瓦
1、发动机润滑油品质的影响分析
发动机润滑油担负着发动机各运动部件特别是曲轴的润滑工作,因此,润滑
油的品质直接影响到轴瓦的润滑效果。润滑不良是造成曲轴瓦烧蚀的根本原因,
润滑油的粘度、粘温特性及润滑油的清净分散性能对曲轴瓦的润滑起着很重要的
作用。润滑油的粘度直接影响到曲轴颈与轴瓦间的油膜形成。如果润滑油粘度过大,发动机在低温起动时,由于机油泵的泵送性能差,容易出现暂时干摩擦或半
干摩擦状态,对轴瓦的磨损极大。反之,如果润滑油的粘度过小,在高温摩擦表
面上不易形成足够厚度的油膜,轴瓦得不到正常润滑,严重时会导致轴瓦的磨损
烧蚀。此外,润滑油的其他一些性能也会直接或问接地影响轴瓦的润滑。因此,
在汽车使用中要根据发动机使用技术要求,选用合适的润滑油型号及可靠的品牌。如果选用了品质较差的润滑油,由于含水、杂质较多,抗氧化、抗腐蚀能力较差,发动机在高速运转时,粘度大幅度下降,形成的油膜强度不够,使曲轴瓦的润滑
条件恶化,将加速轴瓦的异常磨损并导致烧蚀。
2、曲轴轴瓦装配间隙的影响分析
发动机曲轴的润滑采用的是强制式压力润滑系统,系统中的油压对润滑效果
起着至关重要的作用。如果油压过低,就会使曲轴颈的摩擦表面润滑油供给量不足,油膜不易形成或形成不充分,从而导致曲轴颈与轴瓦间润滑条件急剧下降,
造成严重磨损。引起润滑系油压过低的因素有多个,其中曲轴颈与轴瓦之间的装
配间隙对油压的影响容易被忽视,但它产生的后果却十分严重。如果间隙过大,
将使润滑油泄漏的速度加快,使油压过低。如果间隙过小,将使摩擦副油膜形成
困难,致使轴瓦磨损严重。在发动机设计时,将这些摩擦副的间隙与机油泵的泵
油量相配合,使润滑系保持一个合适的油压,保证润滑效果。不同型号的发动机,其问隙也有所不同,这是因为间隙是根据各自发动机的工作特点及应力载荷等条件,为适应其润滑而精确计算的。因此,在发动机曲轴的装配过程中,一定要严
格按照设计要求进行装配。但是,在实际工作中,有些装配技术人员往往凭着经
验去感觉装配间隙的大小,并没有严格按照相应的技术要求去做。这样,发动机
一旦工作条件恶劣,如高速、高温、重载等行车条件时,就会导致曲轴润滑不良,磨损加剧,严重时造成轴瓦烧蚀。例如,有一辆进口轿车,发动机曾出现3次曲
轴轴瓦烧蚀现象。经反复维修并更换了一些零部件后,还不见效。后来,经过仔
细检查发现,在维修装配中,操作人员按以往其他发动机0.040~0.060mm的间
隙进行装配,而技术手册要求的间隙是0.025~0.044mm。由于实际问隙大于标
准值,使得系统油压低,造成了磨损烧蚀。重新调整了装配间隙后,此类事故没
有再发生,可见装配曲轴轴瓦时必须严格执行技术标准。
3、电控发动机传感器工作特性变化的影响分析
现代新型汽车发动机都带有先进的电控系统。这些电控系统都是通过安装在
发动机各个部位上的传感器,采集发动机工作状况的信息,对其进行控制的。有
些传感器的信号将直接或间接影响发动机的润滑条件,进而影响轴瓦的磨损。例如,现代新型轿车都采用电控风扇,由水温传感器检测到的水温信号输入电控单
元(ECU),ECU根据此信号来控制风扇的开和关及转动的速度。如果水温传感器
老化失效或工作特性发生变化,就不能向ECU传输正确的水温信号,ECU也就无
法准确地控制风扇的工作,从而使发动机长时间在高温条件下工作。由于高温会
使润滑油的粘度降低,使发动机曲轴颈与轴瓦之间不能保持正常的油膜,高温还
将使零件的热膨胀过大而破坏其正常间隙,从而容易引起轴瓦磨损烧蚀。例如,
有一辆日本三菱越野车,发动机血轴轴瓦出现了烧蚀。经检查,润滑系统工作良好,冷却系各主要部件也未发现异常。后经深入检查,发现水温传感器信号失真,电动风扇开启的时间及转速均低于正常值,这样就降低了冷却强度,使发动机工
作温度过高,进而引起轴瓦烧蚀。更换了水温传感器后,该发动机的工作恢复了
正常。因此,在实际工作中,要注意对这类传感器的检查维护,发现异常及时修
理,避免发生不必要的烧瓦故障。
4、轴瓦故障的诊断和排除
4.1连杆轴瓦烧蚀
(1)故障现象:①突然加速时,发动机有“咯铛、咯铛”的响声(金属敲
击声)。响声较清脆和短促,并且随着转速的升高和负荷的增大而增大,但在发
动机温度变化时变化不大。②在取下加机油口盖后能听到较强的“咯哓、咯哓”声。③发动机怠速和中速运转时,如果轻轻抖动加速踏板,则可以听到“咯楞、
咯楞”的响声,并且在踩下加速踏板的瞬间比较明显。④汽车行驶途中突然出现“唧、唧”声(连杆轴瓦因润滑不良而发生烧瓦的声音)。在对发动机作逐缸断
油试验的过程中,如断油时响声减小,而在恢复供油的瞬间响声明显增大,则被
断缸的连杆轴瓦有烧瓦故障。(2)故障排除:①在连杆轴瓦发生烧瓦故障后,
应视情更换连杆轴瓦和连杆。②在汽车行驶途中如果连轩轴瓦产生上述响声,则
应立即检查机油油位及油质。如机油油位及油质正常,且连杆轴瓦的响声较小,
则汽车可继续行驶,但必须注意检查:如果连杆轴瓦的响声逐渐变大,则应立即
予以维修在汽车行驶途中如果突然听到“唧、唧”声,则应立即停车修理,以免
发生抱轴事故。
4.2曲轴轴瓦烧蚀
(1)故障现象:①发动机在怠速和中速运转时,有较明显的沉重而连续的
响声,且响声随着发动机转速和负荷的增大而增大,但与发动机温度的变化无关,发动机在高速运转时发生机体振抖。②打开机油口盖后,响声比较明显。③机油
压力明显下降。④在对发动机作断油试验过程中,单缸断油时响声无明显变化,
但当相邻两缸同时断油时响声明显减小或消失。在汽车行驶过程中,如果踩下离
合器踏板时响声明显减小或消失,则该响声是由曲轴轴向间隙过大引起的。(2)故障排除方法:①视情更换曲轴轴瓦、曲轴或曲轴止推垫片。②行驶途中如果响
声不大,则应检查机油油位及油质,然后以低速驾车去汽车修理厂维修。如果响
声较大,则应立即停车。
结语:随着我国高速公路的迅速发展,发动机经常处于高速工况下运行,发动机
曲轴和轴瓦相对运动速度极高,要求轴瓦间必须有良好的润滑条件,否则,容易