摩托车发动机连杆断裂原因分析
连杆螺栓断裂的原因
预防措施:
①每次运行12000km进行二级保养时,均应拆卸发动机油底壳,检查发动机轴瓦的使用情况,如果发现个别轴瓦间隙过大,应更换,更换同时也应更换连杆螺栓。平时运行中如果发现发动机运行不平稳,有异响,也应及时停车检查。
②每次维修中应对新更换的连杆螺栓进行检查,应注意螺栓的头部、导向部分、螺纹各部是否有裂纹或凹痕,螺纹的牙齿形状、螺距是否异常,有异常情况应坚决不用。
③装配连杆盖时,应用扭
力扳手,按规定标准扭紧,防止扭力过大、过小。
④选用配套厂生产的连杆螺栓。
柴油机的连杆螺栓是一次性使用的,不允许重复使用。如果重复使用连杆螺栓,由于受力较大,螺栓拉长,极易造成轴瓦由于螺栓紧固力量不足而发生滚瓦烧瓦事故;同时由于紧固力量不足,轴瓦和曲轴轴颈的配合间隙增大,导致机油压力低,造成轴瓦的过度磨损而出现烧瓦事故。柴油机系高强化柴油机,连杆受冲击负荷较大,较普通的柴油机大许多,连杆螺栓重复使用极易导致断裂,打坏发动机气缸体,导致发动机报废。有的单位虽然更换了连杆螺栓,也出现了断裂故障,有个别的发动机在运行中连杆螺栓突然断裂。
③柴油机在运行中出现飞车故障或活塞在气缸内烧死的故障,将连杆螺栓拉断。如果发动机在使用中出现过飞车的故障,应对发动机做一次全面检查,最好更换连杆螺栓;如果在运行中个别气缸出现过较严重的拉缸,在更换气缸活塞组件时也应将连杆螺栓更换。
④材质问题、加工缺陷及热处理工艺问题也会导致连
①装配时扭紧力矩过大,用力不均匀。由于装配中没有严格的配用扭力扳手,具体扭紧力矩又不太了解,认为越紧越好;紧固连杆螺栓用较长的加力杆,扭紧力矩过大,超过了螺栓材料的屈服极限,使连杆螺栓出现屈服变形,使之在冲击载荷的作用下因过度的伸长而断裂。应强调的是,广定要按标准扭紧连杆螺栓,千万不能认为越紧、力量越大越好。
曲柄连杆机构的故障原因及检查方法
曲柄连杆机构的故障原因及检查⽅法2019-07-30曲柄连杆机构是发动机实现热能与机械能相互转换的主要机构。
其主要功⽤是将⽓缸内燃⽓作⽤在活塞顶上的压⼒转换为曲轴的转矩对外输出,并把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。
在发动机运转时,曲柄连杆机构的零部件承受⾼温、⾼压、⾼速摩擦和各种冲击负荷带来的损伤,导致发动机出现故障。
因此,在发动机修理时,要按要求对曲柄连杆机构零部件进⾏检修,以确保发动机正常⼯作。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
机体组(也叫⽓缸体与曲轴箱组)。
由⽓缸体、曲轴箱、⽓缸盖、⽓缸套、⽓缸垫等不动部件组成;活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动部件组成;曲轴飞轮组由曲轴、飞轮等组成。
⼀、曲轴轴承响1. 故障现象(1)当发动机的转速突然变化时,会听到明显⽽沉重的连续“RR”声,并伴有发动机抖动现象。
(2)发动机的转速升⾼,响声增⼤。
发动机负荷变化时响声明显。
2. 故障原因(1)曲轴轴承盖的螺栓松动。
(2)轴承间隙过⼤。
(3)轴承合⾦烧蚀或脱落。
3. 检查⽅法(1)提⾼发动机转速,在深踩加速踏板时,响声会随着转速升⾼⽽变⼤,改变转速的同时在轴承部位听其声⾳,其响声较⼤,出现沉重的“R、R、R”的响声,⽽且发动机有抖动现象。
(2)当轴承间隙过⼤时,机油的压⼒会显著下降。
(3)发动机刚启动时,因轴承与轴颈之间的油膜黏度较⼤,所以响声较⼩;随着发动机温度升⾼后,油膜黏度减⼩,⽽响声则会增⼤。
⼆、连杆轴承响1.故障现象连杆轴承响是⼀种较重⽽短促的⾦属敲击声。
中速时响声明显,⾼速时因其他杂⾳⼲扰等原因⽽不明显。
2.故障原因(1)连杆轴承盖的螺栓松动或折断。
(2)连杆轴承磨损严重,径向间隙过⼤。
(3)轴承合⾦脱落或烧蚀。
3.检查⽅法(1)发动机中速运转时,轻踩加速踏板有连续的敲击声,响声随着转速的升⾼⽽变⼤,随着转速降低⽽变⼩。
严重时,在发动机周围可以听到“嗒、嗒、嗒”的声⾳。
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
汽车发动机曲柄连杆机构常见故障诊断与排查
一、曲轴断裂
故障表现:曲轴断裂是一个非常严重的故障,常见于金属疲劳导致的断裂。
诊断与排查:
1. 检查曲轴是否有裂纹或损伤,特别是在曲柄与轴颈的连接处。
2. 确保曲轴的平衡达到标准,不平衡可能导致额外的应力。
3. 检查曲轴轴承和轴颈的磨损情况,过度磨损可能导致曲轴断裂。
二、连杆弯曲或断裂
故障表现:连杆弯曲可能会导致发动机振动或噪音,而连杆断裂则会导致发动机停止工作。
诊断与排查:
1. 检查连杆的直线度和弯曲度,确保其符合标准。
2. 检查连杆的轴承和衬套的磨损情况,过度磨损可能导致连杆断裂。
3. 检查连杆螺栓和螺母的紧固情况,确保其牢固。
三、活塞卡滞
故障表现:活塞卡滞会导致发动机运行不平稳,严重时可能导致发动机停机。
诊断与排查:
1. 检查活塞与缸套之间的间隙,确保其符合标准。
2. 检查活塞环的安装和磨损情况,确保其正常工作。
3. 检查机油的清洁度和粘度,不合适的机油可能导致活塞卡滞。
四、活塞环磨损
故障表现:活塞环磨损会导致发动机漏气和机油消耗增加。
诊断与排查:
1. 检查活塞环的磨损情况,特别是开口间隙和漏光度。
2. 检查活塞环的材料和硬度,确保其符合标准。
3. 检查缸套的磨损情况,过度磨损可能导致活塞环断裂。
五、缸体磨损
故障表现:缸体磨损会导致发动机漏气和压缩比下降。
诊断与排查:
1. 使用内窥镜检查缸体的磨损情况,特别是缸套和气缸壁。
水淹致使车辆机械损伤——连杆断裂
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发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施
发动机曲柄连杆机构是引擎中最重要的零件之一,负责将活塞运转转化为引擎的动力。
由于长期运转及使用不当等原因,曲柄连杆机构也容易出现故障。
本文将介绍发动机曲柄连杆机构的常见故障及维修措施,以帮助人们更好地维护车辆。
一、故障种类1.连杆垂直间隙不足若连杆垂直间隙不足,就会导致引擎活塞与连杆受到无法消除的挤压力,从而出现回路、跑油等故障。
2.连杆螺栓脱落连杆螺栓一旦脱落,就会导致连杆脱离曲轴,引发额外的故障。
3.曲轴解体若曲轴不均衡,就容易发生断裂或开裂情况。
此时,就要进行更换或修理曲轴,否则会进一步损坏连杆和活塞。
4.连杆铜套磨损连杆铜套磨损也是常见故障之一,这是因为连杆铜套的磨损程度可能会影响连杆接触面形状。
这种故障影响某些受力部位的寿命和使用效果。
5.活塞环损坏活塞环主要承受活塞的热膨胀和油膜的润滑和密封作用。
若活塞环损坏,会严重影响引擎的性能和油耗,并有可能引发更严重的事故。
二、维修措施1.检查连杆垂直间隙检查连杆垂直间隙是保持引擎正常运转的重要工作。
对于垂直间隙不足的曲柄连杆机构,可以采用金属线或薄膜,将两个铜垫片插入找到的缝隙。
其目的是在提高间隙大小时,使螺钉迅速固定和扭紧。
2.更换连杆螺栓对于连杆螺栓脱落的情况,需要将其更换。
更换连杆螺栓是一个繁琐而且费用较高的工作,可以考虑使用更高质量的螺栓,并进行预防措施,如安装飞机锁和loctite。
3.修理曲轴若曲轴损坏或受损,需要进行修理或更换。
曲轴的价格较高,更换曲轴的工作较复杂。
如果曲轴出现了小故障,可以考虑进行更改和修复,并采取预防措施。
4.更换连杆铜套替换连杆铜套是另一个防止发动机出现故障的方法。
如果连杆铜套的磨损很严重,则只能将其更换为新的套子。
5.更换活塞环更换活塞环是一项需要提前准备的工作,因为活塞环的价格较高,更换工作较复杂。
可以考虑使用更高质量的活塞环保证其耐久性。
三、结论在维护发动机的过程中,维护曲柄连杆机构是非常重要的。
对于长期运转和使用不当等原因导致的曲柄连杆机构的故障,应采取相应的维修措施。
柴油机连杆螺栓断裂的原因
柴油机连杆螺栓断裂的原因
柴油机连杆螺栓断裂的原因可能有以下几点:
1. 连杆螺栓材质问题:螺栓材质不合格或者存在瑕疵,导致螺栓在工作过程中无法承受正常的载荷。
2. 连杆螺栓过紧或者松动:过紧的螺栓会引起过度应力,而过松的螺栓会导致螺栓在工作过程中受到振动和冲击,加速疲劳损伤。
3. 连杆螺栓使用寿命到期:长期使用后,螺栓会受到疲劳和应力的累积,超过其承载极限后容易发生断裂。
4. 连杆设计和制造不合理:连杆与螺栓的配合尺寸不合适、设计不合理、制造质量差等问题都可能导致螺栓断裂。
5. 柴油机运行工况异常:例如过载、高温、频繁启动等工况可能增加连杆螺栓的负荷,使其易于断裂。
为避免连杆螺栓断裂,建议定期检查和维护柴油机,确保螺栓的紧固力合适,材质和制造质量可靠,以及避免异常的工况和负荷。
案例分享:发动机曲轴的断裂失效分析
案例分享:发动机曲轴的断裂失效分析展开全文断裂失效是指金属、合金材料、机械产品的一个具有有限面积的几何表面的分离过程,断裂是发动机曲轴在运行过程中的主要失效形式,且疲劳断裂居首位,占失效实例约60%,对企业生产和经营造成巨大浪费和损失。
曲轴断裂失效分析特别重要,可以防止同类失效现象的重复发生,为改进设计及加工工艺提供依据,消除隐患确保产品安全可靠等,同时也是企业节能增效的有利途径。
一、曲轴断裂简介曲轴作为发动机核心零件之一,由于加工基准在曲轴中心孔和主轴颈间经常转换,产生基准不重合误差,再加上各轴颈加工精度高和轴类零件加工过程中刚性差的特点,是发动机本体五大件中加工质量最难保证的零件。
同时,曲轴又是把燃烧气体推动活塞进行直线运动转变成回转运动的桥梁,曲轴的旋转运动是整车或发动机的动力源,因此曲轴的寿命是发动机考核的关键指标之一。
由于曲轴在工作中承受交变载荷,主轴颈和连杆颈圆角过渡处属于曲轴强度的薄弱环节,长期的高速旋转运转和较大的交变负荷应力将造成曲轴圆角处产生裂纹或断裂。
轴颈圆角处、轴颈表面如有缺陷,将成为裂纹源,易造成曲轴的早期非疲劳断裂。
裂纹源一般位于连杆颈R角处,沿着约45°方向往曲柄梢扩展,最后断裂,包括裂纹源、裂纹扩展、断裂三阶段。
如图1、图2所示。
曲轴的断裂大多是突然发生,易引起人员的伤亡和机器的损坏,造成的损失非常巨大,是曲轴生产厂家生产经营中特别关注的课题。
二、曲轴断裂分析曲轴断裂的原因主要有以下几种情况:1.机加工不符合要求(1)曲轴制造质量不好,加工粗糙、材质不佳,达不到设计要求。
(2)各缸工作不平衡,活塞连杆组重量偏差过大,引起曲轴受力不均而导致断裂。
(3)冷校直也是曲轴断裂的一个原因。
因为校直是塑性变形,会产生微裂纹,大大降低了曲轴的强度,因而在交变载荷的作用下,会导致曲轴断裂。
(4)各道主轴承中心线不同心,使曲轴受交变压力的作用,导致曲轴断裂。
造成主轴承不同心的原因,除了缸体热处理过程中自然失效机体本身变形引起的以外,往往还由于维修装配或刮瓦时主轴承不同心引起。
发动机连杆变形的原因
发动机连杆变形的原因发动机连杆是发动机中非常重要的零部件之一,它负责将活塞的垂直往复运动转化为曲柄轴的旋转运动,并传递给其他零部件,实现发动机的正常工作。
然而,在长期的使用中,发动机连杆也可能发生变形。
下面将从材料疲劳、高温作用、设计缺陷和制造问题等方面,详细讨论发动机连杆变形的原因。
首先,发动机连杆的变形可能是由于材料疲劳引起的。
在连杆工作时,由于受到不断重复的载荷作用,连接滑动轴瓦的小端和连接活塞的大端容易出现疲劳裂纹。
当裂纹扩展到一定程度时,连杆可能发生变形,导致其失去原本的形状和功能。
此外,材料的质量和硬度也会影响连杆的耐久性,如果材料质量不好或硬度不足,连杆也容易变形。
其次,高温作用也是导致发动机连杆变形的一个重要原因。
发动机工作时,连杆处于高温和高压的环境中,这会对连杆材料产生很大的热应力。
长时间的高温作用会使连杆变形,特别是在连杆上分布有较多的孔隙或焊接不牢固的地方,更容易受到高温的影响而变形。
此外,设计缺陷也可能导致发动机连杆变形。
如果连杆的结构设计不合理或强度计算有误,可能会造成连杆在高负荷工作时产生过大的应力,导致连杆的变形。
例如,连杆的截面积设计过小、连接孔的形状有问题或加工精度不高等问题,都会使连杆发生变形。
最后,制造问题也可能导致发动机连杆变形。
连杆的制造质量是保证其性能和可靠性的关键。
如果生产过程中出现了工艺失误、装配不当或者有外界因素的干扰,都会导致连杆的变形。
例如,焊接不牢固、出现冷焊缺陷、加工精度不良等问题,都可能导致连杆变形。
总之,发动机连杆的变形是由于材料疲劳、高温作用、设计缺陷和制造问题等原因造成的。
为了预防和避免发动机连杆的变形,可以采取以下措施:选择质量好、硬度高的材料;加强材料表面处理和热处理工艺;合理设计连杆结构和截面积;加强生产过程中的质量控制,确保焊接和装配的质量;定期进行预防性维护和检修,及时更换疲劳损伤的连杆。
通过以上措施的综合应用,可以有效地减少和避免发动机连杆变形问题的发生,提高发动机的可靠性和使用寿命。
发动机连杆防渗碳镀铜检验方法
孔隙率 =/ nA n 一孔隙斑点总数, 个
A 一受检 试样 面积 ,m c2
测定镀层孔隙率, 大都用贴滤纸法 。贴滤纸法 简单易行, 能基本满足检验要求。将浸有测试溶液 的润湿滤纸贴在经预处理 的被测试样表面上 , 滤 纸上 的试液渗入镀层孔 隙中与基体 金属 反应 , 生 成具有特征颜色 的斑点在滤纸上显示 ,然后与极 限图谱作比较判断合格与否。
( F 、2F 在生产 SH 、P D 3 1F 、3 ) P CSH 钢种 时换辊吨 位 由 10 ~2O t 高到 2 0 ~2 0tF 、5F 8 0 20 提 00 50 ,4F 、6 换辊吨位 由 90- 2 0 提高到 10  ̄10t 0  ̄10 t . 0 0 50 。 ( 产 品表面质量得到提高, 4 ) 由于板面麻面和 压痕造成 的产品降级数量大幅减小 。
镀层结合力检验有很多方法,根据连杆 的渗 碳工艺 ( 一般为热炉装炉,2 ℃渗碳后经 8 0 90 5 ℃左 右保温一段时间进行油冷) 用加热 ( , 骤冷) 试验法 检验比较实际, 也能反映问题 。 加热 ( 骤冷) 试验是将受检试样在一定温度下 进行加热 ,利用镀层和基体金属的热膨胀系数不
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发动机 连杆 防渗碳镀铜检验 方法
李桂芳
( 中国轻骑 集团轻型车有 限公司, 山东 济南 2 10 ) 5 6 0
在摩托车发动机装配热调及 使用过程 中, 曾 发生连杆杆部及大头断裂 问题 。其原因是防渗镀 铜 不 良, 未起到防渗作用 ; 防渗部位渗碳层偏厚 ,
22 . 镀层结合 力检验 镀 层结 合力 是指镀层 与基 体金属 的结合 强
度 。镀层结合力不 良引起镀层剥落 , 从而使防渗碳 功能失去作用 。所以此项检验不合格, 即可确定镀 层的品质, 无需再进行其它项检验 。 镀层结合力不 良原因主要是 由于镀前处理不 良所致 ,镀液成分和工艺规范不 当或基体金属铁
材料疲劳案例分析及设计
A. 减缓应力集中的措施
• 紧配合的轮毂与轴的配合面边缘处,有明显的应力集中。 若在轮毂上开减荷槽,并加粗轴的配合部分,以缩小轮毂与 轴之间的刚度差距,便可改善配合面边缘处应力集中的情况
飞机金属疲劳与腐蚀疲劳
• 统计数据表明,飞机结构中有半数以上的破坏形式与 腐蚀或腐蚀疲劳有关。
• 由于具有重量轻、强度好等优越性能的高强度铝合金
已成为航空领域中使用最为广泛的金属材料。然而从
目前对高强度铝合金腐蚀疲劳的研究成果来看,铝合
金对腐蚀引起的破坏是敏感的,腐蚀环境往往会使铝 合金结构的疲劳寿命大大缩短。
材料疲劳破坏案例
报告内容
波音747的疲劳开裂 摩托车发动机连杆断裂原因分析
波音747的主要尺寸
波音747的疲劳开裂
波音747外表皮的成分分析: • 设计师为了减轻飞机自身重量,使得飞机能减少耗油量能 飞得更远,表皮采用的是铝合金。 波音747飞行速度与常识:
• 波音747一经问世,便赢得了全世界乘客的青睐。747集先 进技术于一体,是世界上最先进、燃油效率最高的飞机。 747-400是目前生产的唯一747机型,在气动性能方面有了 许多重要的改进。波音747是目前世界上运用最广泛的客 运飞机,也是最快的亚音速飞机,其速度能达到音速的 85%,即900km/h。
A. 减缓应力集中的措施
• 在角焊缝处,采用坡口焊接,应力集中程度要比无坡口焊接 改善的多。
B. 增高表层强度
用机械法强化表层(如滚压、喷丸等),使构件表面形 成预压应力层,减弱易引起裂纹的表面拉应力,从而提高疲 劳强度。或采用热处理和化学处理 ,如高频淬火、渗碳、氮 化等。
9-10第十节 连杆螺栓断裂
第九章柴油机的运行管理与应急处理339第十节连杆螺栓断裂柴油机的连杆螺栓必须十分坚固、工作可靠,运转时连杆螺栓一旦断裂就会发生机损事故,并可能造成人员伤亡。
连杆螺栓的断裂事故,几乎全部发生于四冲程柴油机,这是因为四冲程柴油机的往复运动质量的惯性力在连杆螺栓上产生比较大的交变拉伸力,因此发生连杆螺栓断裂事故较多。
一、对连杆螺栓断裂的统计根据日本海事协会对船用发电柴油机连杆螺栓断裂事故的调查报告,连杆螺栓断裂的位置和原因如下:1.断裂位置(1)在螺纹部分断裂的占46%;(2)中央圆角处断裂的占40%;(3)在螺栓头根部断裂的占10%。
2.断裂原因(1)由于疲劳,占40%;(2)忘记装防止螺栓转动的开口销等,占25%;(3)上紧不良,占13%;(4)圆角不足等设计、加工不良,占12%;(5)材料本身存在缺陷,占12%。
二、故障实例例1.某船柴油发电机为MAN G7V23.5/33,运行中发现频率下降,有敲击声,尚未停车听到一声巨响,第1缸被炸开。
检查结果是第1缸右侧连杆螺栓断裂,断面有缩口;左侧连杆螺栓弯曲扭断;连杆大端轴承与平衡块飞落,曲柄销拉毛,杆身弯曲;缸套与活塞破碎;曲轴箱破裂。
原因分析:事故是由于右侧连杆螺栓在安装时预紧力过大,连杆螺栓被拉长超过规定值,在运转中被拉断。
右侧螺栓断裂后,迫使左侧螺栓弯曲并带着下轴承盖撞击机体而断裂,致使连杆伸腿。
例2.某船A278-B型柴油发电机在运行中突然发出强烈的敲击声并停车,结果是第3缸连杆螺栓折断,连杆伸腿,使曲轴箱破裂,运动部件损坏。
原因分析:第3缸右侧连杆螺栓的开口销不知何时脱落,螺帽松脱,使右侧连杆螺栓脱落。
连杆轴承成了单边紧固状态,使左侧连杆螺栓集中受力而断裂,致使连杆伸腿。
例3.某船MRB6型柴油发电机右侧连杆螺栓断裂,引起连杆轴承损坏、连杆弯曲、活塞裙部缺损、曲轴箱破裂等。
原因分析:断裂部位在连杆螺栓螺帽紧固的螺纹部分,断裂起点在螺栓内侧,而外侧螺帽紧配平面接触很紧,因上紧时接触面倾斜,螺栓中心线挠曲,产生应力集中。
活塞连杆断裂缸体击穿原因
活塞连杆断裂缸体击穿原因
活塞连杆断裂和缸体击穿是发动机故障中常见的两种情况,都会导
致严重的机械损坏和动力输出降低。
下面将从几个方面,分析活塞连
杆断裂和缸体击穿的原因:
一、设计问题
1. 活塞材料选用不当,抗拉强度不足,容易断裂;
2. 连杆材料质量不佳,制造工艺不当,容易发生疲劳断裂;
3. 缸体壁厚过薄,容易发生热胀冷缩、变形和开裂;
4. 活塞和连杆设计不合理,容易发生撞击和磨损;
5. 活塞环与缸体配合不良导致油耗过大,加剧磨损和损坏。
二、使用问题
1. 发动机温度过高或过低,容易引发连杆断裂和缸体击穿;
2. 发动机空转或高速行驶超负荷,容易引发连杆断裂和缸体击穿;
3. 发动机长时间运转或频繁启动停止,容易引发连杆断裂和缸体击穿;
4. 润滑系统故障或油品质量不佳,导致活塞和连杆磨损加剧;
5. 驾驶员换挡不当,导致发动机转速剧烈波动,增加发生连杆断裂和
缸体击穿的风险。
三、维护问题
1. 发动机故障长时间未及时维修和更换故障部件,加剧了连杆断裂和缸体击穿的概率;
2. 维修中使用不合格的零件和材料,影响发动机整体质量和性能,增加连杆断裂和缸体击穿的风险;
3. 维修不当导致零部件配合不当、润滑不良等问题,加剧了连杆断裂和缸体击穿的概率;
4. 维修时忽略了必要的保养和调整操作,影响发动机性能和寿命。
综上所述,活塞连杆断裂和缸体击穿的原因多种多样,需要从设计、使用和维护等多个方面加强管理和调整。
在选购和使用发动机时,应该注重质量和可信度,多了解相关知识和技术,减少机械故障和损坏的发生。
摩托车发动机连杆断裂原因分析
摩托车发动机连杆断裂原因分析陈明,谭莹,曹标,周崎,刘健斌(广州出入境检验检疫局化矿金属材料检测技术中心,广东广州510623)要:对断裂的摩托车发动机连杆进行宏观、金相及断口分析。
结果表明连杆与输出轴之间曾发生强烈磨擦,连杆局部区域应力集中及温度过高,降低了该区域的疲劳强度。
同时该区域组织中存在的较粗大的碳化物了基体组织的连续性,加速了裂纹的形成和扩展。
词:连杆;疲劳断裂;失效分析东某摩托车厂一辆摩托车在运行了2000km后发生机械故障,经拆机检查,发现发动机曲轴连杆断裂。
厂家送来断裂连杆要求进行断裂原因分析。
据悉该连为20CrMnTi,表面经过渗碳处理。
连杆工作原理见图1,连杆的往返运动带动两传动曲轴转动。
图1 曲轴连杆工作示意图宏观检查失效连杆件有两个断口,杆身未发现明显变形(图2),在连杆断裂端的轴承弧面可见许多与断口平行的裂纹[图3(a)];断裂端一侧面存在强烈磨擦痕迹[图3(深度达0.5mm;轴承弧面靠近磨擦侧面一端可见蓝灰色的高温氧化痕迹[图3(c)],连杆另一端未发现裂纹。
断口1(图2左边的断口)较为光滑平整,断口损,中部可见疲劳弧线[图3(d)];断口2(图2右边的断口)未见疲劳弧线。
图2 曲轴连杆全貌(a)连杆断裂端的轴承弧面裂纹;(b)连杆的一个侧面受到磨损;(c)曲轴轴承弧面靠近磨擦侧面一端蓝灰色的高温氧化痕迹;(d)断口1全貌图3 磨损及断裂处的宏观形貌扫描电镜分析断口1在扫描电镜下显示疲劳弧线[图4(a)];根据弧线的走向可以找到疲劳源,疲劳源在[图4(d)]右下方拐角处,局部放大,源区的细微组织大部分已磨看到放射棱特征[图4(b)];在疲劳扩展区可见疲劳条纹及二次裂纹[图4(c)];断口2未见疲劳条纹,只有韧窝,可见断口1是最先开始断裂的断口,而断次断口。
(a)断面区间的疲劳弧线;(b)疲劳源形貌;(c)疲劳扩展区的二次裂纹及疲劳条纹;(d)白色块状碳化物图4 断口的SEM照片常规检验取样对曲轴连杆相应部位按GB/T230.1-2004进行硬度测试,按GB/T9450-2005检测渗碳层厚度,按JB/6141.3-1992检验渗碳层碳化物和马氏体及残余奥,结果见表1。
连杆断了的原因
连杆断了的原因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:连杆在机械设备中扮演着至关重要的角色,它是用来传递动力和运动的重要零部件。
在使用过程中,连杆有可能会发生断裂的情况,这可能会导致设备的运行受到严重的影响甚至造成事故。
那么,连杆断了的原因是什么呢?下面就让我们一起来探讨一下。
连杆断裂的原因可能与材料选择有关。
在机械设备中,通常会使用高强度的金属材料来制造连杆,以确保其具有足够的承载能力和耐久性。
如果选择的材料质量不合格或者含有缺陷,就可能会导致连杆在使用过程中发生断裂。
为了保证连杆的质量和稳定性,对材料的选择和检测至关重要。
连杆在使用过程中可能会受到过载的影响而导致断裂。
在机械设备工作时,如果受到突然的大负载或者冲击力,连杆就可能无法承受这种压力而发生断裂。
在设计和使用连杆时,需要对设备的工作条件和环境进行充分的评估和分析,确保连杆在正常工作范围内运行。
连杆的设计和制造工艺也会影响其是否会发生断裂。
如果设计不合理或者制造精度不够,就可能导致连杆在使用过程中出现疲劳断裂或者应力集中而断裂。
在设计和制造连杆时,需要遵循相关的标准和规范,确保连杆的结构强度和稳定性。
连杆在使用过程中可能会因为长时间的摩擦和磨损而导致断裂。
在机械设备运行时,连杆与其他零部件之间会发生摩擦和磨损,如果没有及时维护和保养,就可能导致连杆的表面磨损过度而发生断裂。
在日常使用中,需要对连杆进行定期检查和保养,及时发现并处理潜在问题,确保设备的运行安全和稳定性。
连杆断裂的原因是多方面的,可能与材料选择、过载、设计制造工艺和磨损等因素有关。
为了避免连杆断裂带来的危害和损失,对连杆的设计、选择、制造和维护都需要非常重视,确保其在使用过程中能够安全稳定地运行。
第二篇示例:连杆在机械装置中扮演着至关重要的角色,它可以转动或传递动力,使得整个装置能够正常工作。
有时候连杆会出现断裂的情况,这不仅会影响机械设备的正常运转,还可能会导致严重事故的发生。
152QMI型发动机连杆弯曲、断裂原因分析与受力计算
1 受 损连 杆 实 物 分 析
从发 动机总装厂送来 的 3 1 2 MI 台 5 Q 发动机 中检 查发现 ,1 台连杆 断成 3 ,另 2台连杆 出现弯 曲,但 截
图1 受损连杆
单纯受 压应 力作用时 ,2个 活塞销孔 成 9 。角 , 0
没断 ,活塞 销孔 2个 成 9 。通 油孔 处断 裂。 实体分 0
厂 ]
图 2 通 油 孔 受 力
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设计 ・ 究 D s n・ eerh 研 ei R sac g
1 2 QMI 5 型发动机连杆弯曲 断裂
原因分析与受力计算
何 昌德 ( 台州科技 职 业 学院 )
摘要 : 12 MI 5Q 型发动机是各型号发动机中连杆最易弯曲、断裂的机型之一 。经过 分析检 查,
Ke r s y wo d : En ie Co n cigr d Be dn F rea ay i gn n e t o n n ig o c n l ss
12 QM I 各 型号 摩托车 发 动机 中连 杆 最易 弯 5 是 曲、断裂的机型之一 ,一 旦出现 连杆弯 曲或断 裂 ,会
1 摩托车技术 : 0 2 m. 4
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设计 ・ 研究 D s n・ eerh ei R sac g
应 力半 圆转 向活塞销 通 油孔方 向 ,而 活 塞销通 油 孔 处 应 力集 中 ,强度最 弱 ,因而 断 裂 。
图 ห้องสมุดไป่ตู้所示 。
关键词 : 发动机
连杆 弯曲 受力分析
B n igadFat e f Q n ie o n c n o e dn rc r 2 MI gn n et gR d n u o1 5 E C i
发动机曲柄连杆机构故障检测与排除方法
发动机曲柄连杆机构故障检测与排除方法目录发动机曲柄连杆机构故障检测与排除方法 (1)一、活塞敲缸诊断与排除诊断与排除 (2)二、活塞销响诊断与排除 (3)三、连杆轴承响诊断与排除 (4)四、整体式曲轴主轴承响诊断与排除 (4)五、曲轴轴向窜动发响诊断与排除 (5)一、活塞敲缸诊断与排除诊断与排除1、故障现象(1)发动机怠速运转时,发出“当、当”有节奏的响声;(2)异响随着发动机的温度升高而减小或消失;(3)发动机排出的烟色为蓝白色。
2、原因分析(1)活塞与气缸壁配合间隙的影响(2)连杆扭转的影响(3)连杆小端的销套与活塞销、连杆大端的轴承与轴径配合间隙合适时,活塞换向时,活塞就能从气缸的一侧平稳圆滑柔和地过渡到另一侧。
如果维护时更换的活塞销与承套装配过紧或连杆轴承与轴径装配过紧,均会使活塞在换向时不能平顺圆滑柔和地过渡,出现不随和的摆动,于是产生了活塞敲击声。
(4)其他原因活塞损伤和活塞反椭圆等也会引起敲缸。
活塞径向间隙中无润滑油,活塞敲缸会更明显。
3、故障排除(1)如果活塞敲缸发生在早期故障期,多数是因活塞销衬套与活塞销或连杆轴承与轴径装配过紧,活塞销座孔与活塞销装配过紧或因活塞拉伤引起,这时应进行单缸断火实验,若断火后活塞敲缸声减小或消失,表明此缸有活塞敲缸,应进一步拆卸检查,并有针对性地进行排除。
(2)如果活塞敲缸发生在正常使用期,多数是连杆变形所致,这时也应进行单缸断火实验。
若断火后活塞敲缸声略减但不消失,表明此缸的活塞敲缸是连杆变形引起的,应进一步拆卸连杆,进行检查并校正。
(3)如果活塞敲缸发生在损耗期,其响声不随发动机温度变化,排气管冒有蓝白烟,大多数是因活塞与气缸壁磨损导致配合间隙过大所致,应进行发动机大修或酌情排除。
如果发动机温度升高后,活塞敲缸响声减小或消失,可暂不修理,继续使用。
二、活塞销响诊断与排除1、故障现象发动机运转时,能听到活塞销与配合副(活塞销座孔与活塞销、活塞销与销套)产生撞击发出尖锐的“咯儿、咯儿”响声,则为活塞销响,其响声在怠速略高时较为清晰。
C70S6裂解连杆性能分析
C70S6裂解连杆性能分析包雪鹏刘善德吴勇谭晓园(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院)摘要一种轿车发动机连杆采用C70S6钢、裂解法加工制造,本文介绍了裂解法加工连杆的工艺特点和对材料的要求,分析了这种轿车发动机连杆的化学成分、机械性能、金相组织,重点对该种连杆的疲劳性能及其影响因素进行了分析和讨论。
关键词:连杆微合金非调质钢C70S6钢疲劳强度喷丸强化裂解工艺连杆是发动机中的关键零件,其作用是将活塞上的气体作用力传递给曲轴,把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,因此要求连杆应具有足够高的疲劳强度和刚度。
也即在力的作用下,杆身不致被显著压弯;连杆大、小头孔不致显著失圆,同时长期工作不致疲劳破坏。
连杆是大批量生产的安全件,生产工艺主要有铸造、模锻、粉末锻造(PF)和普通粉末冶金等,在竞争激烈的市场上只有可靠性高、综合成本低的生产方法或新材料、新工艺,才会获得工业应用。
对于模锻连杆,传统采用中碳钢和中碳合金结构钢制造,如45、40Cr、35CrMoA等。
后来,为降低生产成本,研发了非调质(微合金)钢用于连杆生产,锻后控制冷却,通过析出强化得到与调质处理相同的力学性能,因省去调质处理而降低生产成本,20世纪70年代起微合金非调质钢连杆大量装机应用,国外材料有080A47、Varand925等,国内材料有43MnS、38MnVS等。
之后,又研发了裂解连杆用钢,典型牌号为C70S6,本文介绍的一种轿车发动机连杆即采用C70S6钢、裂解法加工制造。
20世纪70年代,德国开始采用C70S6钢裂解连杆,其时有19种发动机连杆采用,到目前为止有60多种不同的发动机采用。
这种钢制连杆尺寸不受限制,从摩托车连杆到重型载货车连杆均可使用[1]。
欧洲目前大量采用C70S6钢生产连杆,一汽大众的捷达轿车连杆采用这种钢生产,奇瑞的多款发动机也采用这种钢生产。
C70S6钢连杆实质是模锻、微合金非调质钢连杆,采用裂解法加工制造。
汽车减振器连杆磨损失效和断裂力学分析
汽车减振器连杆磨损失效和断裂力学分析汽车减振器连杆是连接减振器和车身底板的重要部件,承受着车身重量和减振器作用力。
由于长期使用和外界环境等因素的影响,减振器连杆可能会出现磨损失效和断裂等问题。
本文将对这两种力学失效进行分析,以探讨其原因和影响。
1. 磨损失效分析:磨损失效是减振器连杆长期使用造成的,其主要原因包括以下几点:1.1 载荷过大:长期承受大车身重量和减振器作用力,容易导致减振器连杆受力过大,从而加速磨损失效的发生。
1.2 摩擦磨损:在减振器连杆与周围部件接触的摩擦过程中,摩擦力会导致连杆表面的金属层发生磨损,进而影响其力学性能。
1.3 材料质量:减振器连杆的材料质量直接影响其抗磨性能。
选择低质量的金属材料或者生产工艺不合格都会导致连杆容易发生磨损失效。
1.4 粗糙表面:减振器连杆表面的粗糙度较高时,会导致摩擦产生更大的磨损,加速其失效过程。
2. 断裂力学分析:减振器连杆断裂是一种严重的力学失效,可能会导致车辆失控和安全隐患。
其主要原因如下:2.1 力学疲劳:长时间的高频振动和重复载荷会使减振器连杆产生应力集中现象,从而导致断裂。
接口处的连杆头和车身连接处是容易发生应力集中的关键部位。
2.2 弯曲和拉伸应力:在行驶过程中,减振器连杆会承受来自车身的弯曲和拉伸应力,在一些不合适的工况下,这些应力可能超过连杆的承载能力,导致断裂。
2.3 腐蚀和氧化:减振器连杆可能长期暴露在潮湿或腐蚀性环境中,会引起材料的腐蚀和氧化,进而降低其强度和韧性,增加断裂的风险。
2.4 制造缺陷:一些制造缺陷,如裂纹、材料内部夹杂、不良焊接等,都会导致减振器连杆的断裂。
为了避免减振器连杆的磨损失效和断裂问题,应采取以下措施:- 选择优质的材料,并加强生产工艺控制,确保减振器连杆质量合格。
- 定期检查减振器连杆的磨损情况,及时更换磨损严重的连杆。
- 加强车辆的维护保养,防止减振器连杆长期暴露在恶劣环境中。
- 设计合理的减振器连杆结构,减小应力集中和应力幅值。
连杆断了的原因
连杆断裂的原因有很多,以下是一些主要的原因:
1.连杆螺栓预紧力不足或拧紧力矩过大:这可能导致连杆螺栓屈服变形,预紧力减小,进而在工作过程中受力变小,造成连杆断裂。
此外,如果连杆螺栓使用时间过长,磨损严重,或者在冲击载荷作用下松动、断裂,也可能导致连杆断裂。
2.发动机气缸进水:当水进入缸内并在高温下迅速形成水合气体,使得缸内无法形成可燃混合物,可能导致连杆受到的压力急剧增加,弯曲变形直至断裂。
3.发动机燃油喷射系统异常:如果发动机某个气缸的喷油器持续喷射燃油,可能引发启动困难、怠速抖动、排气管冒黑烟、动力下降等现象,进而导致连杆断裂。
4.连杆和曲轴被锁定:这通常是由于发动机润滑不良造成的。
可以通过检查发动机内部零件的磨损情况来判断。
如果曲轴、气缸、活塞或凸轮轴等部件的磨损超过标准,就可能导致连杆断裂。
5.咬缸:如果活塞环折断、咬死,或活塞与气缸壁间隙过小,以及冷却不良等原因,都会引起活塞咬死在气缸中。
一旦发生咬缸,此缸连杆的运动就会受阻,而其他缸仍在运动,使其受到超出原承受几倍的拉力,即有可能导致连杆杆身被拉弯或拉断。
6.异物掉入活塞顶:在装配柴油机的过程中,若安装喷油器的孔保护不当,致使小螺栓或垫圈等异物掉入活塞顶上,如不及时排除,就可能在柴油机工作时捣坏活塞并顶弯连杆杆身。
7.材质问题、加工缺陷及热处理工艺问题:这些问题也可能导致连杆螺栓在发动机运行中出现断裂。
以上只是一些可能的原因,实际情况可能更为复杂。
在出现连杆断裂的情况时,建议寻求专业人员的帮助进行详细的检查和诊断。
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摩托车发动机连杆断裂原因分析
陈明,谭莹,曹标,周崎,刘健斌
(广州出入境检验检疫局化矿金属材料检测技术中心,广东广州510623)
要:对断裂的摩托车发动机连杆进行宏观、金相及断口分析。
结果表明连杆与输出轴之间曾发生强烈磨擦,
连杆局部区域应力集中及温度过高,降低了该区域的疲劳强度。
同时该区域组织中存在的较粗大的碳化物
了基体组织的连续性,加速了裂纹的形成和扩展。
词:连杆;疲劳断裂;失效分析
东某摩托车厂一辆摩托车在运行了2000km后发生机械故障,经拆机检查,发现发动机曲轴连杆断裂。
厂家送来断裂连杆要求进行断裂原因分析。
据悉该连为20CrMnTi,表面经过渗碳处理。
连杆工作原理见图1,连杆的往返运动带动两传动曲轴转动。
图1 曲轴连杆工作示意图
宏观检查
失效连杆件有两个断口,杆身未发现明显变形(图2),在连杆断裂端的轴承弧面可见许多与断口平行的裂纹[图3(a)];断裂端一侧面存在强烈磨擦痕迹[图3(深度达0.5mm;轴承弧面靠近磨擦侧面一端可见蓝灰色的高温氧化痕迹[图3(c)],连杆另一端未发现裂纹。
断口1(图2左边的断口)较为光滑平整,断口损,中部可见疲劳弧线[图3(d)];断口2(图2右边的断口)未见疲劳弧线。
图2 曲轴连杆全貌
(a)连杆断裂端的轴承弧面裂纹;(b)连杆的一个侧面受到磨损;
(c)曲轴轴承弧面靠近磨擦侧面一端蓝灰色的高温氧化痕迹;(d)断口1全貌
图3 磨损及断裂处的宏观形貌
扫描电镜分析
断口1在扫描电镜下显示疲劳弧线[图4(a)];根据弧线的走向可以找到疲劳源,疲劳源在[图4(d)]右下方拐角处,局部放大,源区的细微组织大部分已磨看到放射棱特征[图4(b)];在疲劳扩展区可见疲劳条纹及二次裂纹[图4(c)];断口2未见疲劳条纹,只有韧窝,可见断口1是最先开始断裂的断口,而断次断口。
(a)断面区间的疲劳弧线;(b)疲劳源形貌;
(c)疲劳扩展区的二次裂纹及疲劳条纹;(d)白色块状碳化物
图4 断口的SEM照片
常规检验
取样对曲轴连杆相应部位按GB/T230.1-2004进行硬度测试,按GB/T9450-2005检测渗碳层厚度,按JB/6141.3-1992检验渗碳层碳化物和马氏体及残余奥,结果见表1。
结果表明连杆渗碳层表面碳化物等级超过产品技术要求,特别是在截面的四个角区域存在较严重的碳化物分布[图4(d)]。
渗碳层组织为针体+残余奥氏体,心部组织为低碳马氏体+少量铁素体。
化学成分
在连杆身部位取样,进行化学成分(质量分数,%)分析,结果符合GB/T3077-1999 20CrMnTi的化学成分要求,见表2。
结果分析
综合上述检验结果,失效件材料化学成份符合技术条件要求。
连杆断裂端一侧面出现非正常严重磨擦现象,轴承弧面靠近磨擦面一端出现的蓝灰色的氧化色氧化铁(Fe3O4)及红色氧化铁(Fe2O3)的混合体,其形成温度在400℃以上。
表明该连杆与一输出轴之间的磨擦导致该区域温度过热。
断口扫描电镜分析表劳裂纹源在氧化膜附近的拐角处,正处于高温区域。
表面氧化会使裂纹产生的机会增加,同时高温提高了蠕变损伤的可能性。
另一方面磨擦导致金属表面粗形成表面应力集中,增大疲劳源产生的可能性。
断裂起源往往发生在拉应力最大的层面上。
从连杆运动受力情况分析,断口1的断面所受的拉应力最大,断面靠近磨擦面的拐角处形成裂纹源。
同时由于该区域存在较粗大的状碳化物,破坏了基体组织的连续性,加速了裂纹的形成和扩展,降低了疲劳强度,了疲劳断裂。
连杆渗碳表面的碳化物过大与渗碳工艺不当有关。
粗大的块状碳化物主要是由于碳浓度过高造成的,特别容易在工件尖角处形成,导致零件寿命显著下降渗碳过程中应注意严格控制渗碳气氛的碳势,以免过高的碳势引起工件表面形成粗大
化物。
结论
曲轴连杆断裂属疲劳断裂,引起断裂的原因是在使用时连杆受到剧烈磨擦,导致局部区域应力集中及温度过高,降低了材料的疲劳强度。
连杆拐角处表面状碳化物加速了裂纹的萌发及扩展。
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