發(fā)動機拉缸、抱瓦常見原因及分析

李純錄++張偉光++孫翔蘭++吳長彧

中圖分類號：TE626.32文獻標識碼：A

0引言

拉缸和抱瓦是發(fā)動機非正常運行過程中常見的故障。拉缸是活塞與氣缸體之間工作時由于缺少發(fā)動機機油的潤滑、冷卻或者進了異物，活塞體產生溶化并將氣缸體拉毛起凹槽的現(xiàn)象。抱瓦是活塞連桿瓦與發(fā)動機曲軸之間工作時由于缺少發(fā)動機機油的潤滑、冷卻，活塞連桿瓦產生溶化并將發(fā)動機曲軸拉毛起凹槽的現(xiàn)象。從定義上看，二者都是由于潤滑不良有關，所以發(fā)生拉缸或抱瓦事故后，大部分用戶會懷疑所用的潤滑油質量有問題。但是潤滑不良引起的事故并不都代表潤滑油質量有問題，選油不當、機油冷卻系統(tǒng)故障、有異物進入潤滑系統(tǒng)、用車不當、零部件問題等多種因素均可導致發(fā)動機拉缸、抱瓦。筆者在從事技術服務的工作過程中，遇到過多起發(fā)動機拉缸、抱瓦事件。將這些原因分析總結出來，為車主避免此類事故的發(fā)生提供技術指導，同時也為潤滑油技術服務人員處理此類事故提供參考。

1由于水分混入引起的拉缸

2015年10月，山東青島一船東兩條近海小漁船前后拉缸，這兩條漁船均使用CF-4 15W-40作為發(fā)動機油。潤滑油技術服務人員前往事故現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)油品已經乳化，懷疑有水分進入。對潤滑油采樣，油品詳細檢測結果見表1。

從表1中可以看出：（1）船上用過油的水分含量相當大，達91%左右，在這樣的水分含量下，運動黏度和閉口閃點已經無法檢測。（2）堿值下降322 mgKOH/g，下降率為313%。酸值上升054 mgKOH/g，并沒有超過換油指標規(guī)定的酸值增長25 mgKOH/g的標準。（3）鐵含量從1 mg/kg上升到894 mg/kg，說明活塞環(huán)已經發(fā)生了嚴重的磨損。（4）鈉和氯含量分別達397、731 mg/kg，結合油中水分含量達到9%以上，說明有海水進入到潤滑油中。

綜上所述，由于潤滑油中混入了海水，導致發(fā)動機油乳化，所以引起潤滑失效，發(fā)生了本次發(fā)動機拉缸事件。

2由于燃油稀釋導致的拉缸

2016年1月，山東濰坊一高檔SUV使用SM 5W-40汽油機油發(fā)生抱瓦。此次更換后行駛4000 km。車主請潤滑油技術專家?guī)兔Σ檎沂鹿试?。將該車用油取樣化驗。新油和舊油化驗結果見表2。第5期李純錄等.發(fā)動機拉缸、抱瓦常見原因及分析

潤滑油2016年第31卷

簡 報BRIEF

參照GBT 8028-2010 汽油機油換油指標，從表2中可以看出：（1）油品100 ℃運動黏度下降率超過50%，超出換油指標規(guī)定的20%。（2）油品堿值與酸值的差值為339 mgKOH/g，并沒有達到換油指標規(guī)定的小于05 mgKOH/g。（3）閃點下降至54 ℃，低于換油指標規(guī)定的小于100 ℃。（4）油品中水分含量小于003%，說明黏度降低不是因為水分引起的。（5）油品中不含乙二醇和鈉元素，說明黏度降低不是因為防凍液泄漏引起的。（6）但是油品中汽油含量高達158%，說明黏度和閃點的降低是由于汽油稀釋引起的。（7）油品中氧化物和硝化物含量很低，說明油品質量并沒有發(fā)生明顯衰變。（8）油品中的磨損元素鋁、銅、鐵、鉛含量并不是太高，說明磨損是在瞬時完成的。

綜上所述，由于潤滑油被燃油稀釋，引起潤滑油黏度嚴重衰減，油膜厚度嚴重變薄，軸瓦處瞬間產生劇烈的干摩擦，造成潤滑失效，導致軸瓦抱死。

3由于沙塵進入引起的發(fā)動機抱瓦

2015年10月，黑龍江一臺農用車行駛過程中感到動力不足，幾天后發(fā)動機發(fā)生抱瓦。該車使用CF-4 20W-50柴油發(fā)動機油，此次換油后車輛行駛不到1000 km。現(xiàn)場查看發(fā)動機油呈果凍狀，并且伴有濃烈的燃油氣味。受損的發(fā)動機軸瓦見圖1。對事故油品進行化驗，結果見表3。

從油品檢測結果來看，舊油的黏度、閃點和堿值無法檢測。（1）舊油中水分和硅含量分別達到48%和163 mg/kg，說明油品在使用過程中受到水分和沙塵的嚴重污染。（2）舊油中鐵、銅、鋁三種磨損元素增量很大，說明發(fā)動機使用過程中發(fā)生了異常磨損。（3）此次換油后，車輛行駛不到1000 km，油中煙炱含量已經達到08%，而且舊油在敞口放置多天還有發(fā)動機廢氣的味道，說明車輛在運行過程中，其發(fā)動機活塞環(huán)和缸套的間隙過大（這與車主在車輛抱瓦前感受到發(fā)動機動力不足是吻合的），導致燃燒廢氣、燃油竄入曲軸箱，污染潤滑油。（4）舊油已經成了果凍狀，說明被污染的潤滑油發(fā)生了嚴重氧化，導致黏度增加，戊烷不溶物含量增加很快；由于舊油含有過多水分，導致油品黏度（100 ℃）、閃點無法測量；同時油品氧化導致油品酸值的增加，在如此短的行駛里程中，酸值增加了74 mgKOH/g，遠遠超過換油指標規(guī)定的酸值增加不大于25 mgKOH/g。

綜上所述，說明油品在使用過程中受到嚴重的水分、沙塵等的污染后，引起活塞與缸套之間的過度磨損，導致活塞與缸套的間隙增加，以至于燃燒廢氣、燃油等竄入曲軸箱，污染潤滑油，從而引起潤滑不良，導致發(fā)動機抱瓦故障發(fā)生。

4選油不當引起的抱瓦

2015年12月下旬，山東一用戶反映其工程車發(fā)生抱瓦。經詢問得知，該工程車所用發(fā)動機油為CF-4 20W-50，此黏度發(fā)動機油的最低推薦使用溫度為-15 ℃，而當時因為寒流，山東地區(qū)的最低溫度達到-20 ℃左右，已經低于油品推薦溫度，致使發(fā)動機油不能迅速到達各潤滑部位，引起抱瓦。

5其他因素引起的抱瓦

造成發(fā)動機抱瓦的原因有很多，除了上述原因，還可能是：

（1）發(fā)動機嚴重超負荷運轉，出現(xiàn)長時間低速高扭矩工況，因發(fā)動機轉速低時機油泵轉速也低，供油量不足，但軸與瓦之間卻形成高溫，造成抱死。

（2）冷車啟動時猛轟油門，機油在低溫較黏稠狀態(tài)時尚未泵送到軸瓦，而軸瓦表面已形成瞬時高溫，造成金屬相互燒熔。

（3）機油管路發(fā)生泄漏，機油循環(huán)供應系統(tǒng)壓力下降，機油難以供應到指定潤滑位置，形成軸瓦干摩擦?；蛘邫C油油道被不潔雜質堵塞，使通往曲軸的機油受到阻隔，形成軸瓦干摩擦。

（4）機油泵失效，供油壓力減小，機油難以供應到指定潤滑位置，造成軸瓦干摩擦。

（5）大、小瓦安裝不正確，間隙調整不當，接觸面積過大或過小，都會使軸與瓦的接觸面上難以形成油膜。有時軸瓦的緊固螺栓扭力過小，時間長了致使軸瓦松動，也會造成間隙變化影響潤滑。

（6）曲軸與瓦的質量不好，軸頸與瓦面的光潔度差，尤其是大修更換過軸瓦的車輛，大修中磨軸刮瓦的工作不夠精細，上瓦后，軸與瓦的配合不好，接觸面過小難以形成油膜，加上瓦背面存在間隙，合金與瓦不能完全緊密貼合而松動走外圓，遮堵油孔致使供油中斷形成干摩擦。

6結束語

一旦發(fā)生發(fā)動機拉缸、抱瓦，不能單純的認為是潤滑油質量方面的原因，司機應養(yǎng)成良好的駕駛習慣和車輛保養(yǎng)習慣，在判斷車輛發(fā)生或疑似發(fā)生任何潤滑事故時，應當做如下處理：

（1）立即停止車輛的使用和運行，將車輛停放在安全的地方等待進一步處理；

（2）保護現(xiàn)場，通知有經驗的車輛修理人員和潤滑油技術服務人員勘查現(xiàn)場，請潤滑油技術服務人員對故障部位所用潤滑油的舊油和新油及時進行取樣封存以備化驗檢測，車輛修理人員對故障部位進行拆檢、拍照，詳細記錄現(xiàn)場情況，向維修人員和潤滑油技術服務人員提供車輛近期的維修記錄；

（3）通過對設備拆檢情況和油樣檢測結果以及車輛近期的維修記錄進行綜合分析，得出科學合理的結論。收稿日期：2016-06-20。

作者簡介：李純錄，助理工程師，1995年畢業(yè)于中國石油大連石化分公司職工大學石油加工專業(yè)，現(xiàn)從事潤滑油技術服務工作。E-mail：lichunlu_rhy@petrochina.com.cn