柴油發(fā)動機燒瓦現(xiàn)象的診斷分析與預(yù)防

于曉東 顧大男 孟佳奇 田柯南 劉增輝

（天潤曲軸股份有限公司技術(shù)中心）

燒瓦是發(fā)動機常見的故障之一，一般為機械故障。發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，曲軸高速旋轉(zhuǎn)時因機油短缺以及軸頸與軸瓦之間的間隙不當?shù)纫蛩?，造成軸與瓦之間不能形成有效的油膜，從而導致干摩擦，軸瓦與曲軸軸頸出現(xiàn)粘連磨損的現(xiàn)象，即是燒瓦。燒瓦輕則造成軸瓦燒蝕，曲軸軸頸燒傷，重則造成曲軸斷裂，連桿彎曲、折斷，更為嚴重時會導致發(fā)動機搗缸等惡性事故的發(fā)生。

1 燒瓦故障判斷

發(fā)動機燒瓦時通常會出現(xiàn)以下癥狀：機油溫度升高到90 ℃以上；在發(fā)動機加油口處或曲軸箱通風口處有白煙，同時缸體外部曲軸附近溫度明顯升高；機油壓力大幅度下降；分離離合器轉(zhuǎn)動曲軸時轉(zhuǎn)不動或轉(zhuǎn)動困難，發(fā)動機嚴重燒瓦熄火后，即便冷卻水溫降下來也轉(zhuǎn)不動曲軸；檢查油底殼時，發(fā)現(xiàn)有大量的合金粉末及碎屑；拆檢軸瓦和連桿瓦時，瓦面合金層明顯脫落并被壓成薄片，甚至瓦的鋼背發(fā)黑等。

2 燒瓦原因分析

導致發(fā)動機燒瓦的原因很多，剖析燒蝕原因時應(yīng)依據(jù)曲軸軸瓦燒蝕的狀態(tài)，由簡入手，逐個檢查，篩選出導致燒瓦的真正原因。

2.1 潤滑系統(tǒng)因素

機油濾芯或機油冷卻器堵塞；機油油路長期不清洗或者零部件清潔度超差，導致油路不暢通；油底殼中機油注入量不夠以致軸瓦得不到有效潤滑；機油泵吸油口堵塞或吸油管破裂，吸油管鎖緊螺母松動，造成供油壓力低；使用過程中機油太臟；因機油密封管路接頭及發(fā)動機外部潤滑部件泄漏等造成冷卻水滲入機油中或機油保養(yǎng)超期等造成的機油變質(zhì)；機油黏度過大，流動困難，泵送性差，機件運動阻力大，熱量帶走緩慢；機油黏度過小，在高溫、高壓下容易從摩擦表面流失，不能形成足夠厚度的油膜；機油泵內(nèi)轉(zhuǎn)子破碎，泵軸斷裂等均會造成燒瓦。

2.2 瓦片質(zhì)量

發(fā)動機工作的穩(wěn)定性、可靠性與瓦片息息相關(guān)。瓦片材料選擇不當，其耐磨性、嵌入性和抗疲勞特性差，會出現(xiàn)剝離、氣泡、合金層厚度不均等現(xiàn)象。瓦片尺寸是保證瓦背與曲軸軸頸、連桿大頭孔緊密貼合的重要條件，主要的影響指標有：自由狀態(tài)彈開量、軸瓦厚度、對口減薄量、半圓周長高出度。如果瓦片定位唇、鍍層、厚度、減薄量達不到技術(shù)要求，容易造成瓦背與軸承座、連桿大頭孔貼合不好。

2.3 曲軸、連桿與缸體質(zhì)量

曲軸、連桿與缸體質(zhì)量也是影響燒瓦的重要因素，三者主要受以下因素影響。

1）曲軸：主軸頸及曲柄銷軸頸尺寸與粗糙度、曲軸動平衡、曲軸圓角輪廓、曲軸油孔清潔度（如油道相交處尖角毛刺脫落）、曲軸主軸頸徑向跳動、曲軸油孔進/出口處拋光質(zhì)量；

2）連桿：大/小頭孔的圓度、圓柱度、錐度；端面平行度、直線度；連桿螺栓松緊狀態(tài)等；

3）缸體：主軸孔的粗糙度、缸體主軸承孔同軸度、氣缸孔止推面相對主軸承孔的垂直度等。

2.4 裝配因素

裝配過程中的主要影響因素有：裝配缸體主軸瓦蓋螺栓擰緊力矩；裝配連桿后擰緊力矩；曲軸止推片是否裝錯或磨損；軸瓦以及軸頸的裝配間隙太大或太小。一般情況下發(fā)動機的主軸瓦間隙為0.07～0.13 mm，連桿軸瓦間隙為0.06～0.12 mm。

2.5 使用因素

造成燒瓦的使用因素包括：發(fā)動機剛起動、機油尚沒有充分潤滑，就讓發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)；發(fā)動機嚴重超負荷高速運轉(zhuǎn)，使軸與瓦形成邊界潤滑；山區(qū)陡坡低擋大油門行駛，出現(xiàn)長時間低速大扭矩工況；冬季冷啟動時猛轟油門；油壓過低，報警燈亮，仍繼續(xù)行駛；冷卻水和機油溫度過高，反而高速熄火滑行。

3 燒瓦故障的預(yù)防措施

為有效預(yù)防發(fā)動機燒瓦，可采取以下措施。

1）加強潤滑管理，定期維護清洗機件、疏通油道；選用符合發(fā)動機制造廠要求的潤滑油，并按要求保養(yǎng)，防止機油老化或過臟而堵塞油道；磨合期過后及時更換機油和清洗油底殼。

2）冷車啟動時應(yīng)先在空負荷下怠速運轉(zhuǎn)3～5 min，待機油溫度升高后，再逐漸加大油門到高速或大負荷運轉(zhuǎn)。

3）避免發(fā)動機在超負荷下長時間運轉(zhuǎn)或者急加速；如發(fā)現(xiàn)機油壓力報警燈亮起，應(yīng)查明原因并妥善處理后方可繼續(xù)運行。

4）維修時應(yīng)注意檢查潤滑系統(tǒng)各零部件，比如要檢查軸瓦尺寸，保證其與軸頸的可靠貼合、良好；曲軸、連桿要保證尺寸、粗糙度等物理檢驗指標合格；裝配時使用清潔的潤滑油。

5）定期檢查發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，及時張緊或更換風扇皮帶，確保冷卻系統(tǒng)良好。

4 結(jié)論

發(fā)動機軸瓦燒蝕的原因多而復(fù)雜、涉及面廣。作為終端客戶，我們應(yīng)著重從潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的定期維護和保養(yǎng)，嚴格遵守車輛使用說明，保持良好的用車習慣，增強汽車養(yǎng)護意識等方面加以重視，保證車輛在最佳的狀態(tài)下運行。在出行特殊地域和環(huán)境以及長時間駕駛之前，應(yīng)做充分的考慮和準備，做到有備無患，防患于未然。如此，才能避免燒瓦、拉瓦甚至斷裂等災(zāi)難性故障，實現(xiàn)安全駕駛、快樂出行。