浅析发动机烧瓦的主要原因及故障排除方法

(整期优先)网络出版时间:2011-09-21
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汽车在使用过程中难免发生这样和那样的故障,广大的汽车驾驶员和维修工作人员,如何准确地诊断汽车常见的故障。作为一名汽车维修工作者,首先诊断汽车发生故障的所在处,查明故障的主要原因,然后对症进行故障的排除,维修工作人员才能又快又有效排除故障。每一位维修工作者和汽车驾驶员,首先要具有较熟悉现代汽车的基本构造和汽车的工作原理,具有一定的汽车维修实践经验,因此,汽车常见的故障排除不是一件很容易的事情。但是,只要我们树立起在战术藐视困难和在战术上重视困难的正确指导思想,认真学习,勇于实践,发扬理论联系实际的学风,当汽车发生故障时,首先作全面系统的周密的调查研究工作,然后观察分析产生故障症状的原因,加以去粗取精,去伪存真,由表及里的思索,从而判断故障的性质,找出故障的机构系统和部位,就可以得到很快的对症排除故障。
一辆正常行驶的重型东风大型货车,由于行驶里程达到三级保养,驾驶员将车辆进场进行三级维修保养,修理厂按照保养项目验收车辆;按照日常惯例对该车辆进行全车清洗后解体、并对该车各机构进行全面检查和检测,在检测发动机各个机构时,气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件各个参数符合要求,不需要更换,在检测发动机曲轴弯曲度测量各轴颈的摆差值不超过0.03mm,发动机曲轴轴颈的摆差值在允许的范围内;但是,曲轴的主轴颈和连杆轴颈严重失圆,轴颈的圆度和锥度超过了极限值的0.35mm;检查发动机气缸套,发动机气缸套严重磨损,气缸套已超过最大极限、并且气缸套圆度偏差为0.10mm,圆柱度偏差为0.30mm;为了保证保养发动机的动力性、经济性和发动机工作可靠性;厂方同汽车驾驶员协商,更换了标准的气缸套和标准的活塞,同时对曲轴的主轴颈和连杆轴颈磨修同一级修理尺寸方法进行光磨处理为—0.50 mm工艺,通过修磨曲轴后,并对发动机各个曲轴轴套和连杆轴套进行刮瓦处理。按照汽车修理技术要求,为了防止发动机曲轴轴颈不漏油,将第一道曲轴轴瓦和后端的曲轴轴瓦分别刮瓦处理,这两道曲轴轴瓦的接触面积要求达到90%以上,其余各道的曲轴轴颈和连杆轴颈的轴瓦接触面积匀为80%左右,同时校正活塞与连杆组同气缸套中心垂直,要求每个缸的偏差值不能大于0.080mm,通过校正调整合格后进行全面清洗,由于新换上新曲轴轴瓦和连杆轴瓦,用汽油彻底清洗油道,更换清洗机油滤清器滤芯,并将各润滑主油道用高压空气压缩机疏通后组装,在装配时,当装上发动机油底壳时,发现正时齿轮盖上右边的一颗螺栓一端已经滑牙无法使用,维修人员为了方便,找不到同类的螺栓,便找一颗六角螺栓来代替这颗螺栓,并装好油底壳,装配完毕后加上机油和冷却水,起动发动机时,蓄电池电量不足,汽车发动机无法起动,维修人员采用拖车的方法进行起动,拖车起动后发动机工作一切正常,无其他异响,机油压力为196-392Mpa,保养试车合格后车辆出场。但是,车辆出场行驶几天的时间,发动机无法正常工作,发动机发生曲轴抱轴烧瓦现象,车辆拖回场进行返修。
一般汽车发动机发生曲轴轴颈被烧瓦的主要原因有:
1.曲轴与瓦的质量不好,轴颈与瓦面的光洁度差,曲轴的主轴颈和连杆轴颈装配时过紧,轴瓦安装不正确,轴瓦间隙调整不当,尤其是车辆大修更换过轴瓦造成曲轴轴颈烧瓦。
2.机油泵的齿轮严重磨损失效,供油压力减小,机油难以供应到指定润滑位置,造成轴瓦干磨擦烧瓦。
3.机油油道被不洁杂质堵塞,使通往曲轴的机油受到阻隔,形成轴瓦干磨擦烧瓦。
4.机油不足, 机油管路发生泄漏,机油循环供应系统压力下降,机油难以供应到指定润滑位置,形成轴瓦干磨擦烧瓦。
5.冷车启动时猛轰油门,机油在低温较粘稠状态时尚未泵送到轴瓦,而轴瓦表面已形成瞬时高温,造成金属相互烧熔。
6.发动机严重超负荷运转,出现长时间低速高扭矩工况,因发动机转速低时机油泵转速也低,供油量不足,但轴与瓦之间却形成高温,造成抱死轴颈而烧瓦。
7.使用了劣质空气滤清器,造成空气中的颗粒物大量进发动机,产生磨粒磨损,引起轴颈抱瓦而烧瓦。
根据上述分析,车辆保养运行几天,发现发动机轴颈烧瓦现象,这是一起典型的车辆保养质量。刚保养好的车辆,各个构件在装配时都按照汽车保养技术要求进行装配与调整,发动机润滑机油是新加的,车辆出场行驶几天,造成发动机曲轴烧瓦是由何原因引起呢?维修人员根据该车的情况依依进行检查。
一、检查发动机润滑油是否加足或不足:
车辆三级保养出场的,从外表观查发动机外表清洁干净,当时润滑油是加足无漏油,检查机油尺的润滑油量符合要求,各油管无润滑油泄漏现象。发动机正常工作条件下产生曲轴烧瓦,放油时发动机机油脏污变质,机油中有很多的机械杂质,是曲轴烧瓦的磨屑杂质,但是润滑机油足够,不是润滑油泄漏而产生曲轴被烧瓦的原因。
二、曲轴的主轴颈和连杆轴颈装配时过紧或者曲轴的主轴瓦过短在轴承座内转动将主油道堵塞等原因:
更换轴瓦后未经磨合运转即带负荷工作, 由于更换的新轴瓦(特别是刮削后)工作表面并不十分光滑平整,它与曲轴轴颈不能形成良好的全面积配合,此时若未经磨合运转即带负荷工作,在高速、重载的作用下,轴瓦与轴颈产生剧烈摩擦而烧蚀,当时对曲轴的主轴颈和连杆轴颈磨修同一级修理尺寸方法进行光磨处理,并对发动机各个曲轴轴套和连杆轴套进行刮瓦处理。按照汽车修理技术要求,为了防止发动机曲轴轴颈不漏油,将第一道曲轴轴瓦和后端的曲轴轴瓦分别刮瓦处理,这两道曲轴轴瓦的接触面积要求达到90%以上,其余各道的曲轴轴颈和连杆轴颈的轴瓦接触面积匀为80%左右,曲轴主轴颈和连杆轴颈装配间隙松紧适宜,不是曲轴轴颈装配间隙过紧和轴瓦安装不正确,间隙调整不当,产生曲轴被烧瓦的原因。

三、机油泵失效,机油泵的齿轮严重磨损失效,供油压力减小,机油主油道被其它机械杂质堵塞:
使曲轴轴承得不到良好的机油润滑中磨屑杂质增多,造成发动机曲轴主轴颈和连杆轴颈严重失圆将会发生连续烧瓦 发动机烧瓦时会产生大量金属磨屑,这些金属磨屑会随着机油进入润滑油道并在油道内沉积下来,造成润滑油道堵塞。在保养车辆发动机时,曲轴的主轴颈和连杆轴颈磨修修理尺寸方法进行光磨处理后,为了防止发动机曲轴轴颈不漏油,将曲轴轴瓦分别刮瓦处理后完毕,用汽油清洗各油道,并用空气压缩机高压疏通各润滑主油道,同时清洗和调整机油泵,并更换了机油滤清器滤芯后组装。保养后发动机机油压力为196-392Mpa, 发动机工作正常。什么故障造成刚保养好的发动机烧瓦现象呢?维修人员带着这个问题将发动机解体进行全面检查故障分析。
当维修人员解体正时齿轮盖时,将正时齿轮盖拿开,发现正时齿轮前端有一道约为2-3mm深的磨损痕迹,通过分析出现这道磨损痕迹是维修人员在更换螺栓时,用六角螺栓来代替这颗螺栓时忘记装上平面垫和弹簧垫所造成发动机烧瓦的主要原因,实践证明,用六角螺栓来代替这颗螺栓时忘记装上平面垫和弹簧垫时,当上紧螺栓后螺栓约长出3-5mm的长度,由于螺栓上紧的头部旋入正时齿轮盖内,造成碰到正时齿轮,发动机起动工作后,由于曲轴带动凸轮轴旋转带动配气机构工作,六角螺栓旋入正时齿轮盖内,磨伤正时齿轮齿面,被磨伤的正时齿轮胶木机械杂质被机油冲洗流入油底壳,又被机油泵将机械杂质泵到主油道,并堵塞了主油路,造成发动机曲轴主油路不通,发动机长期无润滑油润滑的条件下工作,造成发动机曲轴轴瓦缺油而干摩擦烧瓦的主要原因。
造成汽车发动机曲轴烧瓦的主要原因是维修人员人为的,由于在保养时,维修人员更换螺栓,用六角螺栓忘记装上平面垫和弹簧垫所造成。为什么在正时齿轮盖上这个地方采用双头螺栓的用意,由于正时齿轮和正时齿轮盖间隙约有3-5mm,采用双头螺栓,一头种在正时齿轮盖上,另一头用平面垫和弹簧垫同螺母上紧,当装上油底壳油封和油底壳,双头螺栓一头旋入正时齿轮盖上,不能伸出,而在保养时,维修人员用同样长的用六角螺栓装上,并又没有装上平面垫和弹簧垫,六角螺栓头顶破了正时齿轮盖,正时齿轮和正时齿轮盖间隙约没有空间,正时齿轮盖凸出的部位顶到正时齿轮齿上,造成齿轮上的胶木磨损,产生的胶木机械杂质,被机油冲洗流入油底壳,同时又被机油泵泵压送到曲轴主油道,主油道被堵塞,造成润滑油路不畅而造成汽车发动机曲轴轴瓦的主要原因。
这个案例是一起典型的维修人员保养质量问题,通过这个案例是一颗螺栓引起发动机《烧瓦》的人为事故。通过这个案例,告诉广大维修人员在维修时要注意零件装配的基本要求,同时拆装时要注意零件的特征,在此处用联接配合的螺栓应尽量少拆,以免损伤螺纹,造成其它人为的故障发生。
[参考文献]
[1]任学良.一次烧瓦抱轴事故的调解(汽车维修与修理)2002/07
[2]孙志春.高职汽车检测与维修技术专业实践教学构划与管理研究[J].中国成人教育,2002.
(作者单位:广西现代职业技术学院 广西河池)