汽油發(fā)動機(jī)軸瓦拉傷問題分析

譚鵬，唐海嬌，王宏偉

（上汽通用五菱重慶分公司，重慶401120）

汽油發(fā)動機(jī)軸瓦拉傷問題分析

譚鵬，唐海嬌，王宏偉

（上汽通用五菱重慶分公司，重慶401120）

針對某工廠發(fā)動機(jī)產(chǎn)品審核中出現(xiàn)的主軸瓦、連桿瓦拉痕、軸瓦中有小黑點(diǎn)等現(xiàn)象，通過問題故障樹分析、對比驗證分析、清潔度檢驗、電鏡分析驗證等方法，得出主軸瓦劃傷原因是由軸瓦安裝工裝雜質(zhì)帶入、手套雜質(zhì)帶入導(dǎo)致；連桿瓦劃傷原因是連桿清潔度較差，連桿大頭端結(jié)合面雜質(zhì)在裝配的過程中掉入連桿軸頸導(dǎo)致，為某工廠解決連桿瓦劃傷問題的提供了一種詳細(xì)方案。

連桿瓦；主軸瓦；連桿清潔度；拉痕

隨著發(fā)動機(jī)生產(chǎn)制造水平的進(jìn)一步發(fā)展，清潔度已儼然成為一個衡量發(fā)動機(jī)可靠性的重要指標(biāo)。發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)除了對零件的材質(zhì)、加工尺寸、形位公差等項目進(jìn)行控制以外，還要加強(qiáng)對發(fā)動機(jī)零件和整機(jī)清潔度的監(jiān)控[1]。本文針對軸瓦拉痕情況，通過某工廠整機(jī)清潔度檢驗、軸瓦拉傷檢驗等手段，分析了問題的產(chǎn)生原因。

1 故障現(xiàn)象

某公司發(fā)動機(jī)工廠生產(chǎn)的C系列發(fā)動機(jī)為機(jī)械挺柱驅(qū)動氣門式四缸發(fā)動機(jī)，軸瓦拉傷檢驗過程中出現(xiàn)連桿瓦、主軸瓦環(huán)槽狀拉痕，見圖1.部分連桿軸瓦有嵌入黑色小顆粒雜質(zhì)的情況。軸瓦拉傷檢驗記錄，見圖2.

圖1 軸瓦拉傷檢驗劃傷記錄

圖2 軸瓦拉傷檢驗劃傷記錄

2 問題調(diào)查

通過對裝配線主軸瓦安裝工位清潔度控制，如每2 h更換主軸瓦安裝工位員工手套、清理主軸瓦安裝工裝等措施，拆解了2臺發(fā)動機(jī)，顯示主軸瓦均無劃傷，連桿瓦仍有劃傷。

由此可知，通過控制主軸瓦安裝工位清潔度，可以減少主軸瓦劃傷情況，但連桿瓦劃傷原因待進(jìn)一步查找。

因活塞連桿總成在OP1110工位前已完成裝配，所以O(shè)P1110之前帶入雜質(zhì)的可能性較大，將裝配線正常走線的發(fā)動機(jī)在OP1120轉(zhuǎn)出拆解，連桿瓦也存在劃傷，故將問題鎖定在OP1120之前的工位。OP1120之前的工位信息如圖3所示，其中灰色項可能為影響連桿瓦拉傷的工位。

圖3 裝配線工位信息

3 問題驗證分析

根據(jù)其工序情況，繪制了可能引起問題的故障樹，如圖4所示。以下根據(jù)故障樹逐一排查，找出原因。

圖4 雜質(zhì)來源故障樹分析

根據(jù)表1驗證結(jié)果，可將問題鎖定在OP1100～OP1120工位間。

表1 驗證過程

3.1 清洗OP1100～OP1120工位相關(guān)零件驗證

根據(jù)表2驗證結(jié)果可得出：控制連桿清潔度，可以較好地控制該工廠連桿瓦拉傷情況。

3.2 連桿清潔度檢測

抽檢2個供應(yīng)商的連桿各12個，分別分成3組測量。分組具體如下：

（1）拆開連桿螺栓。清洗連桿蓋、連桿體、連桿螺栓。

（2）拆開連桿螺栓，然后擰緊螺栓。清洗連桿總成。

（3）不拆連桿螺栓，清洗連桿總成。

表3所示拆開連桿后清洗，清洗出更多雜質(zhì)。在裝配活塞連桿過程中，連桿拆開后裝配，連桿震動，可能導(dǎo)致部分細(xì)小硬質(zhì)雜質(zhì)掉入連桿軸頸，曲軸回轉(zhuǎn)過程導(dǎo)致連桿瓦拉傷。

表3 連桿清潔度檢測情況表

3.3 軸瓦嵌入雜質(zhì)電鏡分析

通過對嵌入雜質(zhì)電鏡分析，雜質(zhì)成分如表4所示。對比數(shù)據(jù)庫中樣本，連桿體樣本成分如表5所示與雜質(zhì)成分匹配。由于嵌入雜質(zhì)較小，無法與連桿瓦分離測量，故有少量鋁存在。

表4 嵌入雜質(zhì)成分表

表5 連桿體樣本成分表

4 分析討論

由于軸瓦劃傷問題出現(xiàn)在TTT工位前，無油道雜質(zhì)進(jìn)入，因此分析討論如下：

（1）主軸瓦劃傷問題，通過裝配車間每班次清理軸瓦安裝工裝，每2 h更換手套，清理曲軸存放料架等措施，劃傷問題得以解決。因此主軸瓦劃傷主要原因是裝配過程中外部雜質(zhì)帶入。

（2）連桿瓦劃傷問題，通過大量的驗證，將裝配生產(chǎn)過程中連桿瓦劃傷問題原因鎖定在連桿大頭端接合面雜質(zhì)問題上，安裝活塞連桿組件時，連桿大頭端與曲軸接觸時震動，雜質(zhì)掉落在曲軸軸頸上，安裝好活塞連桿后，TTT工位曲軸旋轉(zhuǎn)時，雜質(zhì)導(dǎo)致連桿瓦劃傷。

（3）通過推動供應(yīng)商對連桿的清潔度控制，拆機(jī)連桿瓦劃傷比例有原有的43%降至2%.因此通過對連桿清潔度的控制，能較好地控制裝機(jī)過程中連桿瓦劃傷。

5 結(jié)論

由上述分析檢測結(jié)果可以得出，發(fā)動機(jī)裝配過程中主軸瓦劃傷的主要原因是生產(chǎn)現(xiàn)場帶入的雜質(zhì)，連桿瓦劃傷的主要原因是連桿大頭端接合面清潔度較差。發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程中時，嚴(yán)格控制連桿清潔度能有效地減少連桿瓦劃傷情況，控制生產(chǎn)現(xiàn)場帶入的雜質(zhì)能有效地控制主軸瓦劃傷情況。發(fā)動機(jī)制造工廠需加強(qiáng)發(fā)動機(jī)清潔度的控制和管理，有利于保證發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)的良好性，減少進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)部的雜質(zhì)對發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行的不利影響[2]。

[1]韓闖.發(fā)動機(jī)清潔度測定與分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2014（12）：26-31.

[2]葉才華.發(fā)動機(jī)清潔度影響因素分析及其管控措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（24）：114-115.

Gasoline Engine Bearings Strain Problem Analysis

TAN Peng，TANG Hai－jiao，WANG Hong－wei
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Chongqing 401120，China）

Aiming at the black dot phenomenon has a factory engine product audit in the main bearing，connecting rod bearing marks，in Wallachia，the problem of fault tree analysis,comparison analysis，cleanliness testing，SEM analysis verification method，the main bearing scratch reason is composed of a shaft tile installation tooling，impurities impurities into gloves lead；connecting rod connecting rod is scratch reason cleanliness poor，combined with the connecting rod large end surface impurities lead to the crankpin fall in the assembly process，provides a detailed plan for a factory to solve the problem of connecting rod scratch.

connecting rod；spindle；connecting rod cleanliness；pull mark

TK418

A

1672-545X（2017）03-0232-03

2016-12-19

譚鵬（1988-），男，重慶人，本科，助理工程師，研究方向：熱試臺架技術(shù)