本田雅閣缸體開裂原因分析

林振華

浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院 浙江省杭州市 311231

1 事故簡況

2019年1月8日，劉某出售給駱某本田雅閣轎車一輛，并簽訂了《車輛轉(zhuǎn)讓協(xié)議》，駱某當(dāng)天駕車開往鄭州途中，距離提車地點(diǎn)約5公里，車輛發(fā)生故障并拋錨，之后雙方當(dāng)事人未就責(zé)任認(rèn)定達(dá)成一致意見，遂對該車輛進(jìn)行鑒定。

2 車輛勘查

2.1 本田車基本情況

（1）本田車停放在廣汽本田某4S店維修車間內(nèi)。本田車外觀無異常，組合儀表顯示行駛里程為9237km。

（2）發(fā)動機(jī)右側(cè)后部第4缸對應(yīng)位置的氣缸壁破裂，形成一個寬度約5cm高度約12cm的破口（如圖1）。發(fā)動機(jī)左側(cè)后部第4缸對應(yīng)位置的氣缸壁也被打破，形成一裂縫（如圖2）。

圖1 缸體右側(cè)裂口

圖2 缸體左側(cè)裂紋

2.2 解體發(fā)動機(jī)

（1） 檢查氣缸套。第1缸上部的積炭分成兩層，上層積炭到缸體上平面的距離約為8mm，下層積炭的寬度約1.5mm。第2缸和第3缸上部的積炭沒有分層現(xiàn)象，痕跡寬度相等，到缸體上平面的距離大約8mm（如圖3)。第4缸上部的積炭也明顯分層兩層，上層積炭到缸體上平面的距離大約8mm，下層積炭的寬度約3mm（如圖4)。

圖3 第二缸氣缸套積碳

圖4 第四缸氣缸套積碳

圖5 第一缸連桿

（2）檢查各缸連桿。第1缸連桿已明顯彎曲，連桿軸瓦無異常磨損（如圖5）；第2、3缸連桿沒有彎曲，連桿軸瓦正常；第4缸連已彎曲斷裂，連桿軸瓦無異常磨損（如圖6）。

（3）檢測活塞頂部。第1缸活塞頂部積炭較多，顏色較深；第2、3缸活塞頂部積炭較少，能清晰地看到中間的圓點(diǎn)（如圖7)。第4缸活塞頂部積炭最重，已不能分辨鑄造的字符（如圖8)。

（4）氣缸蓋頂部正常，凸輪軸、搖臂等無異常磨損；正時鏈條及導(dǎo)板等正常；曲軸主軸瓦及軸頸等無異常磨損。

圖6 第四缸連桿

2.3 本田車其他情況

（1）掀起后排座椅座墊，可見下面的底板上有大片的水跡，座墊摸上去感覺是濕的，內(nèi)部有水分；行李箱底板內(nèi)側(cè)的白色隔音棉外觀不平整，部分區(qū)域與底板不貼合。

（2）拆除前軸左、右車輪，前軸左、右制動盤均銹蝕嚴(yán)重；中央扶手箱內(nèi)的取電口蓋板內(nèi)側(cè)表面有很多已干燥的淤泥，底部有銹蝕現(xiàn)象。

（3）發(fā)動機(jī)機(jī)油濾清器外表上沒有本田原車標(biāo)記，外表局部有變形，油漆脫落；空氣濾清器也非原廠件；油底殼和缸體之間的密封膠顏色與出廠時的不同，油底殼安裝螺栓有拆卸痕跡。

圖7 第二缸活塞頂

圖8 第四缸活塞頂

3 技術(shù)分析

3.1 車輛涉水分析

現(xiàn)場勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：本田車后排座椅座墊下面的大片水跡，海綿座墊可以擠出水分；行李箱底板白色隔音棉部分區(qū)域與底板不貼合；中央扶手箱內(nèi)的取電口蓋板內(nèi)側(cè)表面有很多已干燥的淤泥；前軸左、右制動盤均銹蝕嚴(yán)重；機(jī)油濾清器、空氣濾芯被更換，油底殼有拆解痕跡等維修作業(yè)。

上述現(xiàn)象說明，本田車的上述部位曾經(jīng)與水接觸。正常情況下，這些部件不會接觸到水，因此，只有本田車曾涉水行駛或停放時，駕駛室至少浸水部位在C區(qū)域（水位已沒座椅表面，接近儀表位置，行李廂入水)，才會形成這種現(xiàn)象（如圖9）[1]。

圖9 車輛涉水深度分區(qū)

3.2 缸體開裂分析

通過對氣缸套積碳檢測發(fā)現(xiàn)本田車發(fā)動機(jī)第1、4缸上部的積炭分成兩層，第2、3缸上部的積炭沒有分層現(xiàn)象，痕跡寬度相等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是第1、4缸的連桿在受到強(qiáng)大的壓力下產(chǎn)生了彎曲變形。第1缸連桿已明顯彎曲，更加直觀地證明了分析的正確性。

要使連桿發(fā)生彎曲變形只有兩種可能：一是連桿受到了超過強(qiáng)度極限的壓力；二是連桿本身存在質(zhì)量問題，在正常的工作壓力下就產(chǎn)生變形。如果是連桿質(zhì)量問題，彎曲變形直到斷裂的過程是漸進(jìn)的、連續(xù)的，不會在氣缸壁上形成有明顯分界線的積炭，與現(xiàn)場勘驗(yàn)時所看到的情形不符。因此，第1、4缸連桿變形基本可排除連桿本身問題，而是連桿受到了超過強(qiáng)度極限的壓力。

氣缸在進(jìn)氣行程內(nèi)吸入的不可壓縮液體，在壓縮行程后段會使氣缸內(nèi)壓力異常升高（壓力升高值由進(jìn)入的液體量多少決定），而氣缸內(nèi)壓力異常升高會阻止曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。由于發(fā)動機(jī)曲軸、飛輪（或驅(qū)動盤）和變扭器具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，維持曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在這兩種力量的對抗過程中，導(dǎo)致連桿受損，損壞程度取決于曲軸的轉(zhuǎn)速和液體量的多少[2]。

上述分析與車輛涉水分析相吻合，進(jìn)一步證明了本田車曾經(jīng)涉水行駛或停放在積水中，水進(jìn)入氣缸中，在后續(xù)行駛時導(dǎo)致第1、4缸連桿彎曲變形。

由于連桿變形量是1.5和3mm左右，排除進(jìn)水后這兩個氣缸還能繼續(xù)工作。在低負(fù)荷行駛時，氣缸內(nèi)的燃燒壓力較低，連桿受到的壓力較小，連桿的損傷還不至于快速惡化。但當(dāng)急加速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，這時氣缸內(nèi)的燃燒壓力非常高，連桿受到的壓力很大，原已變形受損的連桿在這種周期性的高壓力作用下，損傷情況會逐漸加重，最后發(fā)生斷裂，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)氣缸體破損[3]。

而現(xiàn)場勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氣缸蓋頂部、正時鏈條及導(dǎo)板等正常；凸輪軸、搖臂、曲軸主軸瓦及軸頸等無異常磨損。說明本田車在事故發(fā)生時燃燒室內(nèi)無異物、潤滑系統(tǒng)不存在問題。

4 結(jié)論

通過現(xiàn)場勘驗(yàn)，可以確定由于車輛涉水過深，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣行程吸入水份，在壓縮行程后段氣缸內(nèi)壓力異常升高，使第1、4缸連桿發(fā)生彎曲；當(dāng)急加速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，原本已經(jīng)變形受損的連桿在這種周期性的高壓力作用下，損傷情況會逐漸加重，導(dǎo)致第4缸連桿斷裂，曲軸轉(zhuǎn)動繼續(xù)，斷裂的連桿敲擊到缸體左右兩側(cè)對應(yīng)的缸壁而造成缸體開裂。