柴油機連桿組件常見故障分析與排除

許占華

摘 要：對柴油機連桿組件常見的連桿軸瓦燒損、連桿螺栓折斷、連桿變形故障進行了分析，指出了故障產(chǎn)生的原因，提醒人們使用中注意預防。

關鍵詞：柴油機;連桿組件;故障分析

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.073

1 連桿軸瓦燒損

連桿軸瓦燒損表現(xiàn)為：機油溫度過高（超過水溫），機油壓力過低，發(fā)動機工作吃力，功率下降，冒黑煙甚至自行熄火;稍停后，搖不動曲軸，有時雖能搖動，但有異常響聲;油底殼內(nèi)機油中有金屬粉屑。

原因：主要是由機油供應不足，在軸頸和軸瓦之間不能形成油膜，使之處于半干摩擦或干摩擦狀態(tài)，溫度急劇增高，使軸瓦合金熔解而相互咬死。機油不足的原因有：機油量少，機油道或濾網(wǎng)、過濾器堵塞，油壓過低;軸承間隙過小或過大;機油品質(zhì)不符合要求，例如機油過稀，黏度低，油中含雜質(zhì);發(fā)動機長時間超負荷工作，轉(zhuǎn)速低，軸瓦壓力增加，機油供給量減少，軸頸和軸瓦磨損不均勻，軸向形成錐度和徑向形成橢圓，或軸頸偏磨，使軸瓦負荷不均勻;此外，低溫時冷機啟動后，不經(jīng)低速預溫，立即加大油門使曲軸轉(zhuǎn)速迅速上升軸頸與軸瓦接觸面積小，且接觸點分布不均勻。

預防和排除方法：在啟動發(fā)動機前，應檢查機油油位，使其保持在規(guī)定的油面，經(jīng)常檢查機油的清潔度和品質(zhì)，按季節(jié)換油。工作中當發(fā)現(xiàn)機油壓力過低或機油壓力指示器浮子未升起，應立即熄火排除。在冷機啟動前，先用手搖轉(zhuǎn)曲軸數(shù)圈，待軸承等摩擦表面形成油膜后再啟動發(fā)動機。啟動后先低速，再中速進行預溫，切忌啟動后立即大油門高速運轉(zhuǎn)。換新瓦后，軸頸與軸瓦的接觸面積應超過全面積的75%，否則應進一步研磨，使軸頸與軸瓦密切接觸。

2 連桿螺栓折斷

連桿螺栓折斷可導致重大的機械事故，如不及時發(fā)現(xiàn)和果斷處置，極易引起搗缸、燒瓦事故。使用中，如出現(xiàn)發(fā)動機工作不平穩(wěn)，聲音異常，單缸不著火且冒黑煙，應立即停車檢查。一駕駛員在啟動拖拉機后猛加油門，柴油機連桿螺栓突然斷裂，引起缸體破裂，曲軸、活塞等機件損壞，造成了很大的經(jīng)濟損失。

連桿螺栓裂紋或折斷的原因：（1）安裝時扭緊力矩太大，超過材料強度而產(chǎn)生裂紋。（2）安裝不當，扭緊力矩不夠，或一松一緊，工作中因沖擊而松動，螺栓受沖擊造成疲勞損傷。（3）柴油機長期超負荷，發(fā)生飛車，發(fā)生燒瓦，機體溫度過高，易使螺栓發(fā)生裂紋或折斷。（4）連桿螺栓與安裝孔配合間隙過大。（5）制造質(zhì)量不好，熱處理不當，強度不足。（6）安裝不正確，螺栓頭與貼合面不平，使其受較大的彎曲力矩，產(chǎn)生裂紋。（7）曲軸連桿軸頸與軸瓦配合間隙過大，沖擊載荷增加，引起螺栓損壞。（8）連桿彎曲使連桿螺栓受力不均勻而損傷。

預防措施：（1）由于活塞承受的力是通過連桿傳遞給曲軸的，并使活塞的往復直線運動轉(zhuǎn)變成為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，而連桿與曲軸是通過螺栓，將連桿體、曲軸及連桿蓋連接在一起的。工作時，由于連桿螺栓承受著氣體壓力和慣性力所產(chǎn)生的沖擊性拉壓交變載荷的作用，會發(fā)生拉長、裂紋和滑扣等損傷，所以要求連桿螺栓本身要有足夠的強度和較高的加工精度。因此，更換連桿螺栓時，要嚴格選配高強度的螺栓，絕不能用其他普通螺栓替代。（2）安裝時應注意按規(guī)定扭矩擰緊螺母，不可把螺母擰得過緊，使螺栓受力過大而伸長，否則，一旦有沖擊時易發(fā)生折斷;必須分三次均勻?qū)ΨQ地擰緊連桿螺栓，在擰緊螺栓時，不要因為擰得過頭而又退回到規(guī)定數(shù)值，再退回的螺栓必然松動造成搗缸事故。

3 連桿變形

連桿工作時，由于連桿伸長，擺動和受力較大，當發(fā)動機超負荷運轉(zhuǎn)和爆震時，會使桿身產(chǎn)生彎曲和扭曲。

連桿變形產(chǎn)生原因：（1）使用中的原因。使用中柴油機超速運轉(zhuǎn)、低速超負荷運轉(zhuǎn)或供油時間過早，經(jīng)常轟油門，易引起連桿變形。即使在正常操作中，連桿因承受強大的壓縮和拉伸作用，也容易產(chǎn)生疲勞變形。（2）機械事故。柴油機工作中發(fā)生事故，如飛車、燒瓦抱軸、活塞脹死等故障時，往往引起連桿變形。（3）修理和裝配原因。汽缸套和活塞之間間隙留得過小，以致活塞受熱后卡死在汽缸套內(nèi)，將連桿拉斷或壓彎。在修理過程中，如鏜連桿瓦，將連桿夾在虎鉗上擰緊或擰下連桿螺母，也容易造成連桿的變形。安裝時，活塞銷中心線與曲軸連桿軸頸中心線不平行，連桿易產(chǎn)生疲勞彎曲，甚至斷裂。

連桿檢測維修方法：在連桿校正器上進行鑒定和修復。不要用錘擊方法試圖修復。無連桿校正器時，可將兩根木棒（要求圓而直，直徑與連桿大小頭孔徑相近）分別裝入連桿大、小頭孔，再測量它們的尺寸，如果兩木棒互相交叉，則表明連桿扭曲。一般當連桿彎曲量或扭曲量大于0.1 mm時，即應校正。校正時先校彎曲，后校扭曲。無連桿校正器時，也可在臺虎鉗上校正。當彎扭曲不大時，可采用冷校。要注意，冷校后應將連桿加熱到400～500 ℃，保溫0.5～1 h，再用石棉紙包好放在空氣中冷卻。對變形較大的連桿，應更換新件或用氣焊進行熱校。連桿大、小頭孔磨損嚴重時，一般更換新件。連桿軸承孔的結(jié)合面有輕微刮痕，可用細銼銼平，然后再用刮刀刮削到接觸面積達75%以上為止。連桿襯套內(nèi)孔磨損后，可采用在襯套內(nèi)涂敷機油，穿入活塞銷，一手握住連桿，用另一手拇指擺動活塞銷的方法檢查。如感覺銷子和襯套有間隙，應換新襯套，或采用手工鉸削后，配加大的活塞銷予以修復。

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