某款發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器安裝孔漏油問題改進(jìn)

胡廣 白奎 喬彥超 劉昌鹍 黃笑笑

摘要：某款3缸發(fā)動(dòng)機(jī)在熱試磨合后，缸體機(jī)油壓力報(bào)警器安裝孔漏油問題，經(jīng)確認(rèn)機(jī)油壓力報(bào)警器安裝孔出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致機(jī)油流出。經(jīng)分析原因?yàn)闄C(jī)油壓力報(bào)警器擰緊螺栓為錐螺紋，擰緊末期對螺紋孔進(jìn)行擠壓，徑向力達(dá)到破壞力矩，安裝孔出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致機(jī)油泄漏。

Abstract： After a certain 3-cylinder engine is run in by hot test，The oil pressure alarm mounting hole of the cylinder body leaks oil， It is confirmed that the oil pressure alarm mounting hole is cracked， It causes the oil to run out. After analysis， the reason is that the oil pressure alarm tightening bolt is taper thread， Extrude the threaded hole at the end of tightening， The radial force reaches the breaking moment， A crack in the mounting hole caused an oil leak.

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);機(jī)油壓力報(bào)警器;螺紋孔;漏油

Key words： the engine;oil pressure alarm;threaded hole;oil leak

中圖分類號：U472.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）11-0075-02

0? 引言

汽車在運(yùn)行過程中，會(huì)存在各類的異常問題，漏油問題是其中比較典型的，微小漏油會(huì)對使用感受產(chǎn)生影響，當(dāng)機(jī)油泄漏一定程度時(shí)，會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)異響及拉瓦問題，最后造成發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢，所以漏油問題在發(fā)動(dòng)機(jī)需要避免，本文對某款發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力報(bào)警器安裝孔漏油問題進(jìn)行剖析。

1? 問題描述

某款3缸發(fā)動(dòng)機(jī)在熱試磨合后，缸體機(jī)油壓力報(bào)警器安裝孔漏油問題，漏油部位如圖1所示。

2? 原因分析

2.1 故障確認(rèn)

①對裝機(jī)前擰緊數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，安裝力矩要求15-18N.m，實(shí)際擰緊力矩為16N.m，無異常;②發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試漏合格，無異常;③報(bào)警器：報(bào)警器外部結(jié)構(gòu)完好，螺牙無損壞問題，螺紋規(guī)格滿足要求，如圖2所示;④螺栓孔：螺紋孔內(nèi)螺紋無滑絲亂牙問題，但螺栓孔口部位存在異常裂紋，螺紋延申至第四個(gè)螺牙部位，如圖3所示。

結(jié)論：機(jī)油壓力報(bào)警器螺紋存在裂紋，油道內(nèi)的機(jī)油無法封堵，通過螺紋裂紋流出，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)漏油。

2.2 故障分析

通過零部件拆卸分析，發(fā)現(xiàn)螺紋孔存在裂紋，對裂紋產(chǎn)生原因分析如下：

①螺紋孔位置：通過三坐標(biāo)分析，螺栓中心與螺栓搭子中心偏差滿足要求，無嚴(yán)重偏心問題;

②擰入深度分析：機(jī)油壓力報(bào)警器（如圖4所示）正常安裝后，機(jī)油壓力報(bào)警器螺紋根部大端面與缸體螺紋孔端面距離6±1mm，實(shí)測5.1mm（如圖5所示），間隙滿足要求，螺栓選入深度無異常;

③缸體材質(zhì)分析：對安裝搭子硬度進(jìn)行分析，硬度要求180-230HBW，實(shí)際檢測為191HBW，硬度符合要求，金相組織A型石墨4級，珠光體含量98%，滿足要求;

④擰緊配合分析：如圖4所示，報(bào)警器螺紋形式為錐螺紋，在擰緊過程對孔螺紋產(chǎn)生擠壓，存在徑向力，當(dāng)孔應(yīng)力達(dá)到孔壁承受極限情況下，螺紋孔存在產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險(xiǎn);螺紋擰緊試驗(yàn)：取5臺缸體，若干新的機(jī)油壓力報(bào)警器，每個(gè)缸體分別進(jìn)行16N.m、18N.m、20N.m、25N.m、30N.m、40N.m擰緊試驗(yàn)。5臺缸體螺紋均在20N.m擰緊的時(shí)候產(chǎn)生裂紋，且每次擰緊后報(bào)警器端面到螺栓搭子端面的距離依次減小1mm，說明存在擴(kuò)孔擠壓現(xiàn)象;

⑤故障批次確認(rèn)：通過排查，發(fā)現(xiàn)故障發(fā)動(dòng)機(jī)均通過性能臺架的抽檢磨合，臺均存在更換機(jī)油壓力報(bào)警器的環(huán)節(jié)，對報(bào)警器更換工藝進(jìn)行分析。

冷試前：安裝工裝機(jī)油壓力報(bào)警器，力矩8±1N.m，如圖6所示。

冷試后：安裝機(jī)油壓力報(bào)警器，力矩16.5±1.5N.m，如圖7所示。

性能臺架抽檢：更換三通工裝機(jī)油壓力報(bào)警器，力矩16±2N.m，如圖8所示。

性能臺架抽檢試驗(yàn)后：更換原機(jī)機(jī)油壓力報(bào)警器，力矩16.5±1.5N.m。

結(jié)論：通過對故障批次進(jìn)行分析，故障批次均與性能臺架多次對螺栓孔進(jìn)行擰緊有關(guān);

擰緊試驗(yàn)結(jié)果與擰緊分析一致，錐螺紋在擰緊時(shí)對直螺紋孔產(chǎn)生徑向擠壓，多次擰緊容易導(dǎo)致螺栓孔產(chǎn)生裂紋。

3? 整改對策

對螺紋孔增加沉孔（如圖9所示），沉孔存在釋放應(yīng)力效果，防止錐螺紋擰緊時(shí)對螺紋孔口邊緣產(chǎn)生過度擠壓，避免裂紋的產(chǎn)生。

4? 效果驗(yàn)證

①擰緊驗(yàn)證：準(zhǔn)備5件增加沉孔的缸體按照上文進(jìn)行擰緊試驗(yàn)，擰緊至40N.m螺紋孔仍然完好，無裂紋問題，整改效果明顯。②耐久試驗(yàn)：通過2臺800H耐久試驗(yàn)，無泄漏問題，整改有效。

5? 結(jié)論

錐螺紋與直螺紋配合后，多次擰緊存在對孔口徑向擠壓的弊端，通過對螺紋孔口增加沉孔方案進(jìn)行規(guī)避，端面沉孔對錐螺紋擠壓孔口應(yīng)力進(jìn)行釋放，有效解決擰緊裂紋問題。

參考文獻(xiàn)：

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