（柳州五菱柳機(jī)動(dòng)力有限公司，廣西 柳州 545005）

2010年上半年，某個(gè)汽車品牌的多個(gè)汽車用戶反映有發(fā)動(dòng)機(jī)異響的狀況發(fā)生，且伴隨機(jī)油報(bào)警燈常亮的現(xiàn)象，平均行駛故障里程為4 000~5 000 km，為了查明故障原因，通過拆機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)曲軸多道連桿瓦、軸瓦嚴(yán)重磨損，甚至出現(xiàn)燒蝕，曲軸軸頸不同程度的拉傷或抱死，連桿大頭發(fā)藍(lán)等現(xiàn)象。

1 曲軸軸承的材料

軸承的襯背層為鋼層，故稱鋼背，其厚度為軸承總厚度的75%~90%；襯層為合金層，合金材料的品種主要有白合金、銅基合金、鋁基合金等。在強(qiáng)化程度較高的內(nèi)燃機(jī)中，曲軸軸承的襯層材料抗疲勞強(qiáng)度為首要因素，所以多為較硬的高強(qiáng)度合金，為了改善其表面性能，需要在硬合金材料上鍍一層十分柔軟的表面涂層，其厚度一般為0.015~0.030 mm，常用的材料有鉛錫合金、鉛錫銅合金、鉛錫銦合金、鉛銦合金和鉛錫銻合金等。

曲軸軸承一方面承受氣體壓力和活塞連桿組往復(fù)慣性力這些交變載荷作用，處于疲勞應(yīng)力狀態(tài)，其最高比壓可達(dá)16~60 MPa；另一方面，軸承與軸頸之間的相對(duì)潤滑動(dòng)速度可達(dá)10 m/s以上，加上潤滑油腔中不可避免地存在固體顆粒，造成邊界摩擦磨損，所以軸承是內(nèi)燃機(jī)中易損零件。

曲軸軸承的承載能力除了與本身的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)外，還與加工精度及運(yùn)行條件有關(guān)，如軸承與軸頸的同軸度，表面形貌和間隙，油孔與油槽的形狀和位置，潤滑油的品質(zhì)及進(jìn)油溫度和壓力等。

2 曲軸燒瓦抱軸原因分析

2.1 曲軸清潔度不合格

曲軸清潔度差，孔內(nèi)有臟雜物、顆粒就容易引起拉瓦現(xiàn)象，如曲軸的某一個(gè)油孔內(nèi)有細(xì)小鐵屑，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)后，如果這種鐵屑隨機(jī)油流動(dòng)與軸瓦接觸將會(huì)引起拉瓦現(xiàn)象。從拉瓦情況來看，絕大部份都是從油孔口中部上側(cè)邊緣開始拉起，所以不會(huì)是軸頸碰傷或毛刺引起。經(jīng)對(duì)比油孔修整情況，大部份拉瓦油孔倒角均勻無尖角，所以因油孔倒角不良引起的可能性也較低。

除去以上原因，可能造成拉瓦狀況的原因是由于油孔清潔度不合格，孔內(nèi)有臟雜物而引起拉瓦的。經(jīng)對(duì)清洗后準(zhǔn)備裝機(jī)的曲軸油孔進(jìn)行抽樣（抽樣50件）檢查，發(fā)現(xiàn)其中兩件曲軸分別有一個(gè)油孔內(nèi)有細(xì)小鐵屑，這種鐵屑在裝機(jī)后會(huì)隨著機(jī)油的流動(dòng)與軸瓦接觸引起拉瓦狀況。經(jīng)攻關(guān)小組討論分析并通過驗(yàn)證，認(rèn)為造成今年以來1 000公里以內(nèi)拉瓦現(xiàn)象異常的狀況是由于油孔清潔度不合格造成。

2.2 曲軸與軸瓦配合間隙不當(dāng)

根據(jù)曲軸軸承工作比壓大、相對(duì)滑動(dòng)速度高的特點(diǎn)，保證軸承與軸頸之間能夠形成良好的油膜條件，是提高其承載能力、滿足工作可靠性和使用壽命要求的關(guān)鍵。潤滑理論分析和試驗(yàn)研究的結(jié)果表明：在影響潤滑油膜形成的重要因素中，除了軸承的工作轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及軸承長徑比之外，還有軸承工作表面的形狀與軸頸之間的間隙。

軸承間隙過小或過大都不利于潤滑油膜的可靠形成，間隙過大則難以建立穩(wěn)定的油膜壓力，而且工作表面之間的沖擊也大；間隙過小，則難以形成足夠避免工作表面直接接觸的油膜厚度，且不利于工作表面及時(shí)散熱，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致“抱瓦”和卡死。因此，一般就在保證足夠潤滑油流量，使軸承得以及時(shí)散熱和形成必須的油膜厚度的前提下，盡量減小軸承間隙。尤其是隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高，以及對(duì)其噪聲控制的日益嚴(yán)格，減小軸承間隙已成為一種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

2.3 潤滑系統(tǒng)堵塞

潤滑油道、機(jī)油集濾器等被臟物堵塞，會(huì)造成潤滑油供應(yīng)中斷。潤滑油中斷將使發(fā)動(dòng)機(jī)失去潤滑與重要的冷卻手段，并造成重大事故。即使部分中斷潤滑油，也將使發(fā)動(dòng)機(jī)有些摩擦偶件出現(xiàn)干摩擦，造成局部軸與軸頸被燒毀、軸頸與軸瓦咬死等嚴(yán)重的隱患事故。

2.4 機(jī)油泵性能下降

機(jī)油泵是發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)中最主要部件，其任務(wù)是將油底殼中的機(jī)油以強(qiáng)制的方式壓入發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)需要潤滑的摩擦副中進(jìn)行潤滑與冷卻。當(dāng)出現(xiàn)機(jī)油泵早期磨損，機(jī)油泵泵油能力下降現(xiàn)象時(shí)，大量的熱量就傳不出來，以致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。潤滑壓力不足，潤滑油擠不進(jìn)曲軸與軸承之間，使曲軸與軸承處于半干或干摩擦狀態(tài)，導(dǎo)致軸承溫度升高而使減磨合金熔化。

2.5 使用的機(jī)油不符合要求

不同的發(fā)動(dòng)機(jī)要求不同種類的機(jī)油。發(fā)動(dòng)機(jī)速度高，運(yùn)動(dòng)副間隙小、軸承承載比較輕的發(fā)動(dòng)機(jī)，選用粘度比較低的潤滑油。為了降低摩擦消耗的功，高速發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)在保證可靠潤滑的前提下，盡可能選用粘度低的潤滑油，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率。在服務(wù)過程中，我們經(jīng)常遇到曲軸軸頸燒損的情況，這是由于使用不符合技術(shù)要求的潤滑油造成的，導(dǎo)致潤滑不良產(chǎn)生的嚴(yán)重粘著磨損。粘著磨損發(fā)生的同時(shí)，軸承合金將有一部分涂抹粘著在軸頸表面，或使軸頸表面形成部分燒痕。

2.6 潤滑油量不足

潤滑油不僅起到潤滑的作用，而且還起動(dòng)冷卻、清洗、密封、防銹等作用；潤滑環(huán)境差，曲軸軸承等摩擦副得不到充分的潤滑，磨損加??；潤滑油量不足，降溫作用差，熱量不能從高溫零部件充分帶走，曲軸軸承高溫過熱而疲勞、合金層熔化燒蝕脫落；潤滑油量不足，清洗能力變差，油道及曲軸軸承等摩擦副產(chǎn)生的各種微小磨損顆粒及其它雜質(zhì)顆粒無法帶到油底殼，容易造成軸承拉傷、粘結(jié)磨損。

2.7 油底殼或機(jī)油泵漏油

油底殼或機(jī)油泵漏油，其后果都是使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油供油量減少或中斷。由于發(fā)動(dòng)機(jī)失去或減少機(jī)油的冷卻作用，發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)摩擦副的熱量傳不出來，以致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，最終也會(huì)容易造成軸承拉傷、粘結(jié)磨損。

2.8 其它原因

曲軸軸頸的圓度超差，在潤滑的過程中因軸頸不圓難以形成一定的油膜（軸承間隙時(shí)大時(shí)小，油膜時(shí)厚時(shí)?。?，潤滑不良；由于機(jī)體變形或軸承加工誤差，或因曲軸彎曲等使各主軸承的中心線不重合，造成曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各軸承的油膜厚薄不均甚至變成干摩擦狀態(tài)而燒熔軸承；經(jīng)常不良的駕駛習(xí)慣，汽車突然加速或急加速，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)超速運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)荷突然加大，也是燒軸承的原因之一。

3 改善與預(yù)防措施

3.1 清潔度改善

要求制造商改進(jìn)控制計(jì)劃，規(guī)定曲軸清洗油孔每孔連續(xù)刷洗兩次，按規(guī)定要求進(jìn)行清潔后，油孔清潔度檢查不能有鐵屑雜質(zhì)，清潔度達(dá)≤3.6 mg。

3.2 曲軸潤滑油孔品不良

要求制造商改進(jìn)控制計(jì)劃，在檢查外觀工序增加檢查曲軸軸頸臺(tái)肩毛刺；規(guī)定操作工在修整曲軸潤滑油孔口時(shí)，先將油孔口放置到最高點(diǎn)；檢查外觀工序增加檢查油孔口倒角是否均勻不能有尖角。

3.3 軸頸碰傷

要求制造商按工藝要求，先執(zhí)行曲軸軸頸擦除碰傷和軸頸拋光工序，再執(zhí)行檢查外觀工序。曲軸的運(yùn)輸與存放要求，在連桿頸與定位面之間使用銅片進(jìn)行保護(hù)，防止出現(xiàn)碰傷。

3.4 其它注意事項(xiàng)

在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)總成前，應(yīng)注意曲軸潤滑油道的清潔和檢查，消除堵塞集濾器的雜物。駕駛員應(yīng)隨時(shí)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫溫度、潤滑油壓力，察聽發(fā)動(dòng)機(jī)有無異響等。出車前應(yīng)檢查潤滑油量和油質(zhì)，確保油底殼內(nèi)潤滑油量充足，發(fā)現(xiàn)被水、汽油稀釋的潤滑油必須及時(shí)更換，更不能使用了劣質(zhì)或牌號(hào)不符的潤滑油。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽車進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

4 結(jié)束語

通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸磨損、燒瓦的原因的闡述分析，結(jié)合本人在維修服務(wù)過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，認(rèn)為按時(shí)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，如經(jīng)常在沙塵多等惡劣環(huán)境使用的汽車更應(yīng)適當(dāng)縮短保養(yǎng)時(shí)間，使汽車處于良好的工作狀態(tài)。同時(shí)在汽車使用過程中，養(yǎng)成良好的檢查和保養(yǎng)習(xí)慣，特別注意對(duì)潤滑油的檢查與選用，就完全可以避免造成曲軸及軸瓦早期磨損，甚至是曲軸燒瓦抱死等故障。

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