田斌

【摘要】我司自生產某系列機以來，出現了諸多意想不到的故障，從正時鏈輪固定釘脫落，到連桿斷裂，每次故障都是影響整機性能的故障。本文從實際工作出發(fā)，通過對某系列機活塞環(huán)岸斷裂故障機的分解、排故及測量等工作，找出了活塞環(huán)岸斷裂故障的影響因素，并制定了有效的控制措施，從而在根本上杜絕了此類故障的再次發(fā)生。

【關鍵詞】發(fā)動機；活塞環(huán)岸；爆震；故障

概述

我司自生產某系列機以來，出現了諸多意想不到的故障，從正時鏈輪固定釘脫落，到連桿斷裂，每次故障都是影響整機性能的故障。本文從第一故障現場查看了解故障機開始，結合對車廠及售后市場返回的活塞環(huán)岸斷裂故障機拆解分析，跟蹤廠內裝試車間出現的故障，逐步分析找出了活塞環(huán)岸斷裂故障的影響因素，并采取了有針對性的控制措施，避免了此類故障的再次的發(fā)生。

1.故障信息

我司某系列機批產以來，已累計生產十幾萬臺。期間，各車廠裝車和售后市場中先后產生了諸多故障，如：正時鏈輪固定釘脫落、連桿斷裂等。后續(xù)車廠在使用我司某系列機時，以往存在的故障都已杜絕。但去年以來出現的幾起新故障，嚴重影響了整機的正常生產和銷售，如：進水管支架斷裂，活塞環(huán)岸斷裂等。特別是活塞環(huán)岸斷裂故障，嚴重制約了我司的產品銷量。

下面是幾起活塞環(huán)岸斷裂故障統(tǒng)計：

1.1 2015年4月1日，銷售反映，四平某4S店的一臺微客，接車后就出現異響、下排氣大故障。所裝發(fā)動機為我司新開發(fā)的某系列機。接此信息后，銷售、質保共同派人到現場確認。分解故障機后，發(fā)現三個缸的活塞環(huán)岸全部斷裂，且都是進氣側主推力面，其它零部件無一損壞。1.2 2015年4月6日，銷售又反映，通化某4S店的一臺微客，接車后同樣出現異響、下排氣大故障。此車是運輸途中熄火后拖至4S店的。所裝發(fā)動機是我司同款系列機。此車出現故障后，4S店檢查各缸缸壓都小于1MPa，遠遠小于>1.25MPa的技術要求?，F場分解故障機后，發(fā)現三個缸的活塞環(huán)岸全部斷裂，且都是活塞進氣側主推力面，其它零部件無損壞。發(fā)生以上兩例故障后，售后市場又先后出現了多起同類故障，具體故障見表1：

表1 故障信息

從以上信息看，某系列機在外場出現多起活塞環(huán)岸斷裂故障，且很大部分是剛到經銷商手上就出現故障，說明在生產控制環(huán)節(jié)或用戶使用過程中出現了問題，才會如此集中的出現活塞環(huán)岸斷裂故障。

2.故障原因分析

活塞環(huán)岸斷裂，而其它件無損壞，應主要以活塞為出發(fā)點進行分析：2.1 活塞結構分析：2.1.1 活塞的作用：2.1.1.1.氣體密封塞的作用。即封住發(fā)動機氣缸的下端，在氣缸里形成一個可變容積，作為一只氣泵，吸進可燃混合氣或空氣，然后由活塞對它們進行壓縮。2.1.1.2承受由可燃混合氣的迅速燃燒而產生的氣體推力。氣體推力推動活塞作直線運動，通過連桿和曲軸曲柄轉換成旋轉運動。2.1.1.3在壓縮及動力沖程期間，作為滑塊來導向連桿的上端。除了在上止點及下止點兩位置外，在所有位置活塞均起滑塊的導向作用。從活塞的作用看出，若活塞環(huán)岸斷裂，活塞就失去了支承活塞環(huán)起到密封塞的作用，使發(fā)動機活塞漏氣量增大，缸壓降低，動力下降，最終導致發(fā)動機熄火不能正常工作。

我司所發(fā)生的多起活塞環(huán)岸斷裂故障都表現為異響、下排氣過大、缸壓降低、動力下降和熄火不能正常工作等。

2.2 故障機分析：2.2.1四平某4S店出現的活塞環(huán)岸斷裂故障機返廠后，對相關尺寸及材質進行了檢測，未發(fā)現零部件尺寸和材質有超差現象。2.2.2松原某4S店出現的活塞環(huán)岸斷裂故障機返廠后，對影響壓縮比的相關件尺寸進行測量，同樣未發(fā)現影響壓縮比零部件尺寸有超差現象。四月份出現的三臺某系列機活塞環(huán)岸斷裂故障都出現在吉林省內，且整車到各4S店距離都小于300公里，都是經過路跑的方式運輸的。

2.3 活塞環(huán)岸斷裂原因分析：汽油機活塞燒頂和活塞環(huán)岸斷裂往往都是由于爆震引起的，而產生爆震的原因主要有以下幾點： 2.3.1汽油品質不合格。汽油的牌號與發(fā)動機壓縮比成正比，如使用辛烷值低于規(guī)定牌號的汽油，汽油的抗爆性能就要相對降低，則容易產生爆震。 2.3.2點火正時不對。若點火正時錯位，會使點火與汽油燃燒時火焰?zhèn)鞑ニ俣炔黄ヅ?，從而產生爆震。 2.3.3負荷過大。發(fā)動機在持續(xù)大負荷和過熱情況下工作容易產生爆震。 2.3.4燃燒室及活塞頂積炭過多，使壓縮比升高，且易形成熾熱點，從而引起爆震。 2.3.5潤滑油質量低劣。質量低劣的潤滑油，很容易氧化變質，產生不易傳熱的膠質和積炭，使發(fā)動機過熱而引起爆震。以上分析看出，活塞環(huán)岸斷裂很大程度是由爆震引起的，從故障件狀態(tài)同樣驗證了此現象，如下圖所示：

注： 爆震引起的活塞環(huán)岸斷裂故障件

為驗證用戶使用劣質低標號燃油出現的爆震現象，車廠收集了辛烷值為90#的汽油，到我司進行了轉鼓及道路試驗驗證。結果表明在特定工況下，發(fā)動機會產生較清晰的爆震現象，而加93#汽油未出現爆震現象。為進一步驗證使用低標號燃油產生的爆震現象，車廠使用辛烷值為90#的汽油，在某試驗場對我司某系列機與其它車廠發(fā)動機進行了路試對比，同樣都出現了較清晰的爆震現象。

3.控制措施

經試驗驗證及分析，證明了某系列機活塞環(huán)岸斷裂故障，是由于用戶使用了劣質不達標的低牌號燃油造成的。因此，控制措施就是要各主機廠及用戶，在運輸、銷售和使用汽車過程中，嚴格按照汽車使用維護說明書要求，添加符合要求的汽油機燃油，以免造成汽油機的抗爆性能下降、引起爆震、燒蝕活塞現象發(fā)生。

4.結論

某系列機量產以來，在售后市場出現多起活塞環(huán)岸斷裂故障，經各部門及車廠人員的共同努力，充分驗證了活塞環(huán)岸斷裂是由于用戶使用了劣質的低牌號燃油造成的。因此，規(guī)范和指導用戶使用符合要求的汽油機燃油是解決活塞環(huán)岸斷裂的有效措施。

參考文獻

[1][美]C.F.韋特澤爾著 許忠德 李炳泉等譯.汽車發(fā)動機故障診斷與調整