黃靜輝，李 客

（柳州五菱柳機(jī)動力有限公司，廣西 柳州545005）

根據(jù)銷售市場反饋，2010年1月～3月底期間總共發(fā)生某公司汽車搭載的五菱柳機(jī)LJ465Q-2AE6發(fā)動機(jī)出現(xiàn)早期燒機(jī)油、異響故障16起，分布在河南的新鄉(xiāng)、焦作、開封、濮陽以及云南的昆明等地，尤其是河南新鄉(xiāng)區(qū)域最為嚴(yán)重共計8起。

故障汽車最短行駛里程為2 100 km；最長行駛里程為29 706 km，平均行駛故障里程為12 358 km.故障模式為發(fā)動機(jī)早期出現(xiàn)異響、嚴(yán)重?zé)龣C(jī)油現(xiàn)象；故障特征為：經(jīng)對故障發(fā)動機(jī)進(jìn)行拆檢發(fā)現(xiàn)，缸蓋、缸蓋罩、活塞頂部及燃燒室、曲軸與軸承蓋及機(jī)油盤上附著大量膠質(zhì)油泥和磨損顆粒，機(jī)油氧化變質(zhì)、發(fā)黑變色，嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的潤滑效果（具體詳見圖1和圖2所示），因此，有理由懷疑機(jī)油有質(zhì)量問題。

1 樣品機(jī)油檢測分析

圖2 氣缸蓋罩內(nèi)壁結(jié)滿黑色油泥

圖1 氣缸蓋搖臂附著大量結(jié)膠黑色油泥

為了查明故障發(fā)動機(jī)異響和燒機(jī)同的故障原因，必須采集到故障汽車使用的機(jī)油進(jìn)行檢測分析，才能查明和確認(rèn)故障原因。

2010年3月26 日，收到某汽車公司售后服務(wù)部反饋信息，在河南新鄉(xiāng)某服務(wù)站有兩臺LJ465Q-2AE6發(fā)動機(jī)有異響故障，五菱柳機(jī)銷售公司售后服務(wù)部接到信息后立即派駐河南區(qū)域服務(wù)人員前往檢查，檢查確認(rèn)發(fā)動機(jī)早期磨損異響及燒機(jī)油原因，現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)人員現(xiàn)場采集具有代表性的用戶高某某所使用的發(fā)動機(jī)機(jī)油郵寄回五菱柳機(jī)銷售公司售后服務(wù)部。

故障汽車基本信息如表1.

表1 故障汽車基本信息表

根據(jù)五菱柳機(jī)針對汽車發(fā)動機(jī)質(zhì)量問題匯總及整改工作計劃，為了確認(rèn)發(fā)動機(jī)早期磨損異響、燒機(jī)油問題進(jìn)行分析，查找故障的真正原因，平息客戶抱怨，將收集該汽車故障機(jī)油送到專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測分析。

2010年4月6 日，五菱柳機(jī)售后服務(wù)部委托生產(chǎn)部技術(shù)人員把從河南新鄉(xiāng)宇恒服務(wù)站收集到的故障汽車專用機(jī)油樣品快遞到廣州機(jī)械科學(xué)研究院設(shè)備潤滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測中心進(jìn)行檢測分析。

2010年4月14 日，收到廣州機(jī)械科學(xué)研究院設(shè)備潤滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測中心的檢測分析報告，其檢測分析結(jié)果如表2、表3、表4.

表2 油品檢測理化指標(biāo)

表3 油品檢測元素含量

表4 油品檢測鐵譜定性分析

從以上表可以得出：

1）潤滑狀態(tài)：該油粘度偏低，閃點嚴(yán)重偏低，水分含量偏高，油中有大量鐵銹蝕和少量積碳、油泥及粉塵顆粒污染，嚴(yán)重影響潤滑效果。

2）磨損狀態(tài)：油品中有較多鋼/鑄鐵及少量鋼合金、鋁合金顆粒，磨損金屬元素Fe、Cu、Al含量嚴(yán)重偏高，表明發(fā)動機(jī)有關(guān)部件存在嚴(yán)重異常磨損。

3）建議措施：必須引起重視，及時清理發(fā)動機(jī)，更換新機(jī)油，并檢查有關(guān)部件磨損情況。

2 潤滑油的定義與作用

要正確理解前文所分析的故障問題，首先必須要了解發(fā)動機(jī)為什么要潤滑，潤滑油的選擇正確與否，品質(zhì)的優(yōu)劣到底對發(fā)動機(jī)起到哪些至關(guān)重要的作用，因此，有必要對潤滑油的功能與用途進(jìn)行闡述。

（1）潤滑的定義[1]

潤滑是在相對運動的兩個接觸表面之間加入潤滑劑，從而使兩摩擦面之間形成潤滑膜，將直接接觸的表面分隔開來，變干摩擦為潤滑劑分子間的內(nèi)摩擦，達(dá)到減少摩擦，降低磨損，延長機(jī)械設(shè)備使用壽命的目的，即謂之潤滑。

（2）潤滑油的作用[2]

1）降低摩擦：在摩擦面加入潤滑劑，能使摩擦系數(shù)降低，從而減少了摩擦阻力，節(jié)約了能源消耗。

2）減少磨損：潤滑劑在摩擦面間可以減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等所造成的磨損。

3）冷卻作用：潤滑劑可以吸熱、傳熱和散熱，因而能降低摩擦熱造成的溫度上升。

4）防銹作用：摩擦面上有潤滑劑存在，就可以防止因空氣，水滴、水蒸汽、腐蝕性氣體及液體、塵埃、氧化物引起的銹蝕。

5）傳遞動力：在許多情況下潤滑劑具有傳遞動力的功能，如液壓傳動等。

6）密封作用：潤滑劑對某些外露零部件形成密封，能防止水分雜質(zhì)侵入。

7）減震作用：在受到?jīng)_擊負(fù)荷時，可以吸收沖擊能，如汽車減震器等。

8）清凈作用：通過潤滑油的循環(huán)可以帶走雜質(zhì)，經(jīng)過濾清器濾掉。

3 具體故障原因分析

3.1 針對檢測報告結(jié)果對故障車的潤滑油品進(jìn)行分析

該機(jī)潤滑油由五菱柳機(jī)送廣州機(jī)械科學(xué)研究院設(shè)備潤滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測中心進(jìn)行檢測，檢測中心經(jīng)對送檢油樣進(jìn)行檢測后出具檢測報告。

（1）對油品理化指標(biāo)的分析意見

根據(jù)送檢油樣的檢測分析報告，提出了樣品機(jī)油運動粘度、水分、閉口閃點等理化指標(biāo)不符合技術(shù)要求的分析意見，如表5.

表5 機(jī)油運動粘度、水分、閉口閃點理化指標(biāo)分析意見

（2）對所檢測的機(jī)油中元素濃度（ppm）的分析意見

1）檢測報告指出：油品中Si的濃度（ppm）為20，而Si的濃度正常情況下應(yīng)該是接近0，此濃度嚴(yán)重偏高，在排除型砂的可能性后，油品中的Si只能是通過進(jìn)氣系統(tǒng)以SiO2等形式進(jìn)入。

2）檢測報告指出：油品中Ca的濃度（ppm）為1 522，已嚴(yán)重偏高，油品中的鈣元素可謹(jǐn)慎判斷為通過進(jìn)氣系統(tǒng)以粉塵的形式進(jìn)入。

3）檢測報告指出：油品中有較多的鋼/鑄鐵及少量鋼合金、鋁合金顆粒，磨損金屬元素Fe、Cu、Al含量嚴(yán)重偏高，而該車行駛里程為3 748 km，2 500 km時剛在服務(wù)站做完強(qiáng)保，正常情況下短時間內(nèi)不可能磨出那么多的Fe、Cu、Al等元素，由此可謹(jǐn)慎判斷為由于Si元素的進(jìn)入使發(fā)動機(jī)嚴(yán)重異常磨損所致。

3.2 使用不符合技術(shù)要求潤滑油的危害與后果

根據(jù)廣州機(jī)械科學(xué)研究院設(shè)備潤滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測中心的檢測結(jié)果，結(jié)合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，五菱柳機(jī)得出了如下的分析意見：

由于該油品的各項檢測指標(biāo)不都符合技術(shù)要求，油品中污染元素Si含量嚴(yán)重偏高，油中有較多的油泥、粉塵和較多的磨損金屬顆粒污染，發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的潤滑性能嚴(yán)重下降，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)曲軸與軸瓦、活塞與活塞環(huán)及汽缸孔等運動副嚴(yán)重潤滑不良，不能形成有效的潤滑保護(hù)油膜。正是由于曲軸與軸瓦以及凸軸輪與汽缸蓋凸軸輪軸承孔潤滑狀況惡化而出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，配合間隙超出標(biāo)準(zhǔn)范圍而產(chǎn)生異響。而活塞與活塞環(huán)及汽缸孔過早磨損配合間隙過大，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)氣缸壓縮力降低，動力性能下降，同時大量機(jī)油竄入燃燒室參與燃燒損耗，就會出現(xiàn)燒機(jī)油等故障，反過來發(fā)動機(jī)燒機(jī)油不僅影響發(fā)動機(jī)的動力性能，汽車排放超標(biāo)，會給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

正是由于服務(wù)站選用不符合發(fā)動機(jī)技術(shù)要求的潤滑油，嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的潤滑效果，而上述檢測分析報告中顯示金屬元素的增多，在高溫、高壓、廢氣的環(huán)境中，將加大金屬元素對油品的催化作用，使油品氧化速度加快，形成漆膜、油泥和積炭等沉淀物。在對故障發(fā)動機(jī)進(jìn)行拆機(jī)檢查時發(fā)現(xiàn)，缸蓋罩、氣門搖臂、缸蓋、油底殼、曲軸及曲軸軸承蓋等部位油泥嚴(yán)重，多數(shù)零部件表面已被氧化腐蝕成黑色和黃色，由此就能驗證油品氧化速度過快，這就是發(fā)動機(jī)發(fā)生早期嚴(yán)重磨損異常和燒油機(jī)主要原因。

4 結(jié)束語

使用不符合發(fā)動機(jī)技術(shù)要求規(guī)定或使用劣質(zhì)機(jī)油的后果除了容易造成主軸承（主軸瓦）、連桿軸承（連桿軸瓦）、凸輪軸及凸輪軸軸承孔等各運動副潤滑變差、早期磨損外，也會使活塞環(huán)的邊隙、背隙或開口間隙加大，活塞環(huán)容易積炭、磨損，同時，活塞與氣缸壁間隙增大，氣門桿與氣門導(dǎo)管磨損過大，造成潤滑油進(jìn)入燃燒室等等。隨著潤滑油量的逐漸減少，發(fā)動機(jī)出現(xiàn)高溫，潤滑油氧化變質(zhì)，潤滑效果加劇惡化，發(fā)動機(jī)更會容易引發(fā)各種嚴(yán)重的故障。

[1]王敏智.微型汽車構(gòu)造與維修：汽油機(jī)輯[M].北京：人民交通出版社，1993.

[2]朱仙鼎.中國內(nèi)燃機(jī)工程師手冊[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000.