发动机烧瓦前几天一台试验用发动机
烧瓦就是曲轴和连杆轴承合金损坏、脱落或烧蚀,轴颈表面被拉出较深沟纹或磨损烧蚀的一种现象。
曲轴轴承和连杆轴承均由上下两片轴瓦对合而成,具有保护油膜,减少摩擦力和易磨合的作用。轴瓦大部分由1mm~3mm厚的钢背和内表面浇有厚0。 3mm~0。7mm的减磨合金层(如巴氏合金、铜铝合金、高西锡合金等)构成;或由钢背、减磨合金层和软镀层(如锡)构成;在轴承和轴颈间会形成很薄的润滑油膜,能承受很大的负荷。
钢背一般用08、10或15号低碳钢制造,有时钢背外表面也镀一层软金属(如锡),一方面起防锈作用,同时也可以减少过盈,并在较小过盈量(如H7/s6,H7/f7等)下达到钢背与轴承座孔良好贴合的目...全部
烧瓦就是曲轴和连杆轴承合金损坏、脱落或烧蚀,轴颈表面被拉出较深沟纹或磨损烧蚀的一种现象。
曲轴轴承和连杆轴承均由上下两片轴瓦对合而成,具有保护油膜,减少摩擦力和易磨合的作用。轴瓦大部分由1mm~3mm厚的钢背和内表面浇有厚0。
3mm~0。7mm的减磨合金层(如巴氏合金、铜铝合金、高西锡合金等)构成;或由钢背、减磨合金层和软镀层(如锡)构成;在轴承和轴颈间会形成很薄的润滑油膜,能承受很大的负荷。
钢背一般用08、10或15号低碳钢制造,有时钢背外表面也镀一层软金属(如锡),一方面起防锈作用,同时也可以减少过盈,并在较小过盈量(如H7/s6,H7/f7等)下达到钢背与轴承座孔良好贴合的目的。
烧瓦原因分析
1、高速工况
发动机在高速和高负荷运转时,轴瓦将承受气体压力和活塞连杆组往复惯性力的交变冲击,因此轴瓦很容易发热和磨损,为克服这种现象必须有足够数量的润滑油通过此摩擦副,使其形成液体摩擦。
在发动机设计上轴瓦一般采用压力润滑方式,气缸体上有专门油道与主轴颈和连杆轴相通。但在发动机实际工作中,轴瓦处常会出现摩擦不良,甚至出现极少润滑油参与润滑,导致发动机机件异常发热,甚至互相粘合在一起发生烧瓦现象。
2供油不足
发动机烧瓦抱轴事故,多数是因为润滑油不足造成的,因为润滑油不足会使轴瓦摩擦副之间供油不足,不能形成油膜或者油膜被破坏,这样会导致轴与轴瓦之间由液体摩擦逐渐转换为边界摩擦,最后在轴与轴瓦两固体之间成为干摩擦,二者在载荷作用下作摩擦运动时,实际接触面积很小,应力很大,接触点往往产生塑性变形,把接触表面拉成沟槽,并产生大量的热,接触点的温度升高甚至熔化,就产生粘着现象,发生烧瓦事故。
实践证明润滑油是保证发动机免受烧瓦的第一“良药”,若润滑油供应不足,油变质、润滑油被污染、选用粘度等级和润滑油品质不符合要求,以及润滑油中含有水分等,都会使轴与轴瓦之间的油膜被破坏而发生烧瓦。
因此要加强润滑油的使用管理,除选择高级别的润滑油外,还要结合发动机的工况对润滑油进行按时抽样检测,应当逐步从定期加油、换油过渡到按质换油,以进一步减少发动机发生烧瓦的可能性。
3、配合间隙
另外,发动机在维修中一定要保证轴颈与轴瓦的配合间隙,部分维修人员最容易忽视,往往认为都是标准件,因此在装配过程中没有认真检查,在主轴承盖和连杆螺栓拧紧后用手搬动曲轴,如果不能灵活的转动,则拆下主轴承盖一次一个,直到曲轴转动灵活时为止,这样除能检查其配合间隙外,还有助于查出拧得过紧的主轴承盖和杜绝发生单缸烧瓦,因为最小油膜厚度的大小除与轴瓦负荷,润滑油粘度等因素有关外,主要取决于轴瓦的配合间隙。
若增大间隙,则通过轴瓦的润滑油流量增加,润滑油所带走的热量也会增多,轴瓦的工作温度降低,润滑油的粘度增加,最小油膜厚度增加;但当间隙达到某一值后,在继续增大间隙时,由于通过间隙泄漏的润滑油流量也大大增加,使最小油膜厚度反而下降;此外,轴瓦间隙大,相应的冲击也大,机件易损坏,甚至无法工作,这就是各机件之所以在磨损到一定厚度后就必须报废的原因所在。
由此可见,对每个轴瓦都要有一个对应最小油膜厚度能达到最大的最佳轴瓦间隙,一般应在保证足够润滑油流量,使轴瓦在最适宜的温度下工作的前提下,尽量减小轴瓦间隙;在维修中一定要在轴瓦磨损的位置上测量轴瓦的尺寸,如果尺寸不在规定的范围内,轴瓦就必须更换以保证轴颈与轴瓦的配合间隙。
美国SAE推荐的轴瓦间隙
轴瓦材料 间 隙(mm) 备 注
锡基或铅基白合金 (0。0005-0。00075)d d-轴颈直径
铜铅合金 (0。
00075-0。0010)d 日本为(0。01-0。012)d
钢背铝合金 (0。0008-0。00120)d
整体铝合金 (0。0010-0。00200)d
4、清洁
当前,我国进入市场经济,商业竞争盲目无序,可能导致备件质量下降的恶性循环,因此,我们在选配轴瓦时,要注意选配轴颈与瓦面光洁度高、几何精度标准的轴和轴瓦,轴颈的加工精度要达到国家二级标准,其表面粗糙度不应高于 ,轴瓦工作表面一般加工到 ,甚至 。
非标准的杂牌厂家的轴、轴瓦坚决不能使用,因为其轴颈本身的几何精度及各轴颈间不同心度没有严格要求;轴瓦的质量不具有足够疲劳强度、耐热性和良好的减磨性能,以及减磨合金与钢背的结合强度不够等;一旦使用均有可能导致发动机烧瓦,另外检修装配中必须使用清洁的发动机润滑油充分润滑各零件,但严禁对轴瓦瓦背进行润滑。
5、其他原因
发动机长期处于高温或大负荷下运行时,特别是当发动机过热时,若未能及时消除等,会使润滑油高温稀释、粘度降低,轴颈和轴瓦得不到充分的润滑;在润滑系统中如机油泵轴套掉、磨损、发动机拉缸、窜油、缺油、吸油口堵塞、滤芯未及时更换或失效、跑冒滴漏严重未处理、活塞环损坏,以及操作中长时间怠速、低温起动发动机后突然加大油门、严重超载或上坡使用大油门等,都有可能使轴瓦发生烧瓦现象。
注意事项
综上所述,发生发动机烧瓦的原因很多,但只要我们在日常检查过程中及时按厂家要求保养维护,认真做好基础工作,就可以避免重大的经济损失,从源头找出其烧瓦的原因,从而进一步延长发动机的使用寿命。
但若维修质量不佳,使用不当,很容易出现烧瓦抱轴的早期损坏现象。因此预防发动机烧瓦必须注意以下几点:
(1)注意选择厂家推荐的合格润滑油,经常检查油面高度,定期进行保养。
(2)冷启动时,怠速运转应充分以使各摩擦部分充分润滑后,再使发动机高速运转。
(3)更换轴瓦时,应检查其轴颈的圆度和圆柱度,若超限应予修磨,以免造成轴颈、轴瓦的接触面积减少,单位面积压力增大;应严格控制曲轴轴向间隙,若磨损超限时应予及时修复。
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