柴油機(jī)連桿彎曲變形故障分析與預(yù)防

田秀云

摘 要：通過(guò)實(shí)例講述了因連桿彎曲變形引起的汽缸偏磨故障，分析了引起柴油機(jī)連桿彎曲變形的原因，闡述了檢查校正方法，提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；連桿；彎曲變形；故障分析

中圖分類號(hào)：S218.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.047

一臺(tái)東方紅802A型履帶拖拉機(jī)，其上安裝的是B4125J2型發(fā)動(dòng)機(jī)。在作業(yè)期間，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，還有燒機(jī)油現(xiàn)象，為此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門間隙、供油時(shí)間、燃油管路、空氣濾清器等作了檢查，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常。由此我們分析認(rèn)為，故障原因不在外部，而在內(nèi)部，須解體檢查。將發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋及油底殼拆下，待將四個(gè)連桿從曲軸上拆下，發(fā)現(xiàn)2、3缸連桿軸瓦在連桿軸頸上對(duì)角偏磨較重，不難看出故障是由于2、3缸連桿的彎曲和扭曲造成的。四根連桿在連桿檢驗(yàn)器上經(jīng)過(guò)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2、3缸連桿的彎曲度為0.10 mm，連桿的扭曲度為0.12 mm，已大大超過(guò)了規(guī)定；1、4缸連桿也有彎曲、扭曲，但未超過(guò)規(guī)定。當(dāng)2、3缸連桿的彎曲和扭曲量較大時(shí)，連桿在汽缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)不是直線運(yùn)動(dòng)而是歪斜狀態(tài)，這樣一來(lái)，就會(huì)加速活塞、活塞環(huán)、連桿瓦的偏磨，使活塞與汽缸之間漏氣和竄機(jī)油，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不能夠充分發(fā)揮。經(jīng)拆卸更換了連桿，又對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的新舊零件進(jìn)行了清洗、安裝、調(diào)試，發(fā)動(dòng)試車，發(fā)動(dòng)機(jī)功率充足，燒機(jī)油現(xiàn)象消除。

一臺(tái)小四輪拖拉機(jī)嚴(yán)重耗機(jī)油，不管負(fù)荷輕重，只要工作一段時(shí)間，就沿排氣管往外流機(jī)油。為此更換了缸套、活塞、活塞環(huán)、氣門及導(dǎo)管等件，而故障仍未排除。拆開(kāi)檢查，原來(lái)是連桿彎曲所致。

連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，將活塞所承受的氣體燃燒的爆發(fā)力傳遞給曲軸，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿受到的壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷，使用中極易發(fā)生彎曲變形，造成活塞與汽缸偏磨、活塞環(huán)漏氣和竄燒機(jī)油。連桿彎曲變形的特征是缸套上端一側(cè)有磨損形成的臺(tái)階；連桿大端瓦片的一側(cè)有磨損痕跡，連桿蓋瓦片的另一側(cè)也有磨損痕跡。這些情況均屬連桿彎曲變形，應(yīng)進(jìn)行校正修理。

1 連桿彎曲、扭曲變形的原因

（1）機(jī)械事故。機(jī)械事故是連桿彎曲、扭曲變形的重要原因，如連桿螺栓折斷退扣、氣門掉入汽缸中、活塞銷折斷、燒瓦抱軸、活塞脹死故障，導(dǎo)致曲軸不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，引起連桿變形。另外，燃燒室內(nèi)由于特殊原因進(jìn)入冷卻液或機(jī)油后，致使活塞上行頂壓燃燒室內(nèi)的液體釀成連桿變形（因?yàn)橐后w是不可壓縮的）。

（2）使用中的原因。經(jīng)常在熄火前、起步前和平時(shí)的使用中猛轟油門，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速驟然增加和降低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦件的潤(rùn)滑經(jīng)常出現(xiàn)瞬時(shí)干摩擦和半干摩擦，增加磨損；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的驟然增加和降低，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)各零件受較大的沖擊載荷；轉(zhuǎn)速突變，使零件受到的沖擊載荷比正常平穩(wěn)工作時(shí)要大幾倍。長(zhǎng)期如此，導(dǎo)致連桿易產(chǎn)生疲勞變形。另外連桿在工作中受到交變負(fù)荷的變化，連桿也可能會(huì)發(fā)生變形。

（3）修理和裝配原因。汽缸套和活塞之間間隙留得過(guò)小，以致活塞受熱后卡死在汽缸套內(nèi)，將連桿拉斷或壓彎。安裝時(shí)，活塞銷中心線與曲軸連桿軸頸中心線不平行，連桿易產(chǎn)生疲勞彎曲，甚至斷裂。

2 連桿變形的檢查

195型柴油機(jī)，先拆去缸蓋，將機(jī)體豎起，然后轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪觀察。如果活塞上部在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總是偏向曲軸的前端或后端的缸壁方向，可將活塞連桿組從缸套內(nèi)抽出，調(diào)轉(zhuǎn)活塞頂凹坑的方向，裝復(fù)后，再按上述方法重新檢查一遍。如果活塞仍偏向缸壁方向，并與前次檢查結(jié)果相反，則說(shuō)明連桿有彎曲，應(yīng)予以修復(fù)更換。

3 連桿變形的校正

當(dāng)連桿的直線度在100 mm長(zhǎng)度上超過(guò)0.06 mm，扭曲度在100 mm長(zhǎng)度上超過(guò)0.08 mm時(shí)，應(yīng)予以校正。連桿的彎曲可在油壓機(jī)或連桿校正工具上校直；扭曲的連桿可夾在臺(tái)虎鉗上（應(yīng)墊上軟金屬，以免損壞連桿大頭端面），用連桿校正工具校正，若沒(méi)有連桿校正工具時(shí)，可用長(zhǎng)柄扳鉗或管子鉗等校正。校正量的大小應(yīng)視連桿的變形程度而定。

當(dāng)連桿彎曲和扭曲量超過(guò)規(guī)定太多，校正后恐不保險(xiǎn)，為此要更換連桿。新連桿通常稱重比舊連桿的質(zhì)量多100 g，為了達(dá)到新連桿質(zhì)量與舊連桿質(zhì)量相等，其誤差不超過(guò)30 g的規(guī)定，可采用在車床上車削連桿大端下瓦蓋上一圓柱形澆口，并再次稱重，保證新連桿質(zhì)量比舊連桿質(zhì)量不多于30 g。

4 預(yù)防措施

（1）柴油機(jī)修理裝配時(shí)，要注意軸頸與軸瓦間的間隙應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值，注意潤(rùn)滑油道的清理疏通，保證潤(rùn)滑正常，不應(yīng)因潤(rùn)滑不良造成燒瓦抱軸事故的發(fā)生。在連桿安裝前，要認(rèn)真測(cè)量其技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)格執(zhí)行操作標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)連桿瓦、連桿體孔的測(cè)量精確度要求要高。

（2）在柴油機(jī)修理時(shí)，要注意檢查連桿螺栓、活塞、活塞銷等配件，發(fā)現(xiàn)有裂紋或磨損要更換新件。連桿螺栓的旋緊力矩一定要按使用說(shuō)明書規(guī)定的力矩值分2～3次均勻旋緊，最后一次旋到規(guī)定值；螺紋損壞的螺栓絕對(duì)不能使用，以免連桿螺栓、活塞銷在工作中發(fā)生折斷而發(fā)生搗缸事故。安裝氣門時(shí)要注意氣門彈簧、氣門鎖片應(yīng)裝牢，以免發(fā)生氣門桿折斷，氣門彈簧折斷，氣門鎖片脫落，致使氣門掉入汽缸中引起搗缸。

（3）鄉(xiāng)村機(jī)耕道洼坑多，路況復(fù)雜，應(yīng)盡量避免超載。遇陡坡時(shí)，要掌握車速，靈活選擇擋位，緩行通過(guò)。柴油機(jī)嚴(yán)格防止超載、超速或低油壓下工作，避免其負(fù)荷增大，零件的潤(rùn)滑條件差而損傷連桿等件。endprint