本田雅閣缸體開裂原因分析

林振華

浙江同濟科技職業學院 浙江省杭州市 311231

1 事故簡況

2019年1月8日，劉某出售給駱某本田雅閣轎車一輛，并簽訂了《車輛轉讓協議》，駱某當天駕車開往鄭州途中，距離提車地點約5公里，車輛發生故障并拋錨，之后雙方當事人未就責任認定達成一致意見，遂對該車輛進行鑒定。

2 車輛勘查

2.1 本田車基本情況

（1）本田車停放在廣汽本田某4S店維修車間內。本田車外觀無異常，組合儀表顯示行駛里程為9237km。

（2）發動機右側后部第4缸對應位置的氣缸壁破裂，形成一個寬度約5cm高度約12cm的破口（如圖1）。發動機左側后部第4缸對應位置的氣缸壁也被打破，形成一裂縫（如圖2）。

圖1 缸體右側裂口

圖2 缸體左側裂紋

2.2 解體發動機

（1） 檢查氣缸套。第1缸上部的積炭分成兩層，上層積炭到缸體上平面的距離約為8mm，下層積炭的寬度約1.5mm。第2缸和第3缸上部的積炭沒有分層現象，痕跡寬度相等，到缸體上平面的距離大約8mm（如圖3)。第4缸上部的積炭也明顯分層兩層，上層積炭到缸體上平面的距離大約8mm，下層積炭的寬度約3mm（如圖4)。

圖3 第二缸氣缸套積碳

圖4 第四缸氣缸套積碳

圖5 第一缸連桿

（2）檢查各缸連桿。第1缸連桿已明顯彎曲，連桿軸瓦無異常磨損（如圖5）；第2、3缸連桿沒有彎曲，連桿軸瓦正常；第4缸連已彎曲斷裂，連桿軸瓦無異常磨損（如圖6）。

（3）檢測活塞頂部。第1缸活塞頂部積炭較多，顏色較深；第2、3缸活塞頂部積炭較少，能清晰地看到中間的圓點（如圖7)。第4缸活塞頂部積炭最重，已不能分辨鑄造的字符（如圖8)。

（4）氣缸蓋頂部正常，凸輪軸、搖臂等無異常磨損；正時鏈條及導板等正常；曲軸主軸瓦及軸頸等無異常磨損。

圖6 第四缸連桿

2.3 本田車其他情況

（1）掀起后排座椅座墊，可見下面的底板上有大片的水跡，座墊摸上去感覺是濕的，內部有水分；行李箱底板內側的白色隔音棉外觀不平整，部分區域與底板不貼合。

（2）拆除前軸左、右車輪，前軸左、右制動盤均銹蝕嚴重；中央扶手箱內的取電口蓋板內側表面有很多已干燥的淤泥，底部有銹蝕現象。

（3）發動機機油濾清器外表上沒有本田原車標記，外表局部有變形，油漆脫落；空氣濾清器也非原廠件；油底殼和缸體之間的密封膠顏色與出廠時的不同，油底殼安裝螺栓有拆卸痕跡。

圖7 第二缸活塞頂

圖8 第四缸活塞頂

3 技術分析

3.1 車輛涉水分析

現場勘驗發現：本田車后排座椅座墊下面的大片水跡，海綿座墊可以擠出水分；行李箱底板白色隔音棉部分區域與底板不貼合；中央扶手箱內的取電口蓋板內側表面有很多已干燥的淤泥；前軸左、右制動盤均銹蝕嚴重；機油濾清器、空氣濾芯被更換，油底殼有拆解痕跡等維修作業。

上述現象說明，本田車的上述部位曾經與水接觸。正常情況下，這些部件不會接觸到水，因此，只有本田車曾涉水行駛或停放時，駕駛室至少浸水部位在C區域（水位已沒座椅表面，接近儀表位置，行李廂入水)，才會形成這種現象（如圖9）[1]。

圖9 車輛涉水深度分區

3.2 缸體開裂分析

通過對氣缸套積碳檢測發現本田車發動機第1、4缸上部的積炭分成兩層，第2、3缸上部的積炭沒有分層現象，痕跡寬度相等。產生這種現象的原因是第1、4缸的連桿在受到強大的壓力下產生了彎曲變形。第1缸連桿已明顯彎曲，更加直觀地證明了分析的正確性。

要使連桿發生彎曲變形只有兩種可能：一是連桿受到了超過強度極限的壓力；二是連桿本身存在質量問題，在正常的工作壓力下就產生變形。如果是連桿質量問題，彎曲變形直到斷裂的過程是漸進的、連續的，不會在氣缸壁上形成有明顯分界線的積炭，與現場勘驗時所看到的情形不符。因此，第1、4缸連桿變形基本可排除連桿本身問題，而是連桿受到了超過強度極限的壓力。

氣缸在進氣行程內吸入的不可壓縮液體，在壓縮行程后段會使氣缸內壓力異常升高（壓力升高值由進入的液體量多少決定），而氣缸內壓力異常升高會阻止曲軸繼續旋轉。由于發動機曲軸、飛輪（或驅動盤）和變扭器具有一定的轉動慣量，維持曲軸繼續旋轉，在這兩種力量的對抗過程中，導致連桿受損，損壞程度取決于曲軸的轉速和液體量的多少[2]。

上述分析與車輛涉水分析相吻合，進一步證明了本田車曾經涉水行駛或停放在積水中，水進入氣缸中，在后續行駛時導致第1、4缸連桿彎曲變形。

由于連桿變形量是1.5和3mm左右，排除進水后這兩個氣缸還能繼續工作。在低負荷行駛時，氣缸內的燃燒壓力較低，連桿受到的壓力較小，連桿的損傷還不至于快速惡化。但當急加速大負荷運轉時，這時氣缸內的燃燒壓力非常高，連桿受到的壓力很大，原已變形受損的連桿在這種周期性的高壓力作用下，損傷情況會逐漸加重，最后發生斷裂，導致發動機氣缸體破損[3]。

而現場勘驗發現氣缸蓋頂部、正時鏈條及導板等正常；凸輪軸、搖臂、曲軸主軸瓦及軸頸等無異常磨損。說明本田車在事故發生時燃燒室內無異物、潤滑系統不存在問題。

4 結論

通過現場勘驗，可以確定由于車輛涉水過深，導致發動機在進氣行程吸入水份，在壓縮行程后段氣缸內壓力異常升高，使第1、4缸連桿發生彎曲；當急加速大負荷運轉時，原本已經變形受損的連桿在這種周期性的高壓力作用下，損傷情況會逐漸加重，導致第4缸連桿斷裂，曲軸轉動繼續，斷裂的連桿敲擊到缸體左右兩側對應的缸壁而造成缸體開裂。