柴油發動機燒瓦現象的診斷分析與預防

于曉東 顧大男 孟佳奇 田柯南 劉增輝

（天潤曲軸股份有限公司技術中心）

燒瓦是發動機常見的故障之一，一般為機械故障。發動機在運轉過程中，曲軸高速旋轉時因機油短缺以及軸頸與軸瓦之間的間隙不當等因素，造成軸與瓦之間不能形成有效的油膜，從而導致干摩擦，軸瓦與曲軸軸頸出現粘連磨損的現象，即是燒瓦。燒瓦輕則造成軸瓦燒蝕，曲軸軸頸燒傷，重則造成曲軸斷裂，連桿彎曲、折斷，更為嚴重時會導致發動機搗缸等惡性事故的發生。

1 燒瓦故障判斷

發動機燒瓦時通常會出現以下癥狀：機油溫度升高到90 ℃以上；在發動機加油口處或曲軸箱通風口處有白煙，同時缸體外部曲軸附近溫度明顯升高；機油壓力大幅度下降；分離離合器轉動曲軸時轉不動或轉動困難，發動機嚴重燒瓦熄火后，即便冷卻水溫降下來也轉不動曲軸；檢查油底殼時，發現有大量的合金粉末及碎屑；拆檢軸瓦和連桿瓦時，瓦面合金層明顯脫落并被壓成薄片，甚至瓦的鋼背發黑等。

2 燒瓦原因分析

導致發動機燒瓦的原因很多，剖析燒蝕原因時應依據曲軸軸瓦燒蝕的狀態，由簡入手，逐個檢查，篩選出導致燒瓦的真正原因。

2.1 潤滑系統因素

機油濾芯或機油冷卻器堵塞；機油油路長期不清洗或者零部件清潔度超差，導致油路不暢通；油底殼中機油注入量不夠以致軸瓦得不到有效潤滑；機油泵吸油口堵塞或吸油管破裂，吸油管鎖緊螺母松動，造成供油壓力低；使用過程中機油太臟；因機油密封管路接頭及發動機外部潤滑部件泄漏等造成冷卻水滲入機油中或機油保養超期等造成的機油變質；機油黏度過大，流動困難，泵送性差，機件運動阻力大，熱量帶走緩慢；機油黏度過小，在高溫、高壓下容易從摩擦表面流失，不能形成足夠厚度的油膜；機油泵內轉子破碎，泵軸斷裂等均會造成燒瓦。

2.2 瓦片質量

發動機工作的穩定性、可靠性與瓦片息息相關。瓦片材料選擇不當，其耐磨性、嵌入性和抗疲勞特性差，會出現剝離、氣泡、合金層厚度不均等現象。瓦片尺寸是保證瓦背與曲軸軸頸、連桿大頭孔緊密貼合的重要條件，主要的影響指標有：自由狀態彈開量、軸瓦厚度、對口減薄量、半圓周長高出度。如果瓦片定位唇、鍍層、厚度、減薄量達不到技術要求，容易造成瓦背與軸承座、連桿大頭孔貼合不好。

2.3 曲軸、連桿與缸體質量

曲軸、連桿與缸體質量也是影響燒瓦的重要因素，三者主要受以下因素影響。

1）曲軸：主軸頸及曲柄銷軸頸尺寸與粗糙度、曲軸動平衡、曲軸圓角輪廓、曲軸油孔清潔度（如油道相交處尖角毛刺脫落）、曲軸主軸頸徑向跳動、曲軸油孔進/出口處拋光質量；

2）連桿：大/小頭孔的圓度、圓柱度、錐度；端面平行度、直線度；連桿螺栓松緊狀態等；

3）缸體：主軸孔的粗糙度、缸體主軸承孔同軸度、氣缸孔止推面相對主軸承孔的垂直度等。

2.4 裝配因素

裝配過程中的主要影響因素有：裝配缸體主軸瓦蓋螺栓擰緊力矩；裝配連桿后擰緊力矩；曲軸止推片是否裝錯或磨損；軸瓦以及軸頸的裝配間隙太大或太小。一般情況下發動機的主軸瓦間隙為0.07～0.13 mm，連桿軸瓦間隙為0.06～0.12 mm。

2.5 使用因素

造成燒瓦的使用因素包括：發動機剛起動、機油尚沒有充分潤滑，就讓發動機高速運轉；發動機嚴重超負荷高速運轉，使軸與瓦形成邊界潤滑；山區陡坡低擋大油門行駛，出現長時間低速大扭矩工況；冬季冷啟動時猛轟油門；油壓過低，報警燈亮，仍繼續行駛；冷卻水和機油溫度過高，反而高速熄火滑行。

3 燒瓦故障的預防措施

為有效預防發動機燒瓦，可采取以下措施。

1）加強潤滑管理，定期維護清洗機件、疏通油道；選用符合發動機制造廠要求的潤滑油，并按要求保養，防止機油老化或過臟而堵塞油道；磨合期過后及時更換機油和清洗油底殼。

2）冷車啟動時應先在空負荷下怠速運轉3～5 min，待機油溫度升高后，再逐漸加大油門到高速或大負荷運轉。

3）避免發動機在超負荷下長時間運轉或者急加速；如發現機油壓力報警燈亮起，應查明原因并妥善處理后方可繼續運行。

4）維修時應注意檢查潤滑系統各零部件，比如要檢查軸瓦尺寸，保證其與軸頸的可靠貼合、良好；曲軸、連桿要保證尺寸、粗糙度等物理檢驗指標合格；裝配時使用清潔的潤滑油。

5）定期檢查發動機冷卻系統的冷卻效果，及時張緊或更換風扇皮帶，確保冷卻系統良好。

4 結論

發動機軸瓦燒蝕的原因多而復雜、涉及面廣。作為終端客戶，我們應著重從潤滑系統、冷卻系統的定期維護和保養，嚴格遵守車輛使用說明，保持良好的用車習慣，增強汽車養護意識等方面加以重視，保證車輛在最佳的狀態下運行。在出行特殊地域和環境以及長時間駕駛之前，應做充分的考慮和準備，做到有備無患，防患于未然。如此，才能避免燒瓦、拉瓦甚至斷裂等災難性故障，實現安全駕駛、快樂出行。