“燒瓦”是車用柴油發(fā)動的一種嚴重故障。汽車柴油機曲軸軸瓦燒瓦通常是由于發(fā)動機負荷過大,導致發(fā)動機過熱,曲軸與軸頸之間未能形成有效的潤滑油膜,從而導致曲軸與軸瓦發(fā)生直接摩擦,溫度升高到一定程度之后,軸頸與軸瓦相互燒結(jié)咬死,最終導致發(fā)動機故障。本文對車用柴油發(fā)動機曲軸軸瓦燒瓦原因進行了分析,并提出了一些處理措施。
某柴油機廠在進行柴油機出廠試驗中,柴油機燒瓦率明顯較高,同時,柴油機在出廠之后的燒瓦率也明顯比其他品牌的柴油機更高。故障危害較輕的需要更換軸瓦,而嚴重的會造成曲軸損傷,甚至曲軸完全報廢。
燒瓦原因分析
在正常情況下,柴油機軸瓦與軸頸之間會形成具有一定厚度的油膜,從而保證軸瓦與軸頸之間的潤滑。在潤滑油充足的條件下,由于曲軸會以5-10m/s的速度旋轉(zhuǎn),形成一定的機油壓力,從而保證油膜能夠長期為軸瓦提供可靠的潤滑條件。但是如果潤滑油不足,油膜壓力不能建立,軸瓦與軸頸之間的潤滑效果會逐漸降低,最終導致軸瓦與軸頸之間發(fā)生直接摩擦,局部溫度升高、軸瓦被燒毀。因此,潤滑油供給不足、導致軸瓦與軸頸之間不能形成有效的油膜,此時軸瓦與軸頸之間會發(fā)生直接摩擦,導致軸瓦溫度升高,最終發(fā)生燒瓦故障。具體原因主要包括以下幾點:
(1)機油不足或者變質(zhì),柴油機在運行過程中發(fā)生漏油、油路堵塞或者燒機油等現(xiàn)象導致發(fā)動機機油缺失,而無法為軸瓦提供有效的潤滑效果;
(2)軸瓦間隙不標準。當軸瓦與軸頸之間的間隙過大時,油膜壓力會降低,機油進入軸瓦與軸頸之間會很虧流失,油膜難以長時間保持穩(wěn)定;而當軸瓦與軸頸之間的間隙過小,潤換油膜難以形成,容易導致軸瓦與軸頸發(fā)生直接摩擦,最終導致軸瓦因溫度過高而燒瓦;
(3)曲軸發(fā)生變形時,也容易導致軸瓦與軸頸發(fā)生直接摩擦;
(4)柴油發(fā)動起長期處于超負荷狀態(tài)運行,導致發(fā)動機過熱、軸瓦壓力增加,潤滑油的供給量降低,導致燒瓦;
柴油發(fā)動機燒瓦的預防與處理
3.1軸瓦燒瓦的預防措施
(1)保證充足的潤滑油
在進行柴油機出廠試驗及行車過程中,應該注意柴油機工作油壓,當機油壓力降到最低之后,應該及時對油底殼吸油盤進行檢查,以確認是否發(fā)生堵塞,或者機油泵的性能是否符合要求、潤滑油道是否通暢等,如果發(fā)現(xiàn)問題,及時采取處理措施進行解決。
(2)軸頸與軸承的配合間隙
軸頸與軸承之間的配合間隙會直接影響他們之間油膜的潤滑效果。如果間隙過小,會導致油膜厚度不足、潤滑油的黏度下降,使柴油機運轉(zhuǎn)過程中軸承的溫度升高,同時還會增加軸瓦的熱應變,導致軸承孔發(fā)生變形,最終導致燒瓦。另外軸頸與軸承之間的配合間隙過大,還可能導致軸瓦與軸頸之間的接觸弧度變長,導致油膜的壓力在和增加,并加速軸瓦的疲勞。通過與其他優(yōu)質(zhì)柴油機的配合間隙進行對比和分析,主軸承的間隙需要控制在0.03-0.12mm之間,同時曲軸軸向間隙需要控制在0.08-0.30mm之間,這對保證軸頸與軸承之間油膜的質(zhì)量和潤滑效果非常有利,要實現(xiàn)對軸頸與軸瓦配合間隙的調(diào)整,可以利用專門的低厚度軸瓦來實現(xiàn),通過對配合間隙進行合理調(diào)整,使得柴油機在出廠試驗和投入使用后燒瓦率明顯降低。
(3)規(guī)范操作
在柴油機的出廠試驗過程中,需要嚴格執(zhí)行操作步驟。軸頸與軸瓦之間的油膜大約在30s之后才能完全成型,這需要一個過程,而如果不嚴格按照這一原理進行操作,就容易導致軸瓦燒瓦。經(jīng)過試驗證明,當溫度為-15℃時,如果直接啟動柴油發(fā)動機而不進行預熱,軸瓦的磨損最為嚴重,當油底殼溫度在0-20℃范圍內(nèi)啟動不進行預熱,也會導致軸瓦磨損而發(fā)生燒瓦故障。雖然軸瓦磨損是不可避免的,但是通過預防,可以有效減緩軸瓦磨損的速度、從而降低燒瓦故障的發(fā)生幾率,延長柴油發(fā)動機的使用壽命。
3.2燒瓦故障的處理
當柴油發(fā)動機發(fā)生燒瓦故障后,首先需要找出燒瓦故障的根本原因,然后在排除原因之后,更換燒蝕的軸瓦。避免在未排除原因的情況下直接更換軸瓦,以免發(fā)生二次燒瓦故障。在排除燒瓦故障的過程中,需要全方位著手,標本兼治。同時,在燒瓦之后,需要對曲軸、兩岸的彎曲度以及曲軸主軸承座孔的同軸度進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)誤差,需要及時修正。
柴油發(fā)動機在運行的過程中,軸瓦燒瓦是一種經(jīng)常發(fā)生的故障,其產(chǎn)生的原因較多,而且這種故障時不可避免的。但是在柴油發(fā)動機運行的過程中,應該定期進行維護和檢查,保持軸瓦與軸頸之間的潤滑效果,同時要對柴油發(fā)動機規(guī)范操作,使其長期保持良好的技術狀態(tài),從而降低燒瓦故障的發(fā)生幾率。在遇到燒瓦故障后,及時對故障原因進行全面檢查分析,并進行全方位的處理,從而確保人員和設備的安全。