柴油发动机烧瓦抱轴原因探讨

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【摘要】烧瓦抱轴是柴油发动机常见的故障，它是轴瓦与轴颈之间出现严重干摩擦， 使瓦片合金发生熔化脱落，是一种具有破坏性的粘连磨损。严重时，轴颈与轴瓦相互烧结咬死使相对运动停止或不能运动，致使发动机无法运转。本人根据自己的实践经验，对发动机烧瓦抱轴产生的原因进行详细分析，供大家参考。

【关键词】柴油发动机；烧瓦抱轴；原因分析；预防措施

一、发动机烧瓦抱轴的分析

发动机运转时，曲轴、连杆、阀门系统等运动部件会产生摩擦、能耗、零件磨损。机油具有：a.性：在各摩擦件之间形成一层油膜，从而减少机件磨损和功率损失；b.冷却性：吸收发动机在做功时产生的热量；c.密封性：机油在活塞与气缸之间形成一层油膜，起到密封作用；d.清洁性：清洁发动机内部零件上的油污及碳烟沉积物。因此机油具有减少摩擦、能耗、零件磨损、提高发动机效率等作用，所以发动机系统必须定期维护。汽车发动机在运行过程中，当条件变得很差时会产生烧瓦故障，严重影响发动机的工作效率，如烧瓦未得及时妥善处理又常引起抱轴，以致损伤、损坏发动机其它机件，使其不能正常运行，增加了维修费用。烧瓦的前兆：柴油机工作中转速突然降低，负荷加重，发动机冒黑烟，机油压力下降，曲轴箱内发出“唧唧”的干磨擦声，这是烧瓦的前兆。遇到这种情况应立即停机，否则会进一步加重轴瓦的磨损，轴颈表面抓粘迅速扩展，轴瓦与轴颈很快就会粘结抱死，发动机熄火。造成烧瓦的主要原因如下：

1、装配不当。

⑴轴承扭力不当。在紧固曲轴主轴承和连杆轴承螺栓时，有的维修人员担心螺栓松动，习惯地将轴承螺栓拧得紧一些，认为还是宁紧勿松好。殊不知在拧力不当的情况下，连杆轴承盖与轴承出现装配错误，会造成曲轴不同程度和形式的损坏，从而造成轴瓦与轴颈配合间隙发生变化，油膜也随之改变，甚至断裂，造成烧瓦抱轴。

⑵轴瓦预紧高度不合要求。轴瓦装入座孔时，为了保证轴瓦凭借自身的弹力八月征收轴瓦座孔紧密的贴合，提高其散热效果，轴瓦上下两片的两端均应高出轴瓦座端面，称之轴瓦预紧高度。轴瓦预紧高度不足，会使轴瓦与轴瓦座贴合不紧，不利于轴瓦的散热，并会使轴瓦在座内产生转动，造成轴瓦座的不正常磨损，油孔被堵塞，导致轴瓦烧坏。轴瓦预紧高度过大，装配后会使轴瓦变形，轴瓦表面皱起，破坏轴瓦与轴颈的配合间隙。因此，轴瓦预紧高度过大或过小，将会导致轴瓦过热烧熔。

⑶轴瓦和轴颈装配间隙太小。如果轴瓦装配间隙太小，那么在轴瓦和轴颈之间没有足够的油量，不能形成可靠的油膜，将会因摩擦热致使轴瓦起线拉毛，甚至烧熔而咬住。各种型号的发动机轴瓦间隙不尽相同，建议在装配时要根据发动机型号控制好配合间隙。

2、油因素。

⑴机油质量不佳。柴油发动机热负荷大，温度高，工作条件恶劣，要按规定选用合适的油，如果不按使用说明书的要求选用油，特别是使用不合格的低劣油品，将会加剧轴瓦合金层的损伤程度。因为不合格的油含有水分和杂物较多，抗氧化、抗腐蚀能力较差，在使用过程中狠容易结胶和积炭且老化变质快。在此情况下发动机高速运转时油粘度将大幅下降，形成的油膜强度不够，使轴瓦的条件恶化，加速了轴瓦的异常磨损和烧瓦故障的发生。

⑵机油压力过低。机油压力过低会使轴颈和轴瓦之间的油流量小，不能形成正常的油膜，导致轴瓦烧损。引起机油压力过低的原因很多，但在维修过程中人为因素造成不容忽视。有的维修人员在清洁和安装过程中，用棉纱擦拭，致使一些线毛粘附在零件上，工作中被机油冲洗下来后吸附在过滤器的滤网上，甚至进入油道内。还有的在更换机油滤清器密封垫圈时，不小心将油孔堵住。这都会使机油压力偏低，出现烧瓦事故。

⑶机油温度的影响。发动机在工作过程中，随着温度的升高，机油的温度也随着升高，轴颈和轴瓦之间的油膜厚度却随着机油温度的升高而减小。当机油温度高于150℃时，油膜断裂，使轴颈和轴瓦之间的摩擦面温度急剧升高，发生粘着烧结，从而造成烧瓦抱轴的故障。而机油温度过低时，机油 度过大，流动性较差。特别在冷机起动阶段，进入曲轴轴承的油量较少，油膜不易形成，容易造成滑动面直接接触，加速了轴承的磨损和损坏。

3、清洁度的影响。

柴油机主要配件（如曲轴、轴瓦、缸体、连杆）以及中杂质较多，以及装配过程中的二次污染，金属摩屑或外来硬性物质进入曲轴轴颈工作面。当这些金属磨粒形成的高点大到足以同轴颈接触面产生摩擦，曲轴转动时，很容易拉伤瓦合金及曲轴颈，导致轴承衬层被破坏。通过对多起烧瓦抱轴事故的分析表明，事故是由于杂质等异物引起的，这些杂质与异物一部分自机械磨损，另一部分则源自零件的清洁度与油管路内的清洁度。因此必须加强零件的清洁度和装配清洁度，同时也要加强机油滤清系统的滤清效果。

4、驾驶操作不当和严重超载。

冷车启动时猛轰油门，机油在低温较粘稠状态时尚未泵送到轴瓦，而轴瓦表面已形成瞬时高温，造成金属相互烧熔。汽车起步前和停车前猛轰油门，也容易产生烧瓦。因为发动机猛轰油门时，曲轴转速会急剧升高。曲轴转速升高时，曲轴与轴瓦之间的摩擦面温度升高使机油温度升高，粘度降低。同时由于曲轴和轴瓦膨胀，配合间隙变小，破坏了油膜间隙的形成，使轴颈和轴瓦在短时间内，处于干摩擦和半干摩擦状态，从而导致轴瓦被烧熔。虽然，随着发动机转速的升高，机油泵输出的机油量和压力也会增加，但是总是滞后于曲轴的需要。

在超载情况下，发动机严重超负荷运转，出现长时间低速高扭矩工况，因发动机转速低时机油泵转速也低，供油量不足，但轴与瓦之间却形成高温，。使发动机油油温升高，机油粘度下降，这样就影响了油膜的形成。曲轴和轴瓦间由完全液体摩擦变为非完全液体摩擦，甚至是半干摩擦，以致加快了轴瓦与轴颈的磨损，很容易在高坡行驶时造成烧瓦抱死。

二、发动机烧瓦抱轴预防措施

1、规范装配技术。在曲轴、连杆及其轴瓦的装配过程中，如果主轴承和连杆轴承螺栓扭力、轴瓦装配间隙没有达到技术要求，都会导致轴颈和轴瓦间油膜发生变化，影响效果，造成烧瓦的事故发生。因此，在装配、维修过程中一定严格按技术规范要求进行操作，减免事故的发生。

2、使用适当粘度的机油。机油粘度过低，则油膜容易损坏而产生零件卡住现象；粘度过高，则将产生零件移动的附加阻力致使发动机起动困难，功率损失增加。因此更换机油时，尽可能参阅驾驶员手册上厂商建议用的粘度，1）最好使用稠化油。2）根据气候选用机油。环境温度较低时，选用粘度较小的机油，便于发动机起动，环境温度较高时，选用粘度较高的机油，便于运动付保持油膜。3）根据车质选用机油，车质较好的发动机，配合间隙较小，可选用粘度较小的机油，车质较差的发动机，配合间隙较大，可选用粘度较大的机油；4）由于柴油机有较高的燃烧压力、加上柴油含硫，燃烧后产生亚硫酸稀释机油，因此柴油机应选用能中和亚硫酸的柴油机专用机油。

3、定期更换机油。发动机机油必须定期更换，最好不要添加机油，如果长期添加机油，会使发动机内部油污积炭越积越多，堵塞机油集滤器，造成发动机运动部件得不到而严重损坏发动机机件。对于有机油保养灯的车辆，保养灯点亮或者3个月更换机油；对于无机油保养灯的车辆，每行驶5000KM或者3个月应更换机油，每行驶10000KM或者6个月应更换机油及机油滤清器；对于有备用油壶的发动机，每行驶10000KM或者6个月应更换备用油壶内的机油。

4、养成良好的驾驶习惯。在气温较低或冷启动时要等各摩擦部分充分后，再使发动机高速运转，要定期检查机油液面；液面过高不仅会增加发动机运转时的阻力，造成不必要的功率损失，还会造成机油泄漏；液面过低，会因不良而损坏发动机，因此发动机油面过低应检查发动机有无泄漏机油和不正的机油消耗。也就是说，发动机工作时要注意观察油压表，若油压偏低，应及时排除故障。

【参考文献】

1、汽车维修与保养 2012年。

2、汽车维修 2001年。

3、世界汽车 2009年。