柴油機曲軸燒蝕的原因淺析

曲軸滑動軸承燒蝕，俗稱“燒瓦”。造成這一故障的主要原因是柴油機的機械負(fù)荷和熱 負(fù)荷過大、機油供給不足的情況下曲軸軸頸與軸瓦之間未能 形成有效潤滑油膜，導(dǎo)致曲軸軸頸與軸瓦直接摩擦。
1 曲軸燒蝕的具體原因
1.1 機油品質(zhì)差
1)機油品質(zhì)低劣。選用的機油質(zhì)量等級和粘度等級較低，或不同牌號機油進(jìn)行摻兌 使用，造成機油的使用性能達(dá)不到要求;機油長時間使用過 程中混入了大量灰塵，以及因柴油機工作溫度過高等使機油 氧化變質(zhì)。
2)機油里混有水。水套裂縫或水套有砂眼氣孔，使冷卻 水滲入機油里。
3)機油變稀。由于部分柴油機噴油泵潤滑采用壓力潤滑 方式，一旦噴油泵與潤滑油道密封失效，柴油進(jìn)入潤滑油道 使柴油機潤滑油稀釋變質(zhì)。
1.2 機油容量不夠、機油壓力較低
1)機油容量不夠。未按規(guī)定容量加足機油，使柴油機潤 滑機油流量不足，不能保證潤滑油膜的形成。
2)機油壓力較低。由于機油壓力較低，曲軸軸頸與軸瓦 之間未形成潤滑油膜。
3)由于機油的清潔度較差，使?jié)櫥偷阑蛴涂锥氯?、曲軸軸頸與軸瓦之間缺機油或 機油不足。
1.3 曲軸軸頸與軸瓦間隙太大或太小
1)曲軸軸頸與軸瓦間隙太大。因間隙太大，致使機油壓 力較低，無法形成足夠潤滑油膜。
2)曲軸軸頸與軸瓦間隙太小。因間隙太小，曲軸軸頸與 軸瓦之間油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
3)軸瓦(凸輪軸襯套)軸向竄位移動。由于軸瓦(凸輪軸襯套)軸向竄位移動，破壞了 機油壓力腔的形成，無法產(chǎn)生機油壓力、不能形成潤滑油膜。
1.4 曲軸或缸體的幾何尺寸超差
1)曲軸徑向跳動超差(曲軸彎曲)較大，使軸頸與軸瓦間隙小或無間隙，潤滑油膜厚 度不夠或無潤滑油膜。
2)曲軸連桿軸頸夾角不均，多缸柴油機曲軸連桿軸頸夾角不均，使連桿軸頸與軸瓦 間隙太小或無間隙，潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
3)缸體主軸承孔同軸度超差，致使主軸頸與軸瓦間隙太 小或無間隙，潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
4)汽缸孔與主軸承孔垂直度超差，致使連桿軸頸、主軸 頸間隙太小或無間隙，潤滑油膜厚度不夠或無潤滑油膜。
1.5 曲軸主軸頸、連桿軸頸形狀尺寸超差
曲軸主軸頸、連桿軸頸或缸體主軸承孔、連桿大頭孔圓 柱度或錐度差較大，均會使軸頸與軸瓦間隙斷續(xù)(間斷)或呈 錐形，不能保證形成較好的潤滑油膜。
1.6 曲軸主軸頸(連桿軸頸)表面粗糙度超差
由于粗糙度差，在軸頸表面上存在許多金屬棱峰，這些 金屬棱峰破壞了軸頸與軸瓦之間的潤滑油膜的完整性和連續(xù)性，金屬棱峰直接與軸瓦摩擦，造成曲軸燒蝕。
1.7 曲軸、飛輪、離合器動平衡精度超差
動平衡精度超差時曲軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大的慣性力，使曲軸軸頸與軸瓦配合間隙受到破壞，嚴(yán)重者使軸頸與軸瓦直 接摩擦而造成曲軸燒蝕。
1.8 維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)
柴油機運行一段時間后，若不及時進(jìn)行合理的維護(hù)與保 養(yǎng)，將造成機油泵限壓閥、機油泵等零件會發(fā)生磨損、失效 變形。機油濾清器濾芯會被油污、油泥堵塞，使機油壓力降 低，引起曲軸燒蝕。
2 曲軸軸瓦燒蝕原因分析與判斷
一般情況下，柴油機發(fā)生曲軸燒蝕時會冒白煙，發(fā)出金 屬撞擊異響聲，嚴(yán)重時曲軸與軸瓦燒蝕(抱死)在一起而無法 轉(zhuǎn)動。
2.1 機油變稀
可檢查柴油機上部零件(缸蓋上平面、氣閥機構(gòu)、缸蓋罩殼)是否有水蒸氣或水珠;若 發(fā)現(xiàn)使用中機油容量增加，粘度降低并有生油味，則機油中 已混入柴油。
2.2 機油變質(zhì)
經(jīng)較長時間使用或柴油機處于長時間高溫工作，造成機 油氧化變質(zhì)，呈黑色、無光澤，濃度增大，手指捻機油時感覺 機油里有粉塵、雜質(zhì)等。
2.3 曲軸軸頸與軸瓦間隙過大或過小
間隙過大一般發(fā)生在柴油機投入使用時間較長之時，柴 油機運行時機油壓力較低;間隙過小一般發(fā)生在柴油機投入 使用時間較短時，柴油機運行時機油壓力較高。
出現(xiàn)間隙過大或過小時，可用千分尺、量缸表檢查軸頸、軸承孔、軸瓦尺寸，計算 其配合間隙。
2.4 曲軸或缸體的幾何尺寸超差
此故障多發(fā)生在柴油機投入使用時間不長(機械行駛5000km之內(nèi))。使用時用手搖 把搖轉(zhuǎn)柴油機至旋轉(zhuǎn)力矩較大(旋轉(zhuǎn)費力)，可采用逐缸松卸 主軸承蓋和連桿蓋后轉(zhuǎn)動曲軸，視其旋轉(zhuǎn)曲軸力矩大小、變化差異來確定幾何尺寸超差 部位(但確定超差值的大小，則需解體柴油機，用專用檢具 測定)。
2.5 曲軸尺寸超差
故障一般發(fā)生在柴油機投入使用時間不長(機械行駛2500km之內(nèi))，若被測軸頸燒 蝕，可測相鄰相應(yīng)軸頸(因常規(guī)下相鄰相應(yīng)軸頸采用同一設(shè) 備、同一刃具加工，從而可代表燒蝕軸頸的尺寸誤差)。
2.6 曲軸軸頸的表面粗糙度超差
故障常發(fā)生在柴油機投入使用時間不長(機械行駛2500km之內(nèi))，若被測軸頸燒 蝕，可用粗糙度檢測儀測量相鄰相應(yīng)軸頸(因一般情況下， 相鄰相應(yīng)軸頸采用同一設(shè)備、同一刃具加工，從而所測粗糙度可代表其燒蝕軸頸粗糙度)。
2.7 曲軸、飛輪、離合器動平衡精度超差
此故障一般發(fā)生在機械行駛10000km以后，曲軸燒蝕后可清除軸頸上殘留的雜物，重 新校檢動平衡，其不平衡量基本上可表示其燒蝕軸頸動平衡 超差量。
3 曲軸軸瓦燒蝕與軸頸拉傷(拉瓦)的區(qū)別
曲軸軸瓦燒蝕與軸頸拉傷是本質(zhì)不同的兩種故障，前者 是因曲軸高速旋轉(zhuǎn)中曲軸軸頸與軸瓦相互摩擦而燒蝕，后者 是因潤滑油中存在的棱峰形雜質(zhì)或軸頸表面上的金屬棱峰拉 傷軸頸和軸瓦所致。
曲軸軸瓦燒蝕后的現(xiàn)象為:在曲軸高速旋轉(zhuǎn)時，只要軸頸與軸瓦表面有摩擦，在極 短時間就可形成高溫，從而使曲軸軸頸與軸瓦表面燒蝕，軸 頸或軸瓦表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑或合金燒蝕粘附在軸頸上。機油里 附有大量的塊狀或粗粒狀合金。
曲軸拉傷后的現(xiàn)象為:軸頸和軸瓦表面形成圓軸形溝槽紋狀，機油里附有一定數(shù)量的 粉狀合金和其他種類金屬和非金屬雜物。
曲軸軸瓦燒蝕的原因很多、涉及面廣，分析燒蝕原因時應(yīng)根據(jù)曲軸軸瓦燒蝕的狀 況，先從簡單方面著手，逐一進(jìn)行檢查，篩選出引起曲軸軸 瓦燒蝕的真正原因，對癥解決處理。