饒月盛
軸瓦摩擦表面溫度過高,使軸承合金融化稱為燒瓦。是一種具有破壞性的粘連磨損,燒瓦的危害很大,輕則燒壞軸瓦,重則曲軸扭曲,連桿彎曲,嚴重者導致?lián)v缸惡性事故發(fā)生;發(fā)動機的工作可靠性、強化潛力和耐久性與軸瓦有密切關系,大部分內(nèi)燃機均采用結構緊湊、工作可靠、運轉平穩(wěn)、成本低廉的減摩合金和剛背組成的薄壁軸瓦,耐磨、耐蝕、耐高溫。
一、燒瓦的一些易見特征
發(fā)動機發(fā)生輕微燒瓦時外表現(xiàn)象不明顯,嚴重時發(fā)動機運轉吃力,冒黑煙,排氣有強烈的爆鳴聲,轉速減慢加速不上,以至突然熄火,此時分離離合器轉動曲軸時有轉不動或轉動非常困難,發(fā)動機熄火后,重新啟動時馬達轉動非常吃力啟動不了。發(fā)動機機體溫度升高出現(xiàn)異常,水箱燒鍋,機油溫度增高。發(fā)動機燒瓦抱軸時,曲軸易彎曲和扭曲,高速旋轉的曲柄連桿機構似受到猛烈制動,曲軸變形,軸頸表面受到燒蝕、劃痕、失圓等不同程度的損傷。發(fā)動機嚴重燒瓦熄火后,既使冷卻水溫降下來也往往轉不動曲軸,該現(xiàn)象也是燒瓦抱軸與拉缸卡死活塞故障的區(qū)別。
二、燒瓦的原因分析
1.人為的因素
發(fā)動機燒瓦大多數(shù)是人為造成的事故,不按規(guī)范操作,新發(fā)動機不按規(guī)范磨合,不及時更換機油,使較大顆粒的金屬屑等機械雜質(zhì)隨機油進入軸瓦摩擦表面損害軸瓦;出車前不查看機油量,機油過少影響潤滑。長時間超負荷運行,加減擋位不能根據(jù)發(fā)動機的負荷作調(diào)整。不注意車輛的保養(yǎng)。
2.使用中發(fā)生的因素
(1)潤滑系統(tǒng)發(fā)生故障:油路堵塞,吸油管漏氣,油泵吸不到油或是機油泵嚴重磨損,限壓閥(回油閥)等開啟壓力過低或損壞,轉子濾芯噴孔磨損或嚴重泄漏,機油濾清器堵塞造成供油壓力過低機油泵供油不足或不供油,軸瓦缺油干摩擦;機油濾清器保養(yǎng)不及時,使帶有金屬屑等雜質(zhì)的機油進入主油道加速磨損軸瓦,重則燒瓦抱軸。此外,汽缸、活塞密封性差曲軸竄氣量大機油溫度升高會加速機油氧化變質(zhì),粘度下降,潤滑性能惡化造成燒瓦。
(2)機油質(zhì)量、牌號不符合發(fā)動機的規(guī)定要求,機油內(nèi)有雜質(zhì)濾清器不起作用,雜質(zhì)經(jīng)油路進入軸瓦摩擦面從而刮傷連桿瓦。尤其是鋁基合金軸瓦更為嚴重,一旦被刮落下的金屬屑排不到軸瓦之外,擠壓后粘連在主軸或連桿瓦上,積累到一定時間就會燒瓦。若燒瓦現(xiàn)象發(fā)生在冬季,有可能機油內(nèi)有結冰,強行啟動發(fā)動機使機油泵轉子傳動軸扭斷或傳動齒輪打齒造成不供油燒瓦。冷卻水滲入機油中,機油乳化變質(zhì)粘度完全喪失在軸和軸瓦表面不能形成油膜,造成較嚴重的干摩擦。
(3)主軸瓦、連桿瓦和襯套之間的軸承間隙配合不當,間隙過小時油量潤滑不足,不能形成油膜保護軸瓦從而會造成軸承發(fā)熱過度,進而造成燒瓦抱軸事故。間隙過大時潤滑油容易流失,亦不能形成油膜,潤滑變壞,加之對沖擊負荷緩沖不力,磨損將急劇增大。一般連桿軸承和主軸承其配合間隙分別為0.0004-0.0007d(桿)和0.0006-0.0008d(主)(d為軸頸直徑)。軸瓦的緊固螺栓扭矩過小或螺栓松動造成軸瓦松動,軸與瓦面間隙改變從而影響潤滑。軸承蓋變形,軸瓦背面存在間隙,合金與軸瓦不能完全緊密貼合而松動脫落遮堵油道,使供油中斷造成干摩擦燒壞軸瓦。
(4)機手操作不當,冷車啟動時猛轟油門,機油在低溫粘稠狀態(tài)時尚未泵送到軸瓦,而軸瓦表面已形成瞬間高溫造成金屬相互燒熔;發(fā)動機嚴重超負荷運轉,出現(xiàn)長時間低速高扭矩工況,因發(fā)動機轉速低時機油泵轉速也低造成供油不足,但軸與瓦之間卻已形成高溫造成燒瓦。
3.維修后工作又發(fā)生的因素
(1)選用軸瓦材質(zhì)不符合規(guī)定,加工制造質(zhì)量差,軸瓦的表面合金達不到抗熔性、抗蝕、抗咬粘性、耐磨性,壁厚不均,表面粗糙,軸瓦的高度、擴張量達不到要求。軸瓦螺栓扭矩不對,裝配時軸瓦和軸頸配合間隙不當,接觸面小,甚至點接觸。對曲軸的彎曲情況及主軸承座孔同心度檢查不夠,即使軸瓦配合間隙都在允許范圍內(nèi),有時個別點可能存在相對擠壓運轉時使摩擦表面不能形成潤滑油膜。更換軸瓦后未經(jīng)磨合運轉即帶負荷工作,由于更換的新軸瓦(特別是刮屑后)工作表面并不十分光滑平整,它與軸頸不能良好全面積配合此時若未經(jīng)磨合就帶負荷工作,在高速重載的作用下,軸瓦與軸頸產(chǎn)生劇烈摩擦而燒蝕。
(2)油路清洗不凈,存在雜質(zhì)堵塞油路;瓦片裝反,油道被堵死;粗濾器安裝不正確,不起過濾作用;主軸承座有裂紋;裝配軸瓦時不注意清潔,使用不干凈的油品,灰塵雜質(zhì)粘附在軸頸與軸瓦之間加劇其磨損。濾網(wǎng)清洗不干凈,機油濾清濾芯失效沒更換,機油泵工作不良,造成潤滑系統(tǒng)供油不足造成燒瓦。
(3)燒瓦后未更換臟污變質(zhì)的機油,有些機手為節(jié)省開支把換下的機油沉淀后繼續(xù)使用,其實這種機油中還是含有大量的金屬磨屑,機油品質(zhì)差。發(fā)動機長期使用這種臟污變質(zhì)的機油,使軸頸、軸瓦得不到良好的潤滑而燒瓦,燒瓦后機油磨屑雜質(zhì)增多,此時若仍不換機油,將會連續(xù)發(fā)生燒瓦。燒瓦后應及時清洗在油道內(nèi)金屬磨屑沉積物,清洗油道應用混合油(2/3機油,1/3柴油),啟動發(fā)動機3-5min然后熄火放凈機體內(nèi)的混合油。
三、燒瓦故障的防范
(1)潤滑油的使用要按保養(yǎng)規(guī)程選擇適當?shù)男吞枺皶r更換,定期檢查。并經(jīng)常查看油面高度,如機油不足應及時添加;氣溫低于0℃時,啟動發(fā)動機時應對機油加溫;發(fā)動機工作時要注意觀察油壓表若油壓偏底應及時排除故障。
(2)平常工作中做到三勤“勤觀察、勤檢查、勤保養(yǎng)”;經(jīng)常清洗或更換機油濾芯以防含有金屬屑等雜質(zhì)的機油進入主油道;安裝粗過濾器時各密封墊圈一定要壓緊,清洗過濾器時,如發(fā)現(xiàn)有刮落的金屬屑要查明原因,并及時清洗更換,使?jié)櫥档谋pB(yǎng)符合技術要求。
(3)軸瓦裝配后,軸瓦與軸頸接觸結合面應達到全面積的75%以上,且曲軸轉動靈活。不能只是單純地換瓦,若有點接觸,應進行刮削處理,更換軸瓦時還應檢查其軸頸的圓度和圓柱度,若超限應予修磨,以免造成軸頸、軸瓦的接觸面積減少單位面積壓力增大。
(4)嚴禁長期超負荷作業(yè),減輕軸瓦負荷,防止機油溫度過高,造成機油粘度降底,引起燒瓦事故。冷車起動時應先在怠速空負荷下運轉5min-10min,因為氣溫底時機油粘稠度大流動性差,等各摩擦部位充分潤滑,逐漸提高轉速或負荷,預防燒瓦,也有利于延長發(fā)動機的使用壽命。
發(fā)動機發(fā)生燒瓦有可能是多種的原因造成的,因此要對其發(fā)生癥狀具體分析,找出故障原因,及時排除故障,使發(fā)動機處于良好的技術狀態(tài),發(fā)揮最佳性能。