广本车系发动机连杆断裂 原因分析(图)

发动机连杆断裂是一种较为常见的故障现象.引起发动机连杆断裂的原因很多_既有可能是零部件本身的缺陷_也有可能是外来因素的影响_还有可能是用户使用不当造成.连杆断裂的发生往往会导致发动机报废_造成较大经济损失.所以_对发动机连杆断裂的原因进行总结和分析_不仅能够对汽车生产厂家提高产品质量水平有积极的促进作用_而且能指导用户正确使用车辆_避免产生不必要的维修费用.下面分析几种典型的原因.一、发动机汽缸进水 一辆本田雅阁2.0L乘用车_行驶里程为28993km.在行驶过程中_听到一声较大的异响后发动机熄火_不能再次启动.拖至维修站检查_发现发动机缸体破损(如图1所示).进一步拆检_发现第一缸连杆断裂.

经分析_连杆材质各项指标均正常_排除了因材质问题引起故障的可能性.检查发动机舱时发现:电池安装座上有较多泥沙;在保险丝盒附近有大量飞溅的泥点;拆开空气滤清器_发现空气滤清器上盖上有较多泥点_且空气滤清器下盖上有相当多的泥土.种种迹象表明_该车曾经涉深水行驶. 解体发动机后_观察各缸缸套上活塞环运动的最高位置(上止点)_可以看出第一缸的上止点明显比其它缸低(如图2所示).笔者认为_连杆是弯曲运转一段时间后才发生断裂.

该车进气系统由进气口、共鸣腔、空气滤清器、进气管、节气门体、进气歧管等组成(如图3所示).水是如何进入进气系统从而进入发动机的呢?笔者认为_车辆在水中行驶时会使水面发生较大波动_造成水面高度相对进气口时高时低_水面高于进气口时_发动机将水吸入汽缸.

最初进入汽缸的水_在缸体高温的作用下很快形成水蒸气_使该缸无法形成可燃混合气.随着进水量的增多_水会积存在活塞顶部_使燃烧室的有效容积减小_压缩阻力增大_活塞传给连杆的压力也增大.当积水量达到一定程度(如接近燃烧室容积)时_压缩行程实际上变成了对水的压缩_连杆所承受的压力急剧增大_以至发生弯曲变形直至断裂_从而打破发动机缸体.现代发动机一般采用直径较大的进气总管和进气阻力系数较小、呈弯曲手指状的进气歧管_给空气的进入提供便利的条件.然而_如果车辆在深水路面行驶_这种结构同样给水的进入提供便利条件.一般情况下_当水被吸入进气管时_由于惯性_水将首先涌到水平的进气总管末端_然后再往回流_导致位于进气总管末端的第一缸进气歧管最易进水.另一方面_多数发动机的混合气是在喷油器将燃油喷射到进气门附近开始形成的_各缸混合气的形成彼此独立.只要进气系统还有空气进入_其他汽缸仍可形成可燃混合气_使发动机运转_导致进水汽缸的连杆弯曲_最终断裂. 因此_车辆在涉水行驶时要格外小心.当发现道路积水较深_有可能造成发动机进水时切不可强行通过_避免造成不必要的损失.二、发动机喷油系统异常 一辆本田飞度1.3L乘用车_行驶里程为1325km.起步时_由一挡换到二挡后_听到一声较大的异响.经检查_发动机第二缸连杆断裂_将缸体及油底壳打破. 仔细检查进气管、空气滤清器、节气门体等均未发现进水痕迹_可以排除是由于汽缸进水造成.对连杆进行材质分析_也并未发现异常. 再次对车辆进行检查_发现用户自行加装的防盗器接在了第二缸喷油器的控制线路上.从防盗器的工作电路分析_第二缸喷油器一直处于连通状态_即第二缸一直在喷油.随着第二缸内储存的燃油越来越多_在压缩行程中_第二缸连杆要承受的压力逐渐增大_而当这个压力超过连杆所能承受的极限时_连杆就被压弯.在继续使用的过程中_连杆疲劳变形_最终断裂_导致发动机缸体被高速运动的连杆打破. 在国外_有人将发动机汽缸进水造成连杆断裂的现象称为“水锤(Water Hammer)”;把燃油喷射过多造成连杆断裂的现象称为“汽锤(Gas Hammer)”_确实是非常形象. 因喷油过多的问题导致的连杆断裂_一般没有规律可循_要视具体情况而定.在检查发动机时_要注意观察各汽缸的燃烧情况.一般喷油较多的汽缸_因为可燃混合气较其它汽缸浓_缸筒和缸盖都会比其它缸黑.再进一步检查喷油器及喷油控制的相关线路. 汽缸进水导致连杆断裂_一般都是进气歧管末端所对应的汽缸连杆发生断裂(四缸发动机为第一缸或者第四缸).

三、连杆与曲轴抱死 一辆本田雅阁2.4L乘用车_行驶里程为4896km.在行驶中听见发动机舱内一声较大的异响_紧急停车后打开舱盖检查_发现第二缸缸体破裂. 接车后_检查进气口、空气滤清器、节气门体等均未发现进水痕迹.从第二缸破裂处看到曲轴连杆轴颈和连杆轴承盖已经变黑_怀疑连杆与曲轴抱死.对发动机进行解体_发现第二缸连杆断裂.其他各缸曲轴主轴瓦磨损正常_但连杆轴瓦磨损都比较严重.发动机损坏的情况如图4所示. 根据上述现象可以断定_由于第二缸连杆轴颈处的润滑不良_导致连杆与曲轴抱死_最终使紧固螺栓和连杆与曲轴被拉断.连杆轴颈处抱死后_导致连杆与曲轴的碎裂和连杆轴承盖上的紧固螺栓扭断.由于惯性_断裂的连杆将发动机缸体打破. 连杆与曲轴抱死的常见原因有:
 (1)轴颈、瓦面的光洁度差_装配后两者配合精度低_难以形成油膜_造成轴颈与轴瓦干摩擦. (2)轴瓦安装不正确_间隙调整不当_使轴颈与轴瓦的接触面上难以形成机油油膜. (3)机油泵的齿轮严重磨损失效_供油压力减小_机油不能及时润滑轴瓦_造成轴瓦干摩擦. (4)机油油道被异物堵塞_使机油流速过慢或截流_造成轴颈与轴瓦干摩擦. (5)机油管路发生泄漏_造成系统压力下降_机油不能及时润滑轴瓦. (6)冷车启动时猛踩油门_此时机油在低温较粘稠状态时流速较慢_不能及时润滑轴瓦_使其表面形成瞬时高温而相互烧熔. (7)发动机长时间低速高扭矩工作时_因机油泵转速与发动机转速一致_导致供油量不足_无法润滑、冷却轴颈及轴瓦. (8)由于冷却水渗入机油中_造成机油乳化、变质_粘度完全丧失_在轴与瓦表面不能形成油膜_造成较严重的干摩擦. (9)冬季发动机温度过低_燃油雾化不良_若燃烧不完全的燃油顺缸壁流入油底将机油稀释_就会造成连杆与曲轴抱死. (10)严寒季节使用粘度过大的机油_或在机油中添加有增粘作用的添加剂_都可能造成机油在油道中流速过慢_不能及时润滑轴瓦.四、其它原因 除上述原因外_如果零部件本身存在质量问题_也会造成发动机在使用过程中连杆断裂.常见的有连杆材质不良_或者在锻造过程中产生缺陷.另外_完好的连杆如果在物流过程中因受外力而产生轻微弯曲变形_装配过程中未及时发现_长期使用也会使连杆变形量增大_最终发生疲劳断裂.

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