柴油機曲軸燒蝕的原因淺析

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荷和熱負荷過大、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，導致曲軸軸頸與軸瓦直接摩擦。    
１、曲軸燒蝕的具體原因     
（１）機油品質差     
ａ、機油品質低劣。選用的機油質量等級和粘度等級較低，或不同牌號機油進行摻兌使用，造成機油的使用性能達不到要求；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。     
ｂ、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。     
ｃ、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，柴油進入潤滑油道使柴油機潤滑油稀釋變質。     
（２）機油容量不夠、機油壓力較低    
ａ、機油容量不夠。未按規定容量加足機油，使柴油機潤滑機油流量不足，不能保證潤滑油膜的形成。     
ｂ、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。     
ｃ、由于機油的清潔度較差，使潤滑油道或油孔堵塞、曲軸軸頸與軸瓦之間缺機油或機油不足。     
（３）曲軸軸頸與軸瓦間隙太大或太小     
ａ、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。     
ｂ、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。     
ｃ、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，無法產生機油壓力、不能形成潤滑油膜。     
（４）曲軸或缸體的幾何尺寸超差     
ａ、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。     
ｂ、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。     
ｃ、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。    
ｄ、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。     
（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（間斷）或呈錐形，不能保證形成較好的潤滑油膜。     
（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性，金屬棱峰直接與軸瓦摩擦，造成曲軸燒蝕。     
（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產生很大的慣性力，使曲軸軸頸與軸瓦配合間隙受到破壞，嚴重者使軸頸與軸瓦直接摩擦而造成曲軸燒蝕。     
（８）維護保養不當     
柴油機運行一段時間后，若不及時進行合理的維護與保養，將造成機油泵限壓閥、機油泵等零件會發生磨損、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，柴油機發生曲軸燒蝕時會冒白煙，發出金屬撞擊異響聲，嚴重時曲軸與軸瓦燒蝕（抱死）在一起而無法轉動。     
（１）機油變稀     
可檢查柴油機上部零件（缸蓋上平面、氣閥機構、缸蓋罩殼）是否有水蒸氣或水珠；若發現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）機油變質    
經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，呈黑色、無光澤，濃度增大，手指捻機油時感覺機油里有粉塵、雜質等。     
（３）曲軸軸頸與軸瓦間隙過大或過小     
間隙過大一般發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。     
（４）曲軸或缸體的幾何尺寸超差     
此故障多發生在柴油機投入使用時間不長（機械行駛５０００ｋｍ之內）。使用時用手搖把搖轉柴油機至旋轉力矩較大（旋轉費力），可采用逐缸松卸主軸承蓋和連桿蓋后轉動曲軸，視其旋轉曲軸力矩大小、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）。    
（５）曲軸尺寸超差     
故障一般發生在柴油機投入使用時間不長（機械行駛２５００ｋｍ之內），若被測軸頸燒蝕，可測相鄰相應軸頸（因常規下相鄰相應軸頸采用同一設備、同一刃具加工，從而可代表燒蝕軸頸的尺寸誤差）。     
（６）曲軸軸頸的表面粗糙度超差     
故障常發生在柴油機投入使用時間不長（機械行駛２５００ｋｍ之內），若被測軸頸燒蝕，可用粗糙度檢測儀測量相鄰相應軸頸（因一般情況下，相鄰相應軸頸采用同一設備、同一刃具加工，從而所測粗糙度可代表其燒蝕軸頸粗糙度）。     
（７）曲軸、飛輪、離合器動平衡精度超差     
此故障一般發生在機械行駛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。     
（8）曲軸軸瓦燒蝕與軸頸拉傷（拉瓦）的區別     
曲軸軸瓦燒蝕與軸頸拉傷是本質不同的兩種故障，前者是因曲軸高速旋轉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象為：在曲軸高速旋轉時，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，軸頸或軸瓦表面發藍、發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，分析燒蝕原因時應根據曲軸軸瓦燒蝕的狀況，先從簡單方面著手，逐一進行檢查，篩選出引起曲軸軸瓦燒蝕的真正原因，對癥解決處理。

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