发动机中低速运转时,上部出现较清脆的“嗒、嗒”的响声,高速运转时声音杂乱;如果连杆铜套完全脱落,发动机运转时,活塞顶部会撞击缸盖,出现较为严重的“嗒、嗒”声。
分析及排除汽车发动机连杆轴承异响故障
一、现象
发动机工作时,连杆轴承与轴颈发生相对运动而撞击并发出“嘎、嘎”的响声,称为连杆轴承响。其现象是:
1. 发动机工作时,发出“嘎、嘎”有节奏的响声。
2. 响声的大小随发动机转速变化而变化,即转速高时响声大; 反之,响声小。
3. 响声随发动机负荷增大而增大; 反之,则响声减小。
4. 突然加速时,有明显连续“嘎、嘎”的响声。
二、原因分析
1. 磨损的影响
( 1) 自然磨损
发动机工作时,气缸内的气体压力始终作用在活塞顶上。由于气体压力的作用,使活塞与活塞销、活塞销与铜套压紧,并通过连杆使连杆轴承与连杆轴颈、主轴承与主轴颈相互压紧,在运转中产生磨损,从而增大配合间隙; 由于惯性力的作用,使各传动机件的连接和接触部位受力增大,将增加机件的磨损和损坏; 曲轴旋转时所产生的离心力作用在连杆轴颈上,离心力将使连杆轴承与连杆轴颈、曲轴主轴承与主轴颈之间又承受一附加载荷,从而增大了机件的磨损和损坏。当轴承与轴颈配合间隙适当,且又有润滑油为介质时,不会发出响声; 若轴承与轴颈配合间隙过大,便会发出响声。
( 2) 非正常磨损
冬季气温低时,当冷车启动后发动机高速运转时,由于润滑油粘度过大流动性差,不易及时流到连杆轴颈的润滑表面而发生干摩擦,产生高温,使轴承合金熔化而流掉,或者轴承合金与轴承结合不良而使轴承合金脱落,引起连杆轴承与轴颈配合间隙增大。
润滑油中有水分,润滑油在润滑表面难以形成油膜,导致连杆轴承与轴颈磨损加剧,致使间隙增大。
润滑系发生故障时,造成轴颈与轴承之间润滑油不足,甚至无润滑油,使磨损加剧,导致间隙过大。当发动机工作温度过高时,润滑油粘度降低,或润滑油被燃油稀释以及其他因素影响而变质,影响了润滑油膜的形成,便会发生半干摩擦,严重时发生干摩擦,引起连杆轴承与轴颈磨损,而使配合间隙增大。
( 3) 磨料磨损
两机件磨损后,磨落下来的金属屑混入润滑油中,形成磨料,若润滑油将磨料带至润滑表面会使两机件磨损加剧,引起配合间隙增大。
2. 连杆螺栓松动的影响
进气行程开始,活塞下行,这时与活塞运动方向相反的惯性力和活塞上方的负压以及活塞、活塞环与气缸壁摩擦阻力,均会阻止活塞下行。连杆轴颈通过连杆轴承盖、螺栓克服上述阻力向下拉动连杆及活塞,连杆螺栓受力最大,此时,若连杆螺栓材料强度低,因受力而伸长,使螺栓预紧力减小或消失,同时螺栓受发动机振动影响松动,使连杆轴承与轴颈配合间隙增大。
3. 修理不当的影响
( 1) 装配间隙过小
修理装配时,连杆轴承与轴颈装配过紧,在其间隙内部足以形成油膜,或者在发动机温度升高时,由于机件受热膨胀,使原来留有的间隙变小或消失,将摩擦表面油膜挤破引起半干摩擦,甚至会形成干摩擦,使磨损加剧,致使机件间隙变大,严重时,还易将轴承烧熔。
( 2) 装配间隙过大
因装配间隙大,加之正常使用磨损,使其间隙更加增大。
4. 使用不当的影响
由于发动机常在重负荷下工作,作用在活塞顶部的压力大,在连杆推动曲轴时,易将连杆轴颈的油膜挤破,使轴承与轴颈直接接触,从而加速了机件的磨损。