柴油机连杆弯曲变形故障分析与预防

田秀云

摘 要：通过实例讲述了因连杆弯曲变形引起的汽缸偏磨故障，分析了引起柴油机连杆弯曲变形的原因，阐述了检查校正方法，提出了预防措施。

关键词：柴油机；连杆；弯曲变形；故障分析

中图分类号：S218.5 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.047

一台东方红802A型履带拖拉机，其上安装的是B4125J2型发动机。在作业期间，发现发动机功率不足，还有烧机油现象，为此对发动机的气门间隙、供油时间、燃油管路、空气滤清器等作了检查，结果未发现异常。由此我们分析认为，故障原因不在外部，而在内部，须解体检查。将发动机汽缸盖及油底壳拆下，待将四个连杆从曲轴上拆下，发现2、3缸连杆轴瓦在连杆轴颈上对角偏磨较重，不难看出故障是由于2、3缸连杆的弯曲和扭曲造成的。四根连杆在连杆检验器上经过检查，结果发现2、3缸连杆的弯曲度为0.10 mm，连杆的扭曲度为0.12 mm，已大大超过了规定；1、4缸连杆也有弯曲、扭曲，但未超过规定。当2、3缸连杆的弯曲和扭曲量较大时，连杆在汽缸内的运动不是直线运动而是歪斜状态，这样一来，就会加速活塞、活塞环、连杆瓦的偏磨，使活塞与汽缸之间漏气和窜机油，发动机的功率不能够充分发挥。经拆卸更换了连杆，又对发动机的新旧零件进行了清洗、安装、调试，发动试车，发动机功率充足，烧机油现象消除。

一台小四轮拖拉机严重耗机油，不管负荷轻重，只要工作一段时间，就沿排气管往外流机油。为此更换了缸套、活塞、活塞环、气门及导管等件，而故障仍未排除。拆开检查，原来是连杆弯曲所致。

连杆在发动机工作中，将活塞所承受的气体燃烧的爆发力传递给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆受到的压缩、拉伸和弯曲等交变载荷，使用中极易发生弯曲变形，造成活塞与汽缸偏磨、活塞环漏气和窜烧机油。连杆弯曲变形的特征是缸套上端一侧有磨损形成的台阶；连杆大端瓦片的一侧有磨损痕迹，连杆盖瓦片的另一侧也有磨损痕迹。这些情况均属连杆弯曲变形，应进行校正修理。

1 连杆弯曲、扭曲变形的原因

（1）机械事故。机械事故是连杆弯曲、扭曲变形的重要原因，如连杆螺栓折断退扣、气门掉入汽缸中、活塞销折断、烧瓦抱轴、活塞胀死故障，导致曲轴不能正常运转，引起连杆变形。另外，燃烧室内由于特殊原因进入冷却液或机油后，致使活塞上行顶压燃烧室内的液体酿成连杆变形（因为液体是不可压缩的）。

（2）使用中的原因。经常在熄火前、起步前和平时的使用中猛轰油门，使发动机转速骤然增加和降低，导致发动机各摩擦件的润滑经常出现瞬时干摩擦和半干摩擦，增加磨损；发动机转速的骤然增加和降低，使曲柄连杆机构、配气机构各零件受较大的冲击载荷；转速突变，使零件受到的冲击载荷比正常平稳工作时要大几倍。长期如此，导致连杆易产生疲劳变形。另外连杆在工作中受到交变负荷的变化，连杆也可能会发生变形。

（3）修理和装配原因。汽缸套和活塞之间间隙留得过小，以致活塞受热后卡死在汽缸套内，将连杆拉断或压弯。安装时，活塞销中心线与曲轴连杆轴颈中心线不平行，连杆易产生疲劳弯曲，甚至断裂。

2 连杆变形的检查

195型柴油机，先拆去缸盖，将机体竖起，然后转动飞轮观察。如果活塞上部在整个运动过程中总是偏向曲轴的前端或后端的缸壁方向，可将活塞连杆组从缸套内抽出，调转活塞顶凹坑的方向，装复后，再按上述方法重新检查一遍。如果活塞仍偏向缸壁方向，并与前次检查结果相反，则说明连杆有弯曲，应予以修复更换。

3 连杆变形的校正

当连杆的直线度在100 mm长度上超过0.06 mm，扭曲度在100 mm长度上超过0.08 mm时，应予以校正。连杆的弯曲可在油压机或连杆校正工具上校直；扭曲的連杆可夹在台虎钳上（应垫上软金属，以免损坏连杆大头端面），用连杆校正工具校正，若没有连杆校正工具时，可用长柄扳钳或管子钳等校正。校正量的大小应视连杆的变形程度而定。

当连杆弯曲和扭曲量超过规定太多，校正后恐不保险，为此要更换连杆。新连杆通常称重比旧连杆的质量多100 g，为了达到新连杆质量与旧连杆质量相等，其误差不超过30 g的规定，可采用在车床上车削连杆大端下瓦盖上一圆柱形浇口，并再次称重，保证新连杆质量比旧连杆质量不多于30 g。

4 预防措施

（1）柴油机修理装配时，要注意轴颈与轴瓦间的间隙应符合标准值，注意润滑油道的清理疏通，保证润滑正常，不应因润滑不良造成烧瓦抱轴事故的发生。在连杆安装前，要认真测量其技术参数，严格执行操作标准，对连杆瓦、连杆体孔的测量精确度要求要高。

（2）在柴油机修理时，要注意检查连杆螺栓、活塞、活塞销等配件，发现有裂纹或磨损要更换新件。连杆螺栓的旋紧力矩一定要按使用说明书规定的力矩值分2～3次均匀旋紧，最后一次旋到规定值；螺纹损坏的螺栓绝对不能使用，以免连杆螺栓、活塞销在工作中发生折断而发生捣缸事故。安装气门时要注意气门弹簧、气门锁片应装牢，以免发生气门杆折断，气门弹簧折断，气门锁片脱落，致使气门掉入汽缸中引起捣缸。

（3）乡村机耕道洼坑多，路况复杂，应尽量避免超载。遇陡坡时，要掌握车速，灵活选择挡位，缓行通过。柴油机严格防止超载、超速或低油压下工作，避免其负荷增大，零件的润滑条件差而损伤连杆等件。endprint