曲轴的折断通常是从小裂纹处开始,产生裂纹断裂部位大部分是出现在头缸或末缸连杆轴颈圆角处与曲柄臂联结部分。在运转过程中,裂纹逐渐扩大,到达一定程度时突然折断。在折断面上观察时常会发现褐色部分,这显然是旧裂纹,光泽发亮组织才是发展到后来突然折断的痕迹。今天小编就跟大家一起来看看曲轴折断的原因是什么吧~
发动机曲轴断裂故障有十大原因:
一、曲轴轴颈两端的圆角过小 曲轴时磨工未能正确控制该曲轴的轴劲圆角,除了弧面加工粗糙外,圆角半径也过小,因而曲轴工作时圆角处就产生较大的应力集中,并缩短了曲轴的疲劳寿命。
二、曲轴主轴颈轴线偏移 轴主轴颈轴线偏移,破坏了曲轴组件的动平衡,柴油机高速运转时便产生强大的惯性力,导致曲轴断裂。
三、曲轴的冷较量过大 轴经长期使用,特别是发生烧瓦或捣缸事故后,会发生较大的弯曲,应卸下进行冷压矫正。由于校正时曲轴内部金属塑性变形会产生很大的附加应力,从而降低曲轴的强度,如果冷较量过大,就可能是曲轴受损或出现裂纹,这种曲轴装机使用不久就会断裂。
四、飞轮松动 飞轮螺栓松动,曲轴组件便失去了原有的动平衡,柴油机运转后就会发生抖动,同时产生很大的惯性力,致使曲轴疲劳,容易在尾端产生断裂。
五、曲轴自身质量差 买曲轴不可贪图便宜,一定要从正规渠道进货。装机前还应仔细检查,若有问题则及时更换或退货。另外,发动机大修时,对曲轴应进行磁力探伤检查或浸油敲击检查,若轴颈表面有径向或延至轴肩圆角的轴向裂纹,该曲轴则就不可再用。
六、主轴瓦不同轴 轴装配时,若缸体上各道主轴瓦的中心线不同轴,柴油机工作后就容易发生烧瓦抱轴事故,而曲轴在交变应力的强烈作用下也会断裂。
七、曲轴装配间隙过大 曲轴轴颈与轴瓦配合间隙过大,柴油机运转后曲轴会冲击轴瓦,只是合金脱落而烧瓦抱轴,曲轴也易受损。
八、供油时间过早或各缸油量不均 喷油泵供油时间过早,活塞还未到上止点就燃烧做工,会引起柴油机爆震,并使曲轴受到交变应力的冲击。若各缸供油量不均,会因各缸爆发例不一致而使曲轴各轴颈受力不匀,从而过早地疲劳、产生裂纹。
九、曲轴润滑不良 机油泵磨损严重,润滑油道脏污、流通不畅,都会使供油量不足、油压下降,导致曲轴与轴瓦之间不能形成正常的润滑油膜,从而产生干摩擦并造成烧瓦抱轴、折断曲轴等大事故。
十、操作不当引发曲轴断裂 做功过程中油门过大或过小、制动频繁或长时间超负荷运转,都会使曲轴受到过大扭矩或冲击载荷而受损。另外,柴油机发生飞车、捣缸和顶气门等事故时,也易是曲轴断裂。
2曲轴断裂
曲轴是内燃机的关键零件,也是造价昂贵的零件,价格约为整机的1/3。整个内燃机的可靠性,在很大程度上取决于曲轴的可靠性。由于曲轴的形状复杂、钢性差,又存在着严重的应力集中部位,使该部位的交变应力达到很高的数值,容易产生疲劳破坏,即曲轴会因疲劳而弯曲,严重时甚至会断裂。在实际工作过程中曲轴断裂时有发生,只有清楚曲轴断裂的原因才能确保曲轴的正常工作,确保内燃机的安全运转。
(一)曲轴常见的断裂原因
1.曲轴轴颈两端的圆角过小。2.曲轴主轴颈轴线偏移。3.曲轴质量差。4.主轴瓦中心线不同心。5.曲轴装配间隙不合格。6.曲轴校正量过大。7.飞轮松动。8.供油时间过早或各缸供油量不均。9.曲轴轴颈润滑不良。10.操作不当引起曲轴断裂
(二)预防曲轴断裂的方法
1.材质和制造方面
(1)合理选择材料。(2)提高制造加工工艺。
2.使用方面
(1)确保润滑系正常工作。(2)注意内燃机运转的声音。(3)避免内燃机长期处于超负荷工作。(4)驾驶操作要规范。
[图片0]3发动机曲轴抱死
曲轴在轴瓦的支零下高速转动。所以要求有良好的润滑。因为柴油机的负荷相当大,一旦润滑油供应不上,润滑恶化,首先是轴瓦襄面的油膜不存在,曲轴表面与轴瓦表面直接接触,高速旋转的摩擦副必然会发热。尤其是国产柴油机的轴瓦,几乎都是铝合金瓦,受热后膨胀系数大,若没有机油进行润滑和冷却,使摩擦副因摩擦而发生热量不能散发.当发热到一定程度后,就会使曲轴在曲轴瓦中抱死(俗称“抱瓦”)。发生这种故障主要是油道堵塞引起的。要注意,润滑不良会引起柴油机的重大故障,甚至柴油机报废。所以要随时注意柴油机的抽压是否正常,油温是否过高。
发动机抱死有两种情况:
1)活塞与缸套抱死。 原因:冷却水严重缺少、节温器卡死、风扇胶带损坏、缸壁缺少润滑等引起的发动机高温。
2)曲轴与轴承抱死,即“烧瓦抱轴”。其原因95% 以上都是机械故障,通常是由于:
1、曲轴与瓦的质量不好,轴颈与瓦面的光洁度差,尤其是大修更换过轴瓦的车辆,大修中磨轴刮瓦的工作不够精细,上瓦后轴与瓦的配合不好,接触面过小难以形成油膜,加上瓦背面存在间隙,合金与瓦不能完全紧密贴合而松动走外圆,遮堵油孔致使供油中断形成干摩擦。
2、大、小瓦安装不正确,间隙调整不当,接触面积过大或过小,都会使轴与瓦的接触面上难以形成机油油膜。有时轴瓦的紧固螺栓扭力过小,时间长了致使轴瓦松动,也会造成间隙变化影响润滑。
3、机油泵的齿轮严重磨损失效,供油压力减小,机油难以供应到指定润滑位置,造成轴瓦干摩擦。
4、机油油道被不洁杂质堵塞,使通往曲轴的机油受到阻隔,形成轴瓦干摩擦。
5、机油管路发生泄漏,机油循环供应系统压力下降,机油难以供应到指定润滑位置,形成轴瓦干摩擦。
6、冷车启动时猛轰油门, 机油在低温较粘稠状态时尚未泵送到轴瓦,而轴瓦表面已形成瞬时高温,造成金属相互烧熔。
7、发动机严重超负荷运转,出现长时间低速高扭矩工况,因发动机转速低时机油泵转速也低,供油量不足,但轴与瓦之间却形成高温,造成抱死。