分析發動機軸瓦損壞原因

在發動機修理中，常見曲軸軸瓦燒熔、合金層剝落掉塊、擦傷等損傷。軸瓦損壞的原因有很多，有統計表明，軸瓦因潤滑不良而損壞的占12.5%，因混人雜質而損壞的占41.5%，因裝配精度不夠而損壞的占24%，因工作負荷過大而損壞的占巧％，因腐蝕氣蝕而損壞的占6%，因其它原因而損壞的占1%。在結構設計合理，材料選擇正確的情況下，軸瓦的損壞大多是由於裝配和使用不當引起的。下面以485柴油機軸瓦損壞主要形式及其原因進行分析，以便采取有效的預防措施，延長軸瓦的使用壽命。

一、軸瓦燒熔

1．損壞特征

軸瓦燒熔主要是由於潤滑油不能到達軸瓦與軸頸之間，使曲軸的軸瓦在半干摩擦或干摩擦狀態下工作，造成摩擦和磨損的加劇，導致發動機軸瓦燒熔。軸瓦燒熔又會使曲軸被軸瓦抱死，造成嚴重的機械事故。

2．損壞原因

(1)發動機超負荷工作。發動機長時間處於超負荷運行狀態，潤滑油溫度增高，粘度下降，導致機油壓力偏低，軸和軸瓦之間潤滑油膜不易形成，摩擦產生的熱量不能被帶走，造成摩擦加劇，軸瓦發生粘著磨損而燒熔。

(2)冬季啟動操作不當。冬季由於環境溫度低，機油粘度大，軸和軸瓦之間的潤滑油膜還沒有形成，快速強行啟動發動機，引起軸瓦燒熔。

(3)機油質量差。潤滑油質量差或油底殼內進水或漏進柴油使機油變質，潤滑油工作時難以形成良好的油膜，引起發動機軸瓦燒熔。

(4)機油數量不足。潤滑油管路堵塞、濾清器嚴重堵塞、機油泵損壞等，使機油缺少，潤滑冷卻強度不夠，造成發動機工作時軸瓦溫度迅速升高，軸瓦和軸頸發生膨脹變形，間隙消失，金屬直接接觸而燒瓦。

(5)軸承間隙過小。在發動機裝配時，軸頸和軸瓦配合間隙是有嚴格規定的。軸瓦和軸頸間隙過小會限制潤滑油流動，潤滑油難以對工作中的軸瓦進行潤滑，摩擦熱不能很好地被帶走，使軸瓦和軸頸發生熱變形而發生燒瓦故障。

 

二、合金層剝落掉塊

1．損壞特征

軸瓦合金剝落掉塊的實質是軸瓦工作表面上出現空洞。此時，在使用後的合金表面既可能出現平行狀、鱗片狀或網狀剝落，也可能使合金呈點狀、塊狀或片狀掉塊。

2．損壞原因

(1)修理不當

①軸頸與軸瓦配合不良或軸頸的圓柱度偏差過大，易引起軸瓦局部表面壓強增高，散熱不良，從而使軸瓦中部易產生軸向裂紋。隨之會引起合金成塊不整齊的局部脫落。

②連桿彎曲。裝配時，若連桿的中心線直線度超差，負荷不能均勻地分配在軸瓦的表面上，柴油機經過一段時間工作後，即可能發生局部掉塊。

③軸瓦與座孔貼合度差。按使用要求，軸瓦與座孔之間的貼合度不應小於86%，且不貼合處分散兩處以上。否則將影響熱量的傳出，並導致軸瓦合金的疲勞微裂和剝落。

(2)使用不良

因經常性在低速或怠速情況下超負荷運轉，引起軸瓦過熱，迫使金屬材料產生疲勞，導致軸瓦合金從軸瓦表面破碎脫落。

三、擦傷

1．損壞特征

軸瓦內圓表面出現沿軸瓦圓周方向成線狀或帶狀的拉痕。它是一種不均勻的磨損，往往由異物造成。試驗結果表明，異物顆粒大於8 μm就能引起磨損。線狀拉痕的長度與深度及異物的行走途徑，隨實際使用情況而變化。

 

當合金層表面存在埋藏的異物時，其凸出高度超過油膜厚度時，便會與軸發生摩擦。該處的表面金屬分子產生位移並脫離金屬層。隨著運動的繼續，則會出現異物的嵌入、移動、壓碎、壓合和焊合等現象。異物若為潤滑油帶走，則在軸瓦合金層形成點狀傷痕。有時異物隨軸一起回轉，則劃傷軸瓦表面形成線狀拉痕。雖然拉痕是一種局部磨損現象，但由於凹孔和拉槽使潤滑油膜變薄或破壞，導致軸瓦早期磨損失效。

 

2．損壞原因

(1)潤滑油不清潔。當柴油機潤滑油長時期不更換時，必導致油中含較多的機械雜質。混在機油內或附在軸瓦表面上的硬質異物顆粒，不僅會像磨料一樣加速軸頸和軸瓦的磨損，且會嵌在軸瓦的軟質材料裡，使軸瓦本身成為一塊“磨板”，進一步加速軸頸的磨損。

(2)裝配軸瓦時混人異物。新的軸瓦上塗有防銹油，目的是保護軸瓦不銹蝕，防銹本身對軸瓦無害，但是，由於軸瓦在保管時防銹油上容易粘附大量灰塵和異物，因此，在軸瓦裝配時必須清洗干淨，否則將造成磨損。

(3)軸瓦表面或軸頸表面粗糙。由於修理質最不高，使軸瓦與軸頸表面粗糙度過大，均會導致軸瓦與軸頸的刮傷。有的軸頸表面加工不良，呈凸凹不平狀態，柴油機工作時破壞了潤滑油膜，並擦傷了軸瓦表面。

(4)軸頸與軸瓦配合間隙小。修理裝配時軸瓦與軸頸的配合間隙小，容易引起兩個工作表面直接摩擦，並無足夠潤滑油量，摩擦而產生的熱量也不易散出，使軸瓦表面產生起線拉毛。