发动机故障原因分析.

CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司发动机故障原因分析发动机工程部2011-07-30CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司发动机发生故障原因发动机出现的故障有多种原因，主要归纳为以下五方面原因磨损润滑不良过热超速零部件的损坏CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司正常的磨损冷启动干摩擦灰尘造成的强磨损锈蚀磨损腐蚀磨损磨损原因CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司腐蚀磨损燃油在发动机燃烧室燃烧后会产生许多有害物质，一般每100加仑汽油燃烧时会产生1-5磅的氮和硫酸，这些物质不仅会对气缸造成腐蚀，而且还会通过三道活塞环(顶、中、底环)窜到发动机中，对发动机的主要部件，如凸轮曲轴等造成金属腐蚀，这种腐蚀单靠使用润滑油是不能消除的。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司锈蚀磨损发动机在停机后，由高温冷却到低温，这个温度变化过程会使发动机内部产生水冷凝气以至积水。这会对发动机造成严重的金属锈蚀，特别是再次启动发动机短距离运转，发动机温度还来不及将水气蒸发掉时，情况就更为恶劣。这一点也是润滑油无法解决的。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司灰尘造成的强磨损25微米以上的颗粒将会造成磨损。发动机在燃烧时需要吸入空气，即使再好的空气过滤装置也很难绝对避免灰尘随空气吸入到发动机中。由于灰尘被吸入而造成强磨损，这种磨损是润滑油所不能完全消除的。特别是在我国干旱少雨、风沙大的地区，这种强磨损表现的就更为突出。节气门、增压器、进气歧管漏气等，也会进入灰尘。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司冷启动干摩擦美国通用汽车公司的研究表明，当汽车发动机停转4个小时后，所有在摩擦界面上的润滑油都将回流到润滑油箱中。这时启动发动机，由于油泵还来不及将润滑油打到各润滑部位，短时间内会产生周期性润滑丧失的干摩擦，从而造成发动机严重的异常强磨损。这种强磨损是润滑油所根本无法解决的。(另有相关资料研究指出，这种强磨损占发动机总磨损的70%以上)CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司正常的磨损发动机正常运转时产生的磨损。搞清楚发动机磨损的原因以后，也就清楚了润滑油在减少发动机磨损中所起的作用。同时也就清楚了使用抗磨保护产品对延长发动机使用寿命，保养发动机的重要性。再者，尽管像抗磨剂、黏度指数改进剂、清净分散剂、防锈剂、抗氧化剂等添加剂或多或少存在于所有高效润滑油中，但需要强调指出的是，上述添加剂并不等同于专业汽车养护产品。在实际使用过程中，人们往往希望获得综合性能优良的养护产品，这就要求选择多种添加剂，采用复配技术和配置工艺制造出具有广泛适用性的复合产品。开发一种好的复合配方绝非易事，对添加剂的使用主要依靠实验结果。其次，不同的添加剂之间有协同效应，可能是正效应，也可能是负效应，所以，开发出一种好的汽车养护用品需要对各种基础添加剂的性能充分了解，且需经过大量的实验室及道路实车实验。这就是由基础添加剂复配而成的专业汽车养护产品与只是作为各种油品添加成分的基础添加剂截然不同的原因所在。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司类别程度形貌危害性A轻微磨损不可测量，可见加工痕迹或光亮无B轻度磨损勉强可测量无C中度磨损可测量可引起故障D严重磨损有浓度磨损或局部过量磨损导致重大故障磨擦表面一般磨损分类CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司类别程度形貌危害性擦伤材料转移A轻微擦伤表面变颜色变局部光亮或少量擦痕无无B中度擦伤擦痕多处，面积较大，感觉有深度。表面材料转移有可能扩展引起故障C粘着擦痕分布宽而深次表层材料转移引起故障D严重粘着（撕裂）大面积粘着或斯裂材料撕裂转移导致重大故障磨擦表面粘着磨损分类CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司类别程度形貌危害性划伤数量划伤深度用指甲或铅笔感觉A轻微划伤很少很浅无无B轻度划伤少量较浅不易无C中度划伤中等数量较深略有可能影响，但不会引起故障D严重划伤或破坏很多深有导致重大故障磨擦表面磨料磨损分类CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司平衡轴齿隙气门座/气门曲轴、凸轮轴与止推片导杆/导套凸轮/挺杆摇臂/气门缸筒/活塞组件轴颈/轴瓦磨损的危害CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司轴颈/轴瓦的危害擦伤和划伤造成过早疲劳过度磨损进一步发展为深度磨损表面层脱落和龟裂加速轴瓦的磨损烧熔轴与瓦粘着，粘着处较大时发生抱死，产生严重的机械故障。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司气缸筒活塞的磨损活塞与气缸筒的磨损分正常与非正常。1在冷却系，润滑系，燃油（汽）系和曲轴连杆机构没有故障的情况下正确操作和驾驶，一般缸套上部磨损大于下部，产生锥度。受侧压力大的一面磨损大于相对的一面，产生椭圆度。在气缸筒上部，活塞环磨不到的地方产生缸肩。上部磨损大的原因：比下部温度高，比下部润滑差，混合气中微粒研磨。2非正常磨损是冷车高速，超载高温，润滑失常，混合气中大量颗粒引起的拉缸，抱缸等严重磨损。还有曲轴轴向间隙大引起活塞前后位置变化而产生的不正常磨损。连杆弯曲，扭曲使活塞位置变化而产非正常磨损。缸筒微量变型或浅状拉痕，可采用强力珩磨工艺进行修复。缸筒内产生纵向深度拉痕，即使更换新的活塞也不能排除故障。活塞裙部的磨损CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司凸轮/挺杆摇臂/气门供油压力不足或机油过稀,或者是润滑油道堵塞造成润滑油无法到达凸轮轴,或轴承盖紧固螺栓拧紧力矩过大造成润滑油无法进入凸轮轴间隙,都会造成凸轮轴的异常磨损。控制摇臂表面粗糙度值对挺杆端磨损的影响对气门弹簧进行优化，降低接触应力。装配错误造成磨损。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司导杆/导套气门导杆的材料为4Gr9Si2的含炭量对气门端的硬度值起绝对性的影响，材料高频淬火后的硬化效果随炭含量的增加而增加。如淬火钢表面存在许多软些，就会发生早期磨损。气门杆端面的硬度值要≥接触硬度值气门导套要求材料的耐磨性高,加工时常常会引起加工质量问题,如圆柱度超差(通常为斜锥孔);孔径变大;颤动刀痕等.应保证气门导套内孔加工精度。污染物堆积在气门杆与气门导套之间，导致气门卡滞的故障，称之为气门粘连。严重的气门粘连，会使气门不能运动。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司曲轴、凸轮轴与止推片有切口面的，那是油槽位，是个曲轴与止推片之间润滑的，要是装反了，就会加快止推片磨损，导致曲轴左右松动，将会产生严重后果。装配时要测量旋转力矩，保证配合间隙在设计要求范围内。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司气门座/气门气门间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。气门间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。气门间隙之所以存在，是因为进排气门均安装在燃烧室的顶端，也是温度最高之处，为了留有膨胀的空间，因而必须存有空隙，至于间隙的气门间隙大小，因厂家设计不同而不一致，通常进气门间隙在0.2~0.25毫米之间，而排气门间隙由于受热膨胀比进气门侧的大，所以间隙更大些，一般在0.29~0.35之间。发动机气门摇臂与此气门之间经过长久的动作及磨耗，间隙会愈变愈大，所以才有气门脚间隙的调整。采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。气门间隙通过油压自动调整，就不需要调整气门间隙。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司平衡轴齿隙润滑油不清洁或润滑不充足会造成齿面加速磨损。中心距偏大或齿轮加工精度低会造成齿轮啮合接确面积小或产生干涉现象。不正确的齿轮啮合会使齿面金属层产生疲劳裂纹，造成齿面磨损破坏或断齿故障。CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司缓冲作用缓冲作用密封作用防锈作用冷却作用清洁作用润滑不良的危害CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司清洁作用清洁作用就是指清洁燃烧产生的炭、油等污渍，或者将污渍在油中分解掉，或者利用油渍过滤器把污渍去除。发动机油能清洁发动机，并去除过滤器里残留的杂质，保护金属表面免受燃烧过程中形成的酸腐蚀。同时，发动机油还能带走燃烧残留物(积炭)、润滑油的燃烧产物或氧化产物(低温油泥)，并迅速沉降到油底壳底部。因此油看起来都是黑黑的污浊的东西，仅通过肉眼看无法判断其质量好坏。润滑油的作用CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司冷却作用顾名思义，冷却发动机的作用。发动机油能辅助冷却系统(如水、散热器、水泵、冷却循环系统，以及经过发动机和油地壳的气流)带走活塞所产生的热量。冷却活塞时汽油要从反面喷射出。因此，发动机油必须有着很好的冷却性能，并且能承受高温。润滑油的作用CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司防锈作用防锈作用就是要防止生锈，就像给刀剑等东西上涂油一样，发动机内的金属零件也要防止生锈。这些都要归功于润滑油的另一重要特点——防水，才可以使发动机油能有效起到发动机防锈的作用。润滑油的作用CopyrightReserved©GeelyAutomobileResearchInstitute版权所有©浙江吉利汽车研究院有限公司密封作用发动机油的密封作用是要使发动机的活塞和气缸密封起