分析发动机轴瓦损坏原因

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分析发动机轴瓦损坏原因

在发动机修理中，常见曲轴轴瓦烧熔、合金层剥落掉块、擦伤等损伤。轴瓦损坏的原因有很多，有统计表明，轴瓦因润滑不良而损坏的占12.5%，因混人杂质而损坏的占41.5%，因装配精度不够而损坏的占24%，因工作负荷过大而损坏的占7％，因腐蚀气蚀而损坏的占6%，因其它原因而损坏的占1%。在结构设计合理，材料选择正确的情况下，轴瓦的损坏大多是由于装配和使用不当引起的。下面以485柴油机轴瓦损坏主要形式及其原因进行分析，以便采取有效的预防措施，延长轴瓦的使用寿命。

一、轴瓦烧熔

1．损坏特征

轴瓦烧熔主要是由于润滑油不能到达轴瓦与轴颈之间，使曲轴的轴瓦在半干摩擦或干摩擦状态下工作，造成摩擦和磨损的加剧，导致发动机轴瓦烧熔。轴瓦烧熔又会使曲轴被轴瓦抱死，造成严重的机械事故。

2．损坏原因

(1)发动机超负荷工作。发动机长时间处于超负荷运行状态，润滑油温度增高，粘度下降，导致机油压力偏低，轴和轴瓦之间润滑油膜不易形成，摩擦产生的热量不能被带走，造成摩擦加剧，轴瓦发生粘着磨损而烧熔。

(2)冬季启动操作不当。冬季由于环境温度低，机油粘度大，轴和轴瓦之间的润滑油膜还没有形成，快速强行启动发动机，引起轴瓦烧熔。

(3)机油质量差。润滑油质量差或油底壳内进水或漏进柴油使机油变质，润滑油工作时难以形成良好的油膜，引起发动机轴瓦烧熔。

(4)机油数量不足。润滑油管路堵塞、滤清器严重堵塞、机油泵损坏等，使机油缺少，润滑冷却强度不够，造成发动机工作时轴瓦温度迅速升高，轴瓦和轴颈发生膨胀变形，间隙消失，金属直接接触而烧瓦。

(5)轴承间隙过小。在发动机装配时，轴颈和轴瓦配合间隙是有严格规定的。轴瓦和轴颈间隙过小会限制润滑油流动，润滑油难以对工作中的轴瓦进行润滑，摩擦热不能很好地被带走，使轴瓦和轴颈发生热变形而发生烧瓦故障。

二、合金层剥落掉块

1．损坏特征

轴瓦合金剥落掉块的实质是轴瓦工作表面上出现空洞。此时，在使用后的合金表面既可能出现平行状、鳞片状或网状剥落，也可能使合金呈点状、块状或片状掉块。

2．损坏原因

(1)修理不当

①轴颈与轴瓦配合不良或轴颈的圆柱度偏差过大，易引起轴瓦局部表面压强增高，散热不良，从而使轴瓦中部易产生轴向裂纹。随之会引起合金成块不整齐的局部脱落。

②连杆弯曲。装配时，若连杆的中心线直线度超差，负荷不能均匀地分配在轴瓦的表面上，柴油机经过一段时间工作后，即可能发生局部掉块。

③轴瓦与座孔贴合度差。按使用要求，轴瓦与座孔之间的贴合度不应小于86%，且不贴合处分散两处以上。否则将影响热量的传出，并导致轴瓦合金的疲劳微裂和剥落。

(2)使用不良

因经常性在低速或怠速情况下超负荷运转，引起轴瓦过热，迫使金属材料产生疲劳，导致轴瓦合金从轴瓦表面破碎脱落。

三、擦伤

1．损坏特征

轴瓦内圆表面出现沿轴瓦圆周方向成线状或带状的拉痕。它是一种不均匀的磨损，往往由异物造成。试验结果表明，异物颗粒大于8 μm就能引起磨损。线状拉痕的长度与深度及异物的行走途径，随实际使用情况而变化。

当合金层表面存在埋藏的异物时，其凸出高度超过油膜厚度时，便会与轴发生摩擦。该处的表面金属分子产生位移并脱离金属层。随着运动的继续，则会出现异物的嵌入、移动、压碎、压合和焊合等现象。异物若为润滑油带走，则在轴瓦合金层形成点状伤痕。有时异物随轴一起回转，则划伤轴瓦表面形成线状拉痕。虽然拉痕是一种局部磨损现象，但由于凹孔和拉槽使润滑油膜变薄或破坏，导致轴瓦早期磨损失效。

2．损坏原因

(1)润滑油不清洁。当柴油机润滑油长时期不更换时，必导致油中含较多的机械杂质。混在机油内或附在轴瓦表面上的硬质异物颗粒，不仅会像磨料一样加速轴颈和轴瓦的磨损，且会嵌在轴瓦的软质材料里，使轴瓦本身成为一块“磨板”，进一步加速轴颈的磨损。

(2)装配轴瓦时混人异物。新的轴瓦上涂有防锈油，目的是保护轴瓦不锈蚀，防锈本身对轴瓦无害，但是，由于轴瓦在保管时防锈油上容易粘附大量灰尘和异物，因此，在轴瓦装配时必须清洗干净，否则将造成磨损。

(3)轴瓦表面或轴颈表面粗糙。由于修理质最不高，使轴瓦与轴颈表面粗糙度过大，均会导致轴瓦与轴颈的刮伤。有的轴颈表面加工不良，呈凸凹不平状态，柴油机工作时破坏了润滑油膜，并擦伤了轴瓦表面。

(4)轴颈与轴瓦配合间隙小。修理装配时轴瓦与轴颈的配合间隙小，容易引起两个工作表面直接摩擦，并无足够润滑油量，摩擦而产生的热量也不易散出，使轴瓦表面产生起线拉毛。