柴油机曲轴磨损特点

一台采用斯太尔WD615型柴油机的自卸汽车在使用了近一年时间后出现异响，拆检发现，油底壳有较多的金属磨屑，Ⅳ缸连杆瓦严重损坏，曲轴连杆轴颈磨损严重，拆下曲轴后测量，Ⅳ缸连杆轴颈最大磨损量达085mm，同时沿轴向出现锥度。由于不便修复，最后只得更换了曲轴。经分析，造成这种情况可能有两方面的原因：一是该道轴瓦质量有问题；二是因机械杂质或连杆弯曲所致。下面就曲轴轴颈与轴承的磨损规律进行简要分析。
　　1主轴颈与主轴瓦的磨损特点
　　斯太尔WD615型柴油机采用6缸7道主轴颈。曲轴两端主轴颈最大磨损部位朝向Ⅰ缸和Ⅵ缸曲柄的一面，而中间主轴颈的最大磨损部位则相反。
　　主轴颈沿轴向的磨损应是均匀的，一般不会出现有规律的锥度。主轴颈与主轴瓦的正常磨损情况取决于曲轴的结构和受力情况，由于中间轴颈往往受力较大，其磨损量往往较两端的大。主轴颈上由于各点的载荷不均匀以及载荷持续的时间不同，其径向的磨损量是不均匀的，会出现轻微的锥度，主轴瓦的径向磨损与主轴颈的相对应，最大磨损部位是在下轴承上，且中间轴瓦的磨损大于两端的，一般通过检查曲轴的第3、4道轴瓦可以判断6缸7道主轴径轴瓦的磨损情况。
　　2连杆轴颈与连杆瓦的磨损特点
连杆轴颈和轴承的径向磨损是不均匀的，发动机曲轴在旋转中连杆轴颈上综合受力的方向受连杆大头离心力的影响，在一个工作循环中，其受合力大部分集中于面向主轴颈中心线的一面，从而使其内侧磨损量较大。不均匀的磨损使连杆轴颈沿径向形成一定的，其椭圆度较主轴颈磨损形成的椭圆度要大些。
　　连杆轴颈与轴瓦磨损成锥形的现象并不普遍，因连杆轴颈的润滑油道是倾斜的，而油道内存在机械杂质，在曲轴旋转过程中润滑油中的机械杂质会随润滑油进入连杆轴颈与轴瓦之间，由于离心力的影响，积集着机械杂质的一侧其磨损量会较大一些。另外，采用大端结构不对称的连杆由于其连杆轴颈载荷分布不均匀，磨损后也会成锥形；采用对称式大端结构的连杆，若发生弯曲也会造成同样的后果。
3影响曲轴轴颈与轴瓦磨损的因素
　　(1)润滑油品质
　　不同的发动机要求使用的润滑油的品质并不是完全一样的，如果采用了低于要求标准级别的润滑油，由于其性能不能满足发动机运行中的润滑、冷却要求，就很可能造成非正常磨损，另外发动机运转过程中轴颈与轴瓦的正常磨损会产生一些金属磨屑，它会影响润滑油的洁净程度。同时，润滑油在使用过程中品质会不断变差，因此不按时更换变“脏”的润滑油也会造成曲轴轴承副的磨损。
　　(2)装配质量
　　曲轴与轴瓦的装配有一定的间隙要求，间隙过小会使发动机曲轴烧瓦抱死；间隙过大又会因润滑油压过低而造成润滑不良，同时过大的间隙会引起发动机发出“异响”，从而因冲击载荷而加剧曲轴轴承副的磨损。
　　(3)曲轴或轴瓦的品质
　　曲轴轴颈表面有一定的硬度、圆度和粗糙度要求，不合要求的曲轴在使用中都不会有正常的使用寿命，特别是修理后的曲轴更应加强检查，而轴瓦有瓦背硬度、表面粗糙度、耐磨层厚度的要求。另外，曲轴的动平衡、主轴颈轴心的直线度以及主轴承座孔的同轴度都是曲轴磨损的影响因素。
　　了解曲轴与轴承的磨损特点，对我们分析判断发动机故障以及维护保养有很大帮助，可以使修理有的放失，维护保养目的明确。