關(guān)于本田發(fā)動(dòng)機(jī)連桿斷裂案例分析

1、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿斷裂是一種較為常見的故障現(xiàn)象。引起發(fā)動(dòng)機(jī)連桿斷裂的原因很多，既有可能是零部件本身的缺陷，也有可能是外來因素的影響，還有可能是用戶使用不當(dāng)造成。連桿斷裂的發(fā)生往往會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。所以，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿斷裂的原因進(jìn)行總結(jié)和分析，不僅能夠?qū)ζ嚿a(chǎn)廠家提高產(chǎn)品質(zhì)量水平有積極的促進(jìn)作用，而且能指導(dǎo)用戶正確使用車輛，避免產(chǎn)生不必要的維修費(fèi)用。下面分析幾種典型的原因。一、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)水一輛本田雅閣2.0L乘用車，行駛里程為28993km。在行駛過程中，聽到一聲較大的異響后發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，不能再次啟動(dòng)。拖至維修站檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體破損（如圖1所示）。進(jìn)一步拆檢，發(fā)現(xiàn)第一缸連桿斷裂。經(jīng)

2、分析，連桿材質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均正常，排除了因材質(zhì)問題引起故障的可能性。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)發(fā)現(xiàn)：電池安裝座上有較多泥沙；在保險(xiǎn)絲盒附近有大量飛濺的泥點(diǎn)；拆開空氣濾清器，發(fā)現(xiàn)空氣濾清器上蓋上有較多泥點(diǎn)，且空氣濾清器下蓋上有相當(dāng)多的泥土。種種跡象表明，該車曾經(jīng)涉深水行駛。解體發(fā)動(dòng)機(jī)后，觀察各缸缸套上活塞環(huán)運(yùn)動(dòng)的最高位置（上止點(diǎn)），可以看出第一缸的上止點(diǎn)明顯比其它缸低(如圖2所示)。筆者認(rèn)為，連桿是彎曲運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后才發(fā)生斷裂。該車進(jìn)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣口、共鳴腔、空氣濾清器、進(jìn)氣管、節(jié)氣門體、進(jìn)氣歧管等組成（如圖3所示）。水是如何進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)從而進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的呢？筆者認(rèn)為，車輛在水中行駛時(shí)會(huì)使水面發(fā)生較大波動(dòng)，造成水面

3、高度相對(duì)進(jìn)氣口時(shí)高時(shí)低，水面高于進(jìn)氣口時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將水吸入汽缸。最初進(jìn)入汽缸的水，在缸體高溫的作用下很快形成水蒸氣，使該缸無法形成可燃混合氣。隨著進(jìn)水量的增多，水會(huì)積存在活塞頂部，使燃燒室的有效容積減小，壓縮阻力增大，活塞傳給連桿的壓力也增大。當(dāng)積水量達(dá)到一定程度(如接近燃燒室容積)時(shí)，壓縮行程實(shí)際上變成了對(duì)水的壓縮，連桿所承受的壓力急劇增大，以至發(fā)生彎曲變形直至斷裂，從而打破發(fā)動(dòng)機(jī)缸體?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用直徑較大的進(jìn)氣總管和進(jìn)氣阻力系數(shù)較小、呈彎曲手指狀的進(jìn)氣歧管，給空氣的進(jìn)入提供便利的條件。然而，如果車輛在深水路面行駛，這種結(jié)構(gòu)同樣給水的進(jìn)入提供便利條件。一般情況下，當(dāng)水被吸入進(jìn)氣管時(shí)，由于

4、慣性，水將首先涌到水平的進(jìn)氣總管末端，然后再往回流，導(dǎo)致位于進(jìn)氣總管末端的第一缸進(jìn)氣歧管最易進(jìn)水。另一方面，多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣是在噴油器將燃油噴射到進(jìn)氣門附近開始形成的，各缸混合氣的形成彼此獨(dú)立。只要進(jìn)氣系統(tǒng)還有空氣進(jìn)入，其他汽缸仍可形成可燃混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致進(jìn)水汽缸的連桿彎曲，最終斷裂。因此，車輛在涉水行駛時(shí)要格外小心。當(dāng)發(fā)現(xiàn)道路積水較深，有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水時(shí)切不可強(qiáng)行通過，避免造成不必要的損失。二、發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)異常一輛本田飛度1.3L乘用車，行駛里程為1325km。起步時(shí)，由一擋換到二擋后，聽到一聲較大的異響。經(jīng)檢查，發(fā)動(dòng)機(jī)第二缸連桿斷裂，將缸體及油底殼打破。仔細(xì)檢查進(jìn)氣管、空

5、氣濾清器、節(jié)氣門體等均未發(fā)現(xiàn)進(jìn)水痕跡，可以排除是由于汽缸進(jìn)水造成。對(duì)連桿進(jìn)行材質(zhì)分析，也并未發(fā)現(xiàn)異常。再次對(duì)車輛進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)用戶自行加裝的防盜器接在了第二缸噴油器的控制線路上。從防盜器的工作電路分析，第二缸噴油器一直處于連通狀態(tài)，即第二缸一直在噴油。隨著第二缸內(nèi)儲(chǔ)存的燃油越來越多，在壓縮行程中，第二缸連桿要承受的壓力逐漸增大，而當(dāng)這個(gè)壓力超過連桿所能承受的極限時(shí)，連桿就被壓彎。在繼續(xù)使用的過程中，連桿疲勞變形，最終斷裂，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸體被高速運(yùn)動(dòng)的連桿打破。在國(guó)外，有人將發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)水造成連桿斷裂的現(xiàn)象稱為“水錘（Water Hammer）”；把燃油噴射過多造成連桿斷裂的現(xiàn)象稱為“汽錘（Gas

6、 Hammer）”，確實(shí)是非常形象。因噴油過多的問題導(dǎo)致的連桿斷裂，一般沒有規(guī)律可循，要視具體情況而定。在檢查發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，要注意觀察各汽缸的燃燒情況。一般噴油較多的汽缸，因?yàn)榭扇蓟旌蠚廨^其它汽缸濃，缸筒和缸蓋都會(huì)比其它缸黑。再進(jìn)一步檢查噴油器及噴油控制的相關(guān)線路。汽缸進(jìn)水導(dǎo)致連桿斷裂，一般都是進(jìn)氣歧管末端所對(duì)應(yīng)的汽缸連桿發(fā)生斷裂(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為第一缸或者第四缸)。三、連桿與曲軸抱死一輛本田雅閣2.4L乘用車，行駛里程為4896km。在行駛中聽見發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)一聲較大的異響，緊急停車后打開艙蓋檢查，發(fā)現(xiàn)第二缸缸體破裂。接車后，檢查進(jìn)氣口、空氣濾清器、節(jié)氣門體等均未發(fā)現(xiàn)進(jìn)水痕跡。從第二缸破裂處看到曲軸連桿

7、軸頸和連桿軸承蓋已經(jīng)變黑，懷疑連桿與曲軸抱死。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)第二缸連桿斷裂。其他各缸曲軸主軸瓦磨損正常，但連桿軸瓦磨損都比較嚴(yán)重。發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的情況如圖4所示。根據(jù)上述現(xiàn)象可以斷定，由于第二缸連桿軸頸處的潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致連桿與曲軸抱死，最終使緊固螺栓和連桿與曲軸被拉斷。連桿軸頸處抱死后，導(dǎo)致連桿與曲軸的碎裂和連桿軸承蓋上的緊固螺栓扭斷。由于慣性，斷裂的連桿將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體打破。連桿與曲軸抱死的常見原因有：（1）軸頸、瓦面的光潔度差，裝配后兩者配合精度低，難以形成油膜，造成軸頸與軸瓦干摩擦。（2）軸瓦安裝不正確，間隙調(diào)整不當(dāng)，使軸頸與軸瓦的接觸面上難以形成機(jī)油油膜。（3）機(jī)油泵的齒輪嚴(yán)重磨損失效

8、，供油壓力減小，機(jī)油不能及時(shí)潤(rùn)滑軸瓦，造成軸瓦干摩擦。（4）機(jī)油油道被異物堵塞，使機(jī)油流速過慢或截流，造成軸頸與軸瓦干摩擦。（5）機(jī)油管路發(fā)生泄漏，造成系統(tǒng)壓力下降，機(jī)油不能及時(shí)潤(rùn)滑軸瓦。（6）冷車啟動(dòng)時(shí)猛踩油門，此時(shí)機(jī)油在低溫較粘稠狀態(tài)時(shí)流速較慢，不能及時(shí)潤(rùn)滑軸瓦，使其表面形成瞬時(shí)高溫而相互燒熔。（7）發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低速高扭矩工作時(shí)，因機(jī)油泵轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致，導(dǎo)致供油量不足，無法潤(rùn)滑、冷卻軸頸及軸瓦。（8）由于冷卻水滲入機(jī)油中，造成機(jī)油乳化、變質(zhì)，粘度完全喪失，在軸與瓦表面不能形成油膜，造成較嚴(yán)重的干摩擦。（9）冬季發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過低，燃油霧化不良，若燃燒不完全的燃油順缸壁流入油底將機(jī)油稀釋，就會(huì)造成連桿與曲軸抱死。（10）嚴(yán)寒季節(jié)使用粘度過大的機(jī)油，或在機(jī)油中添加有增粘作用的添加劑，都可能造成機(jī)油在油道中流速過慢，不能及時(shí)潤(rùn)滑軸瓦。四、其它