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汽車發動機維修修理論文
淺談排除發動機竄燒機油故障的體會
一、摘要
本文主要介紹一臺東風牌汽車發動機大修鑲新絲套后，出現了竄油故障，但檢測有關部件的密封配合， 以及用量缸表測量氣缸體圓度、圓柱度偏差，均符合技術要求。后經拆檢分析發現，竄油故障是由氣缸體承孔加工不符合標準要求，精度偏差超過極限所致。
關鍵詞：竄燒機油；氣缸體承孔加工精度低；外徑配合不良
二、前言
發動機燃燒機油是汽車的一種常見故障，而故障通常由活塞連桿組、配氣機構、汽缸體等部件的密封配合不良，或機油加注過量等造成的。但在修理過程中，如沒有注意零件材料質量的優劣，或者維修加工工藝不規范、不標準，技術精度達不到要求，同樣會引起發動機竄油的故障。
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三、正文
(一)發動機竄燒機油的故障現象
我曾對一臺東風車用的發動機進行大修，該車大修后不久，就出現了竄油現象，表現為：汽車行駛時，低、中、高速都有藍煙，且機油壓力低，起動困難，行駛乏力。動力性能和經濟性能大大下降，燃油和機油損耗增加，機油約5天時間補加一次，廢氣排放超標。打開機油加注口察看，有一定的脈動煙霧冒出；檢查曲軸和進氣口，有刺激氣味煙霧竄出；看排氣管口，有油濕現象，檢查火嘴，積炭明顯。以上特征表明發動機竄油現象突出。
(二)造成發動機竄機油故障的原因分析
發動機在正常溫度下運轉，要取得動力性和經濟性，工作時就必須要使進入燃燒室的混合氣的壓縮力符合設計要求，而且保證進氣充分并且燃燒徹底，因為只有壓縮壓力達到最大要求和進氣充分，才能保證發動機做功時能產生足夠的爆破力，從而產生足夠的動力，帶動發動機曲軸高速運轉。而要保證發動機氣缸壓縮力達到最大要求，則要求發動機配氣機構以及曲軸連桿機構等各配合部件密封配合良好。保證密封配合良好，則要求各配合間隙符合技術要求。一旦發動機各密封配合件磨損過大，將會影響其密封性，使發動機出現竄燒機油的故障，最終令其輸出功率下降且不能正常行駛。造成發動機竄燒機油有以下幾個原因：
1．由配氣機構引起
配氣機構的氣門、氣門桿、氣門導管的磨損，令其配合間隙增大。當氣門桿和氣門導管由于修理工藝及磨損不均勻時，會造成密封配合不良，產生漏油現象。配氣機構出現上述故障，將使機油竄入燃燒室燃燒，從而影響發動機的動力性和經濟性。
2．由曲柄連桿機構引起
(1)活塞環磨損或失效、各環環口對口。
活塞環是活塞連桿組中磨損最快的零件，尤其是第一道活塞環的磨損更為劇烈。在燃燒的作用下，環背產生很大的壓力，當然大的環背壓力有助于密封，但另一方面也加速了環背的磨損。活塞環磨損或失效后，彈力減弱，開口間隙、邊隙以及背隙增大，令活塞環與氣缸體的配合間隙增大，使氣缸內密封性變差而出現竄油，造成發動機的動力性能降低，機油消耗升高，引致通風系統嚴重冒煙，排氣冒藍煙和燃燒室表面積炭。
(2)活塞磨損引起的竄油。
活塞磨損最快的部位，是活塞環槽與活塞銷座孔環槽的磨損，其中第一道環槽磨損最嚴重，由上至下，依此減輕，環槽的磨損，使活塞環槽中配合間隙增大，結果容易引起竄油現象。
3．由氣缸磨損引起
氣缸的工作表面，在正常情況下一般是在活塞環運動的區域形成不均勻的磨損，沿氣缸軸線方向磨成上大下小的圓錐形，磨損產生圓柱度誤差，最大的磨損部位是活塞在上止點位置時，第一道環所對應的缸壁處，而沿橫向截面是磨成不規則的橢圓形，磨損產生圓度誤差。最大的磨損在進氣門對面的氣缸壁上，由于此處受新鮮混合氣流較強沖襲作用，導致潤滑油膜稀釋磨料增多，溫度降低，使該部位磨損嚴重。
4．由機油加注過多而造成
由于機油加注過量，發動機高速運轉時，飛濺潤滑的油多，使氣缸壁產生過量機油，而活塞環亦無法把其完全刮掉而竄到燃燒室燃燒。
(三)排除故障的措施和方法
根據以上分析，圍繞著發動機出現竄燒機油的問題，本人針對以上得出的可能產生的原因，逐項進行解體檢查分析。
首先，拆下氣缸蓋檢查，發現有個別排氣門座有灰白的積炭，進氣門有油濕。我將有問題的氣門進行導管與桿的配合間隙的測量，發覺其配合間隙大于原廠標準0.12mm以上，造成個別進排氣門與座的配合密封不良而產生積炭。
顯然這是由于維修工藝不規范或材質不佳而造成的。而部分氣門桿與導管的配合間隙過大，同樣不排除工藝與材質的因素。于是我重新更換氣門、氣門導管和氣門油封。
與此同時，我又重點檢查活塞環幾個重要數據，沒有發現對口現象；個別環的漏氣弧長所對應的圓心角度偏大，＞45º；環的端隙、背隙和側隙均符合標準，彈力正常，端隙為0.29～0.49mm。背隙低于環槽岸表面通常為0～0.35mm。我懷疑環的材質有問題，因為目前市面上的正、副廠原件都有，質量參差不齊，而環的工作條件惡劣，受高溫、高壓的影響。高溫達到600K，壓力有時會達到5MPa以上。潤滑條件差，如環的材質跟不上，會使磨損加快。于是，我又選一副原廠生產、認為質量可靠的活塞環試配，重新裝好發動機啟動試運轉，燃燒機油和動力不足現象有明顯改善，但尚有藍煙從排氣管排出。即發動機竄燒機油的故障還未排除。
我又重新用量缸表測量汽缸體的圓度和圓柱度誤差，圓度誤差為0.05mm，圓柱度誤差為0.01mm，且無拉傷痕跡，符合大修標準。但檢查汽缸表面的粗糙度時，發現氣缸有局部位置與活塞環無接觸的痕跡。根據這種情況，估計故障可能是氣缸體承孔與氣缸套外徑配合不良造成，因為如果氣缸套與承孔配合不是過盈，而存在間隙B，當發動機高速運轉時，有間隙的部位，在瞬間高溫高壓作用下，缸套會整體局部變形壓緊在承孔上，造成較大S型變形，使活塞環與缸體間產生瞬間密封配合不良。而采用量缸表是不能量出這一變形誤差的，原因是零件表面的實際形狀對理想形狀的變動量是在受到沖擊力時才出現的，而且發生時的變動量為形狀誤差，當實際圓柱面偏離理論圓柱面時，實際圓柱內各垂直面的直徑是相等的，所以用量缸表測量仍得到符合標準的數據。如圖所示，實際圓柱面各點直徑D數值相等，而缸套與承孔存在公差B。
根據以上分析，我重新壓出缸套，經測量，果然是氣缸體承孔加工不符合技術要求。我重新搪磨氣缸體承孔，配換合標準的新缸套，重新裝好機試運行，發動機竄燒機油現象消除。經過一系列的調試，發動機呈正常運行狀態。
(四)結論
采取以上的修復方法和步驟，確保了氣缸套與缸體承孔的配合間隙，排除了這臺車的竄燒機油故障，從而得出結論，這臺車竄燒機油故障，是大修時氣缸體承孔加工精度低，使發動機工作時密封配合不良所致。
本文所述的故障雖是一般故障，但其隱蔽性強，維修時有一定難度。所以把它寫出來，希望同行之間交流。此故障修復表明，提高企業管理水平，重視維修技術人員的培訓，提高從業人員的素質，提高設備、工藝技術水平的迫切性。零件生產廠要嚴把質量關，不合格產品得堅決燒毀，提高質量，提高競爭力，這樣我們的汽車行業才有出路，維修行業才有質的飛躍。
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