馬慶樂

（比亞迪汽車有限公司，陜西 西安 710119）

引言

發(fā)動機連桿軸瓦拉傷屬于發(fā)動機出現(xiàn)的嚴重故障，而引起軸瓦拉傷原因有很多：氣缸體油道清潔度、曲軸油道清潔度、曲軸軸頸磕碰、軸瓦合金層貼合性能等。

本文通過分析某款發(fā)動機連桿軸瓦嚴重拉傷的故障，主要闡述分析問題、驗證問題的一般思路，并展開討論影響連桿軸瓦拉傷的常見因素。

1 故障描述

某款發(fā)動機磨合約20分鐘左右曲軸突然抱死，拆檢發(fā)現(xiàn)連桿軸瓦嚴重拉傷，曲軸1、2缸連桿軸頸被拉傷，在1缸曲軸油孔孔口處有黑色較大顆粒鐵屑（圖1）。由現(xiàn)象特征，初步判定拉瓦是由于軸瓦之間進入較大金屬硬顆粒狀異物所致。當即對同批次的15根曲軸進行清洗，沒有發(fā)現(xiàn)雜質。同時拆檢相鄰生產(chǎn)的50臺發(fā)動機，3臺發(fā)動機的1缸連桿瓦嚴重（5道拉槽，槽最深約0.4mm，寬約1.5mm），拉瓦比例高達6%。

圖1 發(fā)動機拉傷軸瓦及曲軸軸頸

2 調查過程

連桿軸瓦拉傷的原因較多，制程中的各環(huán)節(jié)都有可能會有異物進入油道引起拉瓦，因此我們將從各個環(huán)節(jié)全面查找拉瓦的原因。

（1）曲軸：因為曲軸與軸瓦直接接觸，使用注射器對軸瓦拉傷相同批次的15根曲軸油道進行清洗，共清洗15根曲軸未發(fā)現(xiàn)油道內有異物，暫時排除了曲軸清潔度的原因。

（2）氣缸體主油道清潔度：因為磨合抱死與拆檢嚴重拉瓦的發(fā)動機同為25日白班生產(chǎn)氣缸體，抽檢抱死氣缸體的清潔度記錄，發(fā)現(xiàn) 25號氣缸體主油道清潔度抽檢記錄值為5.1mg,而產(chǎn)品要求清潔度為 5mg，清潔度超標。于是繼續(xù)檢查氣缸體生產(chǎn)線，25日白班無異常，28日清洗機因為油水分離器及液位報警器故障，污水池中的污液部分溢入干凈清洗液中，清洗液中可能會摻雜贓物（鐵屑），如果清洗時殘留在油道里面，磨合將會引起拉瓦。但與這只能解釋25日生產(chǎn)氣缸體拉瓦的情況。其他時間段生產(chǎn)氣缸體，清洗液中并沒有贓物，為什么會拉瓦？于是我們再次仔細檢查氣缸體，發(fā)現(xiàn)曲軸箱內腔里面型砂。

曲軸箱里面的型砂能否引起拉瓦？此款發(fā)動機潤滑系統(tǒng)，機油被機油泵從油底殼吸入油道，通過機油濾清器將雜質過濾，機油濾清器過濾精度為 5μm，小的雜質很難通過機濾進入主油道，即便進入油道，也難以造成如此嚴重的拉傷現(xiàn)象。為了檢查濾紙是否有破損造成雜質進入油道，將嚴重拉瓦的兩臺發(fā)動機的機油濾清器剪開，觀察里面濾紙，上面并無雜質，只有殘存一些軸瓦拉傷后被刮掉的鋁屑。

氣缸體里面有型砂不會引起拉瓦，只有在主油道內進入型砂會引起拉瓦，如果主油道內無型砂不可能引起拉瓦。那么主油道內是否會有雜質？如果有，那是在什么時候進入主油道？有兩種可能：

（1）主油道沒有清洗干凈，殘留有鐵屑；

（2）清洗完后在壓裝活塞冷卻噴嘴之前翻轉時型砂掉入主油道。

缸體主油道清洗方法：先用鋼絲刷刷洗油道，再用無塵布蘸煤油清洗主油道，此方法可保證缸體油道內不會有殘留的雜質，排除此風險。

如果曲軸箱里面存在型砂，壓裝冷卻噴嘴前氣缸體需要翻轉180°，翻轉中型砂可能掉入油道，因此再次沖洗6件25日前后生產(chǎn)的氣缸體，對所有的油道進行沖洗，沒有發(fā)現(xiàn)雜質。

至此，曲軸與氣缸體的清潔度問題已經(jīng)初步分析完成，沒有找到問題根源。兩臺發(fā)動機抱死的部位都是1缸連桿軸瓦，這是否有什么共性呢？

為了查找問題的根本原因，我們全面查找制程中可能存在的問題。7月2日，在總裝車間調查在裝配過程中是否會有雜質進入主油道時發(fā)現(xiàn)兩個問題：

（1）曲軸軸頸有磕碰、孔口有刃邊、油孔內有鐵屑；

（2）檢查安裝活塞連桿總成，第一缸上面的導向桿較松動，在氣缸體舉升到設定位置，導桿往前移動時磕碰軸頸。

那么以上的兩個問題是否是這次拉瓦的主要原因？于是再次對以前拉傷的軸瓦進行觀察分析，仔細檢查拉傷后的連桿軸瓦，發(fā)現(xiàn)被拉傷連桿軸瓦中存在較大的鐵屑（如圖2）。因此判定是油道內進入較大的鐵屑，于是 7月8日再次清洗曲軸，開始清洗曲軸只是用注射器沖洗曲軸油孔，壓力較小，可能無法沖出油道內殘留的鐵屑，這次更換清洗設備，用汽油泵沖洗，煤油經(jīng)過汽油泵清洗每個軸頸油道，沖洗壓力可達 0.35MPa，而且清洗液量大，檢查清洗后的煤油內是否有雜質，以判斷油道的清潔度。

圖2 拉傷的軸瓦中鑲有異物

清洗20根曲軸，清洗結果發(fā)現(xiàn)3根曲軸油道內有較大顆?；驐l狀的鐵屑，比例15%。較大的鐵屑大?。?.46×1.36，1.56×0.79， 1.55×0.53，1.41×0.92，0.72×0.64mm。

圖3

采用新清洗方法的清洗效果明顯，能夠清洗出原方法無法達成的效果。清洗出曲軸油道內的雜質后，用同樣的方法再次清洗氣缸體，共清洗6件，未發(fā)現(xiàn)清潔度不合格。裝配清洗曲軸后的發(fā)動機1095臺，磨合沒有再出現(xiàn)抱死故障，拆檢50臺未發(fā)現(xiàn)拉瓦現(xiàn)象。因此，殘留在油道內的鐵屑是引起軸瓦拉傷的主要原因。

3 結論

回顧整個過程，暴露制程中的質量控制如下問題：

（1）氣缸體清洗機故障，一線員工雖有發(fā)現(xiàn)問題，但未及時報告，導致沒有采取相關措施。

（2）對于制程中存在的問題，各責任單位不能及時整改。例如：清洗機油水分離器長時間沒人修理。

（3）過程檢驗能力不足。曲軸、氣缸體油道的清潔度檢驗手段無法發(fā)現(xiàn)問題點。