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WD615发动机捣缸分析

2009-10-29 09:13:00 齐兵

    【卡车之家 原创】2009年10月25日,济民工贸受理山东高唐地区出现的一起HOWO重卡WD615系发动机更换完四配套后运行了10余天出现活塞拉断后发动机轻微捣缸的事故。我们根据客户反馈的实际损坏情况及现场的事故现象;结合损坏的气缸体、活塞等,组织有关技术人员进行事故原因分析:

    由于发动机零件的损伤有不同的原因和表现形式,就同一损伤而言也可能有一个或多个原因单独或同时发生,我们必须通过零件损伤的表面现象,分析出产生故障的本质原因。但在许多情况下,单从某一零件的表面损伤痕迹还不能准确地判断其本质原因,还需要了解故障发动机的工作时间、工作条件、使用工况、维修状况、油料的品质以及相关件的损伤情况等详细的资料,加以综合分析,才能找出造成故障的真正原因。

●  事故现象:

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    此HOWO的WD615发动机为336马力,活塞选用的是滨州渤海活塞股份有限公司生产的WD615 (E2-3A)活塞,破损的活塞头部已经严重拉缸,气缸套虽没有破损但是严重拉伤粘结,排气门头部有过明显过热痕迹!发动机在右侧第五缸缸体侧面油泵支架后方破损大概5cm*4cm面积!

●  事故分析:

    1、从活塞的破损情况看,活塞是在活塞销的座孔处出现断裂。事故现场搜集的活塞碎片当中的活塞销座位置碎片观察其端口属于瞬时断裂,活塞销孔座接触面没有严重的磕碰痕迹!通常在销座孔强度设计上各厂家都做的都是非常严格,出现此种情况肯定伴随着其他的事故现象!

WD615发动机捣缸分析

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    现场活塞裙部碎片的外表面看,均有不同程度的烧结痕迹,活塞头部外圆拉伤烧融现象明显。捣缸的起因是因为活塞拉缸后出现于缸套的粘结后在曲轴继续运转的情况下,连杆下行致使活塞销对销座孔的下拉力增大,超过其强度后导致活塞断裂。连杆上行失去导向后缸体破裂。

    2、在询问用户后了解到,此发动机选用的是一种钢管材料做成的气缸套,同时并用的是一种所谓专利产品的无口活塞环(第三道油环上端面多一个刮油片(钢质))。

WD615发动机捣缸分析

    出现活塞断裂相邻的第6缸,也同样出现了较为严重的拉缸现象,并且活塞顶部已经伴随局部烧蚀现象,因装配时间不长而且气缸套外表面没有高温迹象。

WD615发动机捣缸分析

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    经过观察,发现此发动机的气缸套均不同程度的出现缸套内表面在活塞上止点位置,第一道气环和第二道气环与气缸套内壁接触处存在较大磨损,同时活塞在两道气环之间存在过火区域。

    在和驾驶员进行沟通后,我们了解到此发动机在大修前出现的问题是发动机在运转工程中从前部的加机油口和中部的废气管处往外喷机油,但是排气没有蓝烟出现,增压器也没有窜油迹象。在修理完后发动机怠速运转磨合时间较长,超过4个小时;且加速时出现敲缸声音,并伴随黑烟。

    因此我们检查了一下此发动机的4、5、6缸的活塞、气门及气缸盖,发现排气门均有不同程度的过热迹象,而且缸盖下平面和活塞燃烧室内均有明显的喷油器喷油未完全燃烧形成积碳的痕迹。检查此用户上次更换下来的活塞发现活塞头部过热痕迹明显,并伴有未完全燃烧痕迹。

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●  事故综述:

    活塞环活塞被称为发动机的心脏,它是发动机中最重要的零件之一,由于活塞是在高温、高压的燃气作用下,不断地做高速往复运动,从而承受着高温高压的热负荷和机械负荷,其工作条件十分恶劣。活塞是发动机主要运动部件中惟一的铝件,发动机中与之相关的任何一个部件或发动机工作状态发生故障都极有可能导致活塞受损或破碎,因此,发动机的故障也往往暴露在活塞上,但其真正引起发动机故障的部件并不一定是活塞,需要根据具体情况进行具体的分析。

    此事件本质就是活塞拉缸后因为是重载行车,整车运动惯量过大导致发动机不能及时停车倒是活塞头部相对于缸套发生粘连,曲轴在继续运转的过程中活塞被拉断导致发动机捣缸。

    针对此车的故障现象提出以下几点疑问:

    1、采用合金钢结构材料的干式气缸套在绗磨纹设计、存油方面、热膨胀系数方面是否符合国家相关的零部件设计标准!

    2、针对这种无口的活塞环在实际使用中是否符合重负荷柴油机的设计要求,尤其是在重负荷车辆上使用的可靠性!

    3、此发动机在维修上是否按照正常的维修工艺和磨合标准来执行。更换的空滤、校对的供油系统是否符合原厂技术标准!

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事故发动机
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