發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦常見原因及分析

李純錄++張偉光++孫翔蘭++吳長(zhǎng)彧

中圖分類號(hào)：TE626.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

拉缸和抱瓦是發(fā)動(dòng)機(jī)非正常運(yùn)行過(guò)程中常見的故障。拉缸是活塞與氣缸體之間工作時(shí)由于缺少發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的潤(rùn)滑、冷卻或者進(jìn)了異物，活塞體產(chǎn)生溶化并將氣缸體拉毛起凹槽的現(xiàn)象。抱瓦是活塞連桿瓦與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸之間工作時(shí)由于缺少發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的潤(rùn)滑、冷卻，活塞連桿瓦產(chǎn)生溶化并將發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸拉毛起凹槽的現(xiàn)象。從定義上看，二者都是由于潤(rùn)滑不良有關(guān)，所以發(fā)生拉缸或抱瓦事故后，大部分用戶會(huì)懷疑所用的潤(rùn)滑油質(zhì)量有問(wèn)題。但是潤(rùn)滑不良引起的事故并不都代表潤(rùn)滑油質(zhì)量有問(wèn)題，選油不當(dāng)、機(jī)油冷卻系統(tǒng)故障、有異物進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)、用車不當(dāng)、零部件問(wèn)題等多種因素均可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦。筆者在從事技術(shù)服務(wù)的工作過(guò)程中，遇到過(guò)多起發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦事件。將這些原因分析總結(jié)出來(lái)，為車主避免此類事故的發(fā)生提供技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)也為潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)人員處理此類事故提供參考。

1由于水分混入引起的拉缸

2015年10月，山東青島一船東兩條近海小漁船前后拉缸，這兩條漁船均使用CF-4 15W-40作為發(fā)動(dòng)機(jī)油。潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)人員前往事故現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)油品已經(jīng)乳化，懷疑有水分進(jìn)入。對(duì)潤(rùn)滑油采樣，油品詳細(xì)檢測(cè)結(jié)果見表1。

從表1中可以看出：（1）船上用過(guò)油的水分含量相當(dāng)大，達(dá)91%左右，在這樣的水分含量下，運(yùn)動(dòng)黏度和閉口閃點(diǎn)已經(jīng)無(wú)法檢測(cè)。（2）堿值下降322 mgKOH/g，下降率為313%。酸值上升054 mgKOH/g，并沒有超過(guò)換油指標(biāo)規(guī)定的酸值增長(zhǎng)25 mgKOH/g的標(biāo)準(zhǔn)。（3）鐵含量從1 mg/kg上升到894 mg/kg，說(shuō)明活塞環(huán)已經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的磨損。（4）鈉和氯含量分別達(dá)397、731 mg/kg，結(jié)合油中水分含量達(dá)到9%以上，說(shuō)明有海水進(jìn)入到潤(rùn)滑油中。

綜上所述，由于潤(rùn)滑油中混入了海水，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油乳化，所以引起潤(rùn)滑失效，發(fā)生了本次發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸事件。

2由于燃油稀釋導(dǎo)致的拉缸

2016年1月，山東濰坊一高檔SUV使用SM 5W-40汽油機(jī)油發(fā)生抱瓦。此次更換后行駛4000 km。車主請(qǐng)潤(rùn)滑油技術(shù)專家?guī)兔Σ檎沂鹿试?。將該車用油取樣化?yàn)。新油和舊油化驗(yàn)結(jié)果見表2。第5期李純錄等.發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦常見原因及分析

潤(rùn)滑油2016年第31卷

簡(jiǎn) 報(bào)BRIEF

參照GBT 8028-2010 汽油機(jī)油換油指標(biāo)，從表2中可以看出：（1）油品100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度下降率超過(guò)50%，超出換油指標(biāo)規(guī)定的20%。（2）油品堿值與酸值的差值為339 mgKOH/g，并沒有達(dá)到換油指標(biāo)規(guī)定的小于05 mgKOH/g。（3）閃點(diǎn)下降至54 ℃，低于換油指標(biāo)規(guī)定的小于100 ℃。（4）油品中水分含量小于003%，說(shuō)明黏度降低不是因?yàn)樗忠鸬?。?）油品中不含乙二醇和鈉元素，說(shuō)明黏度降低不是因?yàn)榉纼鲆盒孤┮鸬摹＃?）但是油品中汽油含量高達(dá)158%，說(shuō)明黏度和閃點(diǎn)的降低是由于汽油稀釋引起的。（7）油品中氧化物和硝化物含量很低，說(shuō)明油品質(zhì)量并沒有發(fā)生明顯衰變。（8）油品中的磨損元素鋁、銅、鐵、鉛含量并不是太高，說(shuō)明磨損是在瞬時(shí)完成的。

綜上所述，由于潤(rùn)滑油被燃油稀釋，引起潤(rùn)滑油黏度嚴(yán)重衰減，油膜厚度嚴(yán)重變薄，軸瓦處瞬間產(chǎn)生劇烈的干摩擦，造成潤(rùn)滑失效，導(dǎo)致軸瓦抱死。

3由于沙塵進(jìn)入引起的發(fā)動(dòng)機(jī)抱瓦

2015年10月，黑龍江一臺(tái)農(nóng)用車行駛過(guò)程中感到動(dòng)力不足，幾天后發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生抱瓦。該車使用CF-4 20W-50柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油，此次換油后車輛行駛不到1000 km?，F(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)動(dòng)機(jī)油呈果凍狀，并且伴有濃烈的燃油氣味。受損的發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦見圖1。對(duì)事故油品進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果見表3。

從油品檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，舊油的黏度、閃點(diǎn)和堿值無(wú)法檢測(cè)。（1）舊油中水分和硅含量分別達(dá)到48%和163 mg/kg，說(shuō)明油品在使用過(guò)程中受到水分和沙塵的嚴(yán)重污染。（2）舊油中鐵、銅、鋁三種磨損元素增量很大，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中發(fā)生了異常磨損。（3）此次換油后，車輛行駛不到1000 km，油中煙炱含量已經(jīng)達(dá)到08%，而且舊油在敞口放置多天還有發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的味道，說(shuō)明車輛在運(yùn)行過(guò)程中，其發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)和缸套的間隙過(guò)大（這與車主在車輛抱瓦前感受到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足是吻合的），導(dǎo)致燃燒廢氣、燃油竄入曲軸箱，污染潤(rùn)滑油。（4）舊油已經(jīng)成了果凍狀，說(shuō)明被污染的潤(rùn)滑油發(fā)生了嚴(yán)重氧化，導(dǎo)致黏度增加，戊烷不溶物含量增加很快；由于舊油含有過(guò)多水分，導(dǎo)致油品黏度（100 ℃）、閃點(diǎn)無(wú)法測(cè)量；同時(shí)油品氧化導(dǎo)致油品酸值的增加，在如此短的行駛里程中，酸值增加了74 mgKOH/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)換油指標(biāo)規(guī)定的酸值增加不大于25 mgKOH/g。

綜上所述，說(shuō)明油品在使用過(guò)程中受到嚴(yán)重的水分、沙塵等的污染后，引起活塞與缸套之間的過(guò)度磨損，導(dǎo)致活塞與缸套的間隙增加，以至于燃燒廢氣、燃油等竄入曲軸箱，污染潤(rùn)滑油，從而引起潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抱瓦故障發(fā)生。

4選油不當(dāng)引起的抱瓦

2015年12月下旬，山東一用戶反映其工程車發(fā)生抱瓦。經(jīng)詢問(wèn)得知，該工程車所用發(fā)動(dòng)機(jī)油為CF-4 20W-50，此黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油的最低推薦使用溫度為-15 ℃，而當(dāng)時(shí)因?yàn)楹?，山東地區(qū)的最低溫度達(dá)到-20 ℃左右，已經(jīng)低于油品推薦溫度，致使發(fā)動(dòng)機(jī)油不能迅速到達(dá)各潤(rùn)滑部位，引起抱瓦。

5其他因素引起的抱瓦

造成發(fā)動(dòng)機(jī)抱瓦的原因有很多，除了上述原因，還可能是：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間低速高扭矩工況，因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)機(jī)油泵轉(zhuǎn)速也低，供油量不足，但軸與瓦之間卻形成高溫，造成抱死。

（2）冷車啟動(dòng)時(shí)猛轟油門，機(jī)油在低溫較黏稠狀態(tài)時(shí)尚未泵送到軸瓦，而軸瓦表面已形成瞬時(shí)高溫，造成金屬相互燒熔。

（3）機(jī)油管路發(fā)生泄漏，機(jī)油循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)壓力下降，機(jī)油難以供應(yīng)到指定潤(rùn)滑位置，形成軸瓦干摩擦。或者機(jī)油油道被不潔雜質(zhì)堵塞，使通往曲軸的機(jī)油受到阻隔，形成軸瓦干摩擦。

（4）機(jī)油泵失效，供油壓力減小，機(jī)油難以供應(yīng)到指定潤(rùn)滑位置，造成軸瓦干摩擦。

（5）大、小瓦安裝不正確，間隙調(diào)整不當(dāng)，接觸面積過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)使軸與瓦的接觸面上難以形成油膜。有時(shí)軸瓦的緊固螺栓扭力過(guò)小，時(shí)間長(zhǎng)了致使軸瓦松動(dòng)，也會(huì)造成間隙變化影響潤(rùn)滑。

（6）曲軸與瓦的質(zhì)量不好，軸頸與瓦面的光潔度差，尤其是大修更換過(guò)軸瓦的車輛，大修中磨軸刮瓦的工作不夠精細(xì)，上瓦后，軸與瓦的配合不好，接觸面過(guò)小難以形成油膜，加上瓦背面存在間隙，合金與瓦不能完全緊密貼合而松動(dòng)走外圓，遮堵油孔致使供油中斷形成干摩擦。

6結(jié)束語(yǔ)

一旦發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、抱瓦，不能單純的認(rèn)為是潤(rùn)滑油質(zhì)量方面的原因，司機(jī)應(yīng)養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣和車輛保養(yǎng)習(xí)慣，在判斷車輛發(fā)生或疑似發(fā)生任何潤(rùn)滑事故時(shí)，應(yīng)當(dāng)做如下處理：

（1）立即停止車輛的使用和運(yùn)行，將車輛停放在安全的地方等待進(jìn)一步處理；

（2）保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，通知有經(jīng)驗(yàn)的車輛修理人員和潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)人員勘查現(xiàn)場(chǎng)，請(qǐng)潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)人員對(duì)故障部位所用潤(rùn)滑油的舊油和新油及時(shí)進(jìn)行取樣封存以備化驗(yàn)檢測(cè)，車輛修理人員對(duì)故障部位進(jìn)行拆檢、拍照，詳細(xì)記錄現(xiàn)場(chǎng)情況，向維修人員和潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)人員提供車輛近期的維修記錄；

（3）通過(guò)對(duì)設(shè)備拆檢情況和油樣檢測(cè)結(jié)果以及車輛近期的維修記錄進(jìn)行綜合分析，得出科學(xué)合理的結(jié)論。收稿日期：2016-06-20。

作者簡(jiǎn)介：李純錄，助理工程師，1995年畢業(yè)于中國(guó)石油大連石化分公司職工大學(xué)石油加工專業(yè)，現(xiàn)從事潤(rùn)滑油技術(shù)服務(wù)工作。E-mail：lichunlu_rhy@petrochina.com.cn