柴油机曲轴故障特征诊断与排除

　　多拐曲轴的修复是整个柴油机修复质量的关键，如不能修复到曲轴的设计形位公差，将给整机的动力性、经济性和使用寿命带来巨大的隐患，轻则使发动机的振动、噪声、排放超标、整机动力性能不足，经济指标下降，严重时造成柴油机报废。

　　(1)柴油机曲轴故障特征

　　常见修复的柴油机多拐曲轴当中，发生曲轴断裂的现象时有发生，一般发生在第二、三次大修后。通过断裂曲轴的检测和上次修复后柴油机工作时出现的现象对比分析发现如下规律:曲轴表面磨削质量不高，存在有垂直于轴线的波浪纹，尤其存在于圆角附近，这与加工人员的操作技术和机床的精度状况有关，加工后又没有在圆角附近修整;曲轴圆角半径不够大，且粗糙度超限。砂轮圆角没有按照曲轴的设计圆角半径修整。一般主轴径圆角半径应不小于5～，拐径圆角半径应不小于4～5mm,圆角过小不能完全消除尖角应力集中，圆角过大影响连杆与曲轴拐径。曲轴与机体的轴向游隙，也增加缸套与活塞环和轴与机体之间的摩擦，甚至造成装配困难;曲轴磨削后，产生各拐回转半径不符合原设计要求，使各缸冲程改变，压缩比不同，造成发动机运转不稳，增加振动。同时，由于回转半径不等，也破坏了曲轴原有的平衡，是增加振动的又一个因素。在车辆受突变负荷的作用下，就造成了曲轴易断的又一个主要原因。

　　曲轴磨削后，各缸压缩比不一样，会有以下现象:冷启动时，有个别缸看火不及时、冒白烟，待整机水温上来后又有燃烧不完全冒黑烟的现象发生，有些缸有早燃、敲缸的现象存在。开始以为可能各缸喷油器状况不一样或配气不好，但在这些因素排除后仍然没有解决问题，重新检测各活塞连杆组的累积误差，也没有发现问题。通过实测各缸活塞到上止点后、活塞顶面距机体顶面的距离发现各缸情况相差很大，严重时大尺寸与小尺寸相差左右。

　　(2)柴油机曲轴故障原因

　　造成此压缩余隙相差甚远的原因，是由于曲轴磨削后各曲拐回转半径发生了改变。这是磨削曲轴拐径时各拐径之间采用不同心磨削法造成的结果。仅就拐径磨损规律来说，磨损量较大的部位总是出现在靠近主轴径方向。如果采用不同心法，将会使曲轴回转半径增加。因各拐径磨损量不一样，回转半径的增量也不一样，各缸工作不均匀，影响柴油机寿命。若某一拐径磨损特别严重，回转半径增加过大还可能产生活塞顶部撞气门的情况出现，从而引发严重事故(因为通常活塞到上止点时，其顶面与气门头部间隙仅为1mm左右)。

　　(3)柴油机曲轴故障诊断与排除

　　不同心磨削法一般在曲轴第一级磨削时对发动机影响不很明显，但在第二、三级磨削时，由于磨削量和回转半径进一步加大，压缩比的进一步增加，对柴油机稳定性和曲轴的寿命影响就越来越严重。所以曲轴磨削必须采用同心法，使主轴径和连杆轴径在磨削后，保持原有的回转中心和回转半径，也应检查曲轴是否扭曲，使原来处于同一平面内的轴线仍处于同一平面内。同心法磨削是以曲轴动力输出端接盘外缘与另一端安装齿轮的轴径外圆为定位基准，先将曲轴装于磨床的顶针上，检查定位基准外圆的摆差(根据不同曲轴确定，一般小于5%)。如果超限应修正顶针孔，确保轴径原中心线的相对位置不变。在此情况下对连杆轴径磨削时进行如下调整步骤:根据原曲轴回转半径值在磨床上将曲轴推偏，使连杆轴径中心与磨床头中心重合，确保磨削后，回转半径不变。曲轴扭曲产生的误差，用中心高度规检查同一轴心线连杆轴径的高度，偏差不能超出设计值(根据具体机型一般在之内)，确保曲轴不因扭曲而使个别连杆轴颈磨削量过大。再次检验回转半径，用中心高度规检查主轴径高位置和底位置时的高度差(H-h)，则调整原曲轴的回转半径r=(H-h)/2，并对照设计回转半径值，其偏差应小于，若超差应调整曲轴高度，确保连杆轴径中心线与机床中心线重合，使各缸回转半径一样，这样其偏差都会在设计偏差范围内。在调整之前应检查机床的精度，以确保磨削质量。

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