聯(lián)系我們
一起特殊原因引發(fā)的正時(shí)皮帶斷裂故障
2021-08-14杜蔚然
正時(shí)皮帶是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的重要部件,用來(lái)保證凸輪軸、曲軸相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系。正時(shí)皮帶是一根由簾線和橡膠構(gòu)成的齒型傳動(dòng)帶。
在柴油機(jī)共軌系統(tǒng)中,正時(shí)皮帶由于發(fā)生跳齒、斷裂等問(wèn)題使運(yùn)動(dòng)部件位置關(guān)系改變,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不良,甚至發(fā)生活塞撞擊氣門(mén),造成發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件報(bào)廢。
一輛長(zhǎng)城皮卡在行駛中突然熄火,接到維修任務(wù)后,筆者立即來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)。車輛型號(hào)為CC10319S53,四驅(qū)型,發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.5L。
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)外觀無(wú)油水泄漏,蓄電池電壓正常,初步檢查傳感器連線、插頭、高壓泵電磁閥和噴油器插頭正常。打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),有起動(dòng)機(jī)彈出齒輪的聲音,無(wú)法正常旋轉(zhuǎn),無(wú)法起動(dòng)。檢查起動(dòng)電路無(wú)故障。掛上空擋,用手動(dòng)盤(pán)車,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯。拖至車間,用舉升機(jī)架起四輪,空擋位置轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸,轉(zhuǎn)動(dòng)正常,認(rèn)為故障在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部。拆開(kāi)正時(shí)皮帶蓋檢查,發(fā)現(xiàn)除正時(shí)皮帶斷裂以外,各齒輪和過(guò)渡輪和張緊輪無(wú)損壞。
拆下氣缸蓋,發(fā)現(xiàn)氣缸活塞頂部開(kāi)裂,部分氣門(mén)桿彎曲。至此基本可以斷定故障原因?yàn)檎龝r(shí)皮帶斷裂,造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和起動(dòng),同時(shí)活塞頂?shù)綒忾T(mén)。
筆者認(rèn)為維修前應(yīng)該尋找到正時(shí)皮帶斷裂的原因,才能避免此類故障的重復(fù)發(fā)生。正時(shí)皮帶傳遞曲軸的動(dòng)力,從而帶動(dòng)高壓油泵和凸輪軸旋轉(zhuǎn)。正時(shí)皮帶斷裂的原因一般有:
1)超過(guò)使用年限和里程,正時(shí)皮帶老化;
2)質(zhì)量不合格的皮帶;
3)皮帶輪和皮帶之間有異物,造成皮帶受力超過(guò)極限強(qiáng)度;
4)凸輪軸、高壓泵或過(guò)渡輪軸承燒死造成皮帶超過(guò)負(fù)荷;
5)配氣系統(tǒng)有卡滯,使皮帶超過(guò)負(fù)荷;
6)裝配力矩錯(cuò)誤。
筆者通過(guò)查尋維修記錄和對(duì)駕駛員進(jìn)行詢問(wèn),了解到這輛車是與同期同型號(hào)另外9輛車同時(shí)更換的同批次正時(shí)皮帶,為原廠件。截止目前,單輛運(yùn)行0.5萬(wàn)km以上,運(yùn)行正常,同批次正時(shí)皮帶質(zhì)量屬于合格范圍。不存在正時(shí)皮帶超過(guò)使用年限和正時(shí)皮帶老化的問(wèn)題。
進(jìn)一步拆解和檢查,未發(fā)現(xiàn)帶其他異物,不存在異物進(jìn)入齒輪表面,造成受力增大致使皮帶斷裂的情況。檢查曲軸、凸輪軸、高壓泵、張緊輪和過(guò)渡輪,檢查軸承和接觸面正常,未發(fā)現(xiàn)軸承燒死和表面不平整的問(wèn)題。進(jìn)一步拆卸,檢查配氣系統(tǒng),挺桿、推桿和氣門(mén)搖臂正常,除遭到活塞撞擊而損壞的氣門(mén),配氣系統(tǒng)其他部件正常。通過(guò)詢問(wèn)、調(diào)查裝配人員,了解到是由經(jīng)驗(yàn)豐富的維修工安裝的皮帶,失誤幾率很小。
尋找正時(shí)皮帶斷裂原因一時(shí)陷入困境。于是重新檢查正時(shí)皮帶的斷口。斷口呈現(xiàn)撕裂狀態(tài),部分齒脫開(kāi),簾線脫出散開(kāi)。再看皮帶背面,型號(hào)正確,里程不超過(guò)1萬(wàn)km。經(jīng)查證皮帶為原廠正品。筆者認(rèn)為正時(shí)皮帶是受到附加外力,超過(guò)自身極限強(qiáng)度而斷裂。這個(gè)附加外力是什么呢?
第二天,筆者再次檢查發(fā)動(dòng)機(jī)拆檢部分,偶然發(fā)現(xiàn)正時(shí)齒輪箱底部有一些防凍液。防凍液是從過(guò)渡輪固定螺紋孔中流出,量很少。通過(guò)仔細(xì)檢查正時(shí)齒輪箱內(nèi)壁,發(fā)現(xiàn)周邊有許多防凍液飛濺、干涸的痕跡。正時(shí)齒輪箱為鋁合金材料,用密封墊與缸體結(jié)合,缸體上的水道同時(shí)被密封墊密封。再次拆檢正時(shí)齒輪箱,發(fā)現(xiàn)正時(shí)齒輪箱與缸體水道口處的密封墊破損,防凍液就是從這里漏進(jìn)正時(shí)齒輪箱里的。防凍液隨著過(guò)渡輪的旋轉(zhuǎn)飛濺到正時(shí)皮帶的內(nèi)側(cè),也就是帶齒與齒輪結(jié)合處。皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度至少在900r/min以上,正常行駛轉(zhuǎn)速在2200r/min以上。在這種高速下,防凍液來(lái)不及被完全擠出齒輪表面,形成具有一定厚度的水膜,造成皮帶過(guò)載。這種情況時(shí)間久了,正時(shí)皮帶因?yàn)槠跀嗔选?/p>
更換了正時(shí)齒輪箱與缸體之間的密封墊,排除了漏水現(xiàn)象,正時(shí)皮帶未再次發(fā)生斷裂故障。
(來(lái)源:藍(lán)領(lǐng)云修)