发动机非典型案例之气门摇臂座断裂分析

    2009年6月9日，我单位受理一起上海客户WD615发动机 在更换气门摇臂座后，没有多长时间出现摇臂座断裂的事故，因客户只把断裂后的残余的部分部件带来，所以我们只以断裂部分进行做分析：

●  1、事故现象：

●  2、事故分析：

    因为断裂的部位为进气门摇臂的支撑轴根部，而且断裂的痕迹上宏观看是属于疲劳断裂现象，有明显的裂缝起始区及扩散区。这种在进气门摇臂支承轴根部断裂的事故还是比较少见的。我们怀疑摇臂座在加工的过程中存在缺陷及在装配过程中存在应力集中的问题。

    因此，我们专门在SOLIDWORKS上建立一个假想模型，通过摇臂座支承轴的受力情况来进行分析。（假想的摇臂座在支承轴根部位置没有过渡圆角）

    基于WD615老式发动机的配器系统来讲，摇臂座起到的是给上下运动的气门摇臂一个支撑的作用。但是由于气门推杆和气门弹簧的制约，所以气门摇臂座在工作状态下，其下部为应力集中区域。

    因为摇臂和摇臂座的配合为间隙配合，当润滑油在充分润滑的情况下，摇臂座的支承轴受力较大的下端面会存在油膜，可以起到一定的浮动效应，但是如果因气门弹簧弹力下降或气门间隙调整不当，在气门摇臂工作情况下，就会相对的在应力集中的部位出现间隙性的冲击负荷。

    通过简单的有限元分析，发现如果在摇臂工作中出现颤振的情况下，摇臂座的支承轴根部的受力位置是很容易出现疲劳的，如果没有过度圆角，那么这种疲劳会导致根部下园面在局部出现疲劳裂缝。这也就是这个气门摇臂座断裂的主要原因之一。

    为什么说有争议呢？一个简单的摇臂座断裂会有什么影响呢？呵呵呵很多朋友都会直接想到最多一个气缸不工作了，还能有什么呢！其实这个经销商当时问我的时候，他感觉对方（使用方）在敲诈他；其实不然，虽然说摇臂座断裂了影响不到太大是事情，但是如果没有即时处理，那问题就很大了，如果真实这样，那这个车就会出现曲轴包瓦的相对恶性的事故。

    为什么这样讲呢？因为当进气门处于关闭的状态下时，虽然这个气缸已经不正常工作了，但是喷油器还在继续的往下喷油，举个简单的例子，如果这个车油耗是36升每小时（匀速），那也就意味这每个喷油器在一小时内会往气缸内喷射6升的柴油。

    我们都知道柴油机对发动机的润滑油指标是有严格要求的，当柴油把机油稀释到一定程度后，发动机的润滑系统就会因润滑油的粘度指标不对出现异常磨损。WD615的发动机曲轴实际上为半浮动式曲轴，当高速运转的过程中因润滑油膜变薄，甚至出现油膜被破坏的情况下，会出现局部的金属摩擦的热量急剧增加，导致发动机包瓦的概率增加。

    发动机的很多事故其实是有连带关系的，如果在养车的过程中不注意，在维修上检查不细、在选用零部件的时候不会鉴别，那车辆出事故的概率就会非常高！此事故最终导致发动机包瓦，其实我们还应该看到几个问题：

    1、零部件市场鱼目混珠的现象非常严重。

    2、维修方面只是知道更换零部件而不找故障原因且对零部件的鉴别能力非常差。

    3、驾驶员的汽车知识非常匮乏，在出现一缸不工作、发动机抖动的情况下没有查明原因继续行车。

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