汽车故障诊断与排除问答
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33.曲轴磨损的规律是什么?

发动机工作时,曲轴主轴颈和连杆轴颈因摩擦都会产生磨损。主轴颈和连杆轴颈的磨损与负荷有关。通常,直列式发动机连杆轴承的负荷比主轴承负荷大,因而连杆轴颈磨损比主轴颈大。曲轴轴颈磨损的一般规律如下。

(1)连杆轴颈磨损的特点及原因 连杆轴颈的轴向和径向(圆周方向)磨损是不均匀的,轴颈的最大磨损发生在曲轴轴心的一侧,从曲柄轴线算起(顺曲轴旋转方向)45°~75°的扇形面内(图1-6)。产生这种不均匀磨损的原因在于,曲轴在旋转中,连杆轴颈上承受的合力主要集中在轴颈内侧(即面向主轴颈中心线的一面);由于上述区域受力大,因而轴承与连杆轴颈配合间隙最小,轴承温度最高,从而使轴承和轴颈的抗磨层强度受到削弱。此外机油中大多数的磨料粒子也是在这个区域与摩擦表面接触,因而使轴颈内侧磨损严重。

图1-6 曲轴连杆颈的磨损特点

连杆轴颈沿轴线方向磨损成锥形不是普遍规律,这要看润滑条件和结构设计的特点。例如,通向连杆轴颈的油道是斜的,机油在油道中通过时,在曲轴旋转离心力的作用下,使机油中的杂质随机油上斜面流入轴承的一侧,如图1-7所示。由于轴颈的载荷分布不均匀,如图1-8所示,所以,轴颈的半部磨损严重。此外,连杆弯曲也会引起轴承颈的锥形磨损。

图1-7 倾斜油道引起的杂质偏积

图1-8 不对称连杆的载荷分布

(2)主轴颈的磨损特点及原因 主轴颈的磨损特点取决于曲轴的结构和受力情况,一般中间轴颈的磨损往往大于两端,这是由于中间受力大的缘故。

主轴颈的磨损与连杆轴颈一样,由于各点的载荷不均匀及摩擦的时间不同,沿径向的磨损是不均匀的,其最大磨损处与曲轴的支承形式及平衡重的配置位置等有关。

主轴颈沿轴线方向的磨损基本是均匀的,一般没有规律性的锥形出现。