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连杆为什么会产生曲轴扭转、弯扭并存的缺陷?

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案例:一辆汽车在下大暴雨行驶时,发动机缸体突然被打了 一个大洞。将车拖到修理厂后,修理工拆下空气滤清器,看到滤 芯完全被水浸泡,说明水进人气缸后,此缸的活塞连杆组在曲轴 带动下,在压缩行程时,因为进排气门关严、活塞密封,而水是不 可压縮的流体,所以,在活塞压缩下,水无处走,只得迫使连杆弯 曲,连杆折断,但连杆大头及杆身的一部分还连在曲轴连杆轴颈上。

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由于其他三个缸仍在做功,迫使曲轴运动,使损坏的连杆也 转动,断在曲轴连杆轴颈上的连杆将缸体打破。气缸进水的原因 是由于粗空气滤清器装配在底盘以下,所以,当下大雨车行驶在 积水较深的路上时,发动机将水吸人某气缸,产生上述现象。不 过,也有的车的粗空气滤清器设在底盘上方。但是,下大雨时,如 车行驶在积水很深的路面上时,尤其是行驶在水将消声器淹没的 地方,也会产生上述故障。又如,车辆停在广场时,下大雨后,积 了很深的水,淹了消声器,汽车发动机熄火后,由于各气缸的进排 气门未关严,总有一个缸排气门打开,所以,水通过消声器、三元 催化转换器、排气支管进人气缸。如果此车电器等都完好,只是 消声器被水淹,车一定要涉水过去,否则,一旦起动发动机,重者 就产生以上现象,打坏缸体。轻者因排气门延后关闭,所以起动 时,气缸内的水就会被活塞挤出排气门,应尽快将车开走。因为 此时水将消声器淹住,但因排气压力比外界大气压力加上水的压力大很多,而且速度快,排气连续,排气压力可将水冲起而将废气 排出。

连杆弯曲、扭转、弯扭并存的原因如下:

(1) 活塞、活塞销使连杆承受混合气的爆发压力、废气压力、 压缩压力。这些力周期变化,连杆还承受活塞总成往复的惯性 力,特别是发动机髙速运动时,惯性力更大,连杆将承受拉力。连 杆又做平面运动。所以,如连杆在爆发压力作用时,连杆小头既 有大的侧压力,大头也有曲轴连杆轴颈切向推力,并沿曲拐方向 向外的离心力。这些力方向不一致,力与力之间有力臂,所以,汽 车使用久后,连杆杆身就会弯曲、弯扭或弯扭并存,其公差就会超 过标准值。

(2) 超载:超载运行时,从(1)的分析可知,连杆承受更大的爆 发冲击力,产生连杆弯曲、扭转或弯扭并存。

(3) 正时皮带或正时链条未调正确,使发动机运转时,活塞与 气门顶撞,从而造成弯曲。

案例:一辆出口到越南河内的车因配气相位的正时同步带拉 长,使正时同步带跳了一个齿,结果,造成气门撞击了活塞顶,气 门顶弯,活塞打了一个洞。驾驶员听到异响后立即熄火,车拖到 修理厂后,更换了四个活塞组、进排气门,并将缸盖气门座配对研 磨了各气门。装配完试车时,车还未移交给用户,修理工就感到 发动机无力,通过测缸压,发现气缸气压低,特别是三缸气压低, 同时,通过检查正时标记,发现正时标记未对齐。所以,又重新解 体发动机,气门杆已弯。更换气门并重新与缸盖气门座配对研 磨,重新总装发动机后,经过试车才一切正常。

⑷活塞销与销孔、气缸壁与活塞构成的运动副磨损严重,造 成间隙大时,都会造成活塞或活塞销歪斜,从而使连杆受力变化 范围更大,造成弯扭。

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