導航：安全管理網>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

發動機連桿斷裂分析

			點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.40 MB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.40 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：發動機連桿失效分析

上一篇：發動機管路防漏措施

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

發動機連桿斷裂分析
摘要:某售后發動機連桿發生一起斷裂事故由此產生質量糾紛。通過對斷裂連桿進行材
質分析、斷口宏觀和微觀形貌分析、拆檢現場痕跡分析等手段,重點分析了連桿斷裂時受力工
況和發動機進水后連桿典型工況。研究認為,用戶汽車有發動機進水經歷是導致該連桿低周
疲勞斷裂的直接原因。強調了在拆檢現場進行痕跡分析對售后失效分析工作的重要性和必要
性。該案例在汽車失效分析案例中具有典型性。
關鍵詞:連桿低周疲勞斷裂發動機氣缸進水痕跡分析
中圖分類號:U464.133文獻標識碼:B
■神龍汽車有限公司技術中心張斌陳小工
某用戶在汽車行駛至75919km時,突然聽到
發動機爆響,隨即緊急制動停車。經服務站網點
檢查發現:4缸發動機的第4缸活塞連桿小頭斷
裂,連桿斷裂引起發動機缸體破裂、油底殼損壞、
電機外殼斷裂、離合器殼體局部裂紋,導致發動機
報廢,由此產生質量糾紛。
圖1斷裂連桿實物照片
1連桿的失效及受力分析
斷裂連桿實物照片見圖1。連桿在靠近小端
1/3處斷開,斷口與桿身約呈70°角。其中,大端斷
口已嚴重塑性變形,無法觀察斷口形貌,是由于連
桿斷裂后在曲軸帶動下,連桿大端被撞擊而造成
了沖擊塑性變形。小端斷口有摩擦痕跡,但仍保
留有原始斷口形貌,整個斷面比較粗糙、起伏較
大,小端宏觀斷口見圖2。其中,斷口C區、D區一
側為剪切唇,斷裂方向見圖2中箭頭所示。
圖2連桿小端宏觀斷口
對斷裂實物進行了受力分析。從小端原始斷
斷面中C區側剪切唇的面積比較小,表明C區側在
口可以判斷連桿在負載斷裂時的受力情況,在工字
負載斷裂時受力較小、D區側受力較大,兩側受力
 P
 T N
不均衡說明連桿存在扭曲情況。另外,活塞銷孔偏
成分分析的結果(表1)表明,該連桿材料的化學成
離連桿大頭中心線,連桿整體向一側彎曲(圖1),說分符合技術要求。
明連桿壓力過大負載異常箭頭指向的一側為疲2.2金相組織
勞裂紋主源區,即圖2中的B區、A區為次源區。
該連桿經鍛造成形、正火850℃空冷,在連桿
2連桿材質分析
圖紙規定的桿身部位截取金相試樣,金相組織為
片狀珠光體+網狀鐵素體(圖3),金相組織良好,符
2.1化學成分
合技術要求。
該連桿材料為43MnS。對斷裂連桿進行化學
3連桿小端斷口分析
3.1疲勞主源B區
對疲勞主源B區進行掃描電鏡觀察,可觀察到
裂紋起源處有明顯一次疲勞臺階(圖4箭頭所示),
圖5瞬時斷裂區韌窩形貌
系裂紋交匯所致,說明B區存在應力過大或應力33疲勞擴展區
集中的情況,放射狀花紋指向該裂紋起源處,裂紋
裂紋源區與瞬時斷裂區之間區域為材料的疲
主源區圖片見圖4
勞擴展區。疲勞擴展區粗糙、高低不平,其疲勞輝
3.2瞬時斷裂區
紋形貌見圖6。對比通常的連桿高周疲勞斷口,此
瞬時斷裂區有明顯韌窩形貌,此區約占整個斷裂連桿未見到明顯的疲勞貝紋弧線等高周疲勞
斷裂區面積的1/2,說明連桿在斷裂瞬間受力較特征。
大,可排除連桿存在應力集中的可能的情況,瞬時
綜合以上形貌特征分析認為,該連桿屬大應
斷裂區形貌見圖5
力低周疲勞斷裂。
2014年第1期
汽車工藝與材料t&amp;amp;M51
5.2車輛涉水行駛工況分析
當汽車在一定高度的水面涉水行駛時,由于
水面存在較大波動,致使水面高度相對進氣口位
置時高時低,如果水面高于進氣口,發動機則將水
圖114缸發動機氣缸順序編號
吸入汽缸。水進入發動機氣缸后的典型工況分
析:a.當一次進水量較少時,水涌入進氣管道并慣6結束語
性地涌入進氣總管末端,之后回流,使位于進氣總
本案例連桿斷裂件的化學成分、金相組織和
管末端的第4缸進氣歧管極易進水。水在發動機硬度均符合技術定義要求該連桿斷裂是由于用
慣性力作用下,使活塞上行時傳遞至連桿的壓力戶汽車涉水導致發動機氣缸進水引發的大應力,
增大,導致連桿彎曲變形并疲勞裂紋萌生,終導引起低周疲勞斷裂,屬駕駛員操作不當造成的機
致疲勞斷裂b.當一次進水量較多時,如積水量接械事故,非產品質量問題。
近燃燒室容積時,在靠近上止點處,壓縮行程實際
引起連桿低周疲勞斷裂的原因除發動機氣缸
變成了對水的壓縮過程,導致連桿承受的壓力急進水的原因之外,還有噴油嘴工作異常和軸瓦潤
劇增大,發生連桿嚴重彎曲變形和結構失穩情況,滑異常導致連桿與曲軸抱死等原因,需區別對
若強行運轉,存在額外的附加彎矩短時間內使連待。但是,必須高度重視拆檢現場的痕跡分析工
桿承受大應力,發生低周疲勞斷裂。
作,即對相關零件逐一排除,最終找出造成連桿斷
5.3斷裂產生的連桿位置分析
裂的直接原因。
發動機進水導致連桿斷裂的位置一般發生在
用戶在汽車涉水后應及時檢查,發現發動
進氣歧管末端對應氣缸的連桿。常見的4缸發動機氣缸進水應及時送修,以避免連桿斷裂事故
機中進氣歧管末端對應的氣缸為第4氣缸,見圖發生。
11加發生第4缸連桿斷裂應首先檢查發動機是

網友評論 more

機械安全論文最新內容

01-25