一辆 LED广告车柴油发动机因使用不当导致连杆杆身扭弯断裂。
该柴油机连杆杆身的形状和其他型式的柴油机一样,为工字形。一般情况下是能满足强度要求的,之所以会引起连杆杆身发生扭弯断裂,其主要原因多为以下几个:
1、 咬缸。使用中活塞环折断、咬死,或活塞与气缸间隙过小,以及冷却不良等原因,都会引起活塞咬死在气缸中。一旦发生咬缸,此缸连杆的运动就会受阻,而其他缸仍在运动,使其受到超出原承受力几倍的拉力,即有可能致使连杆杆身被拉弯断裂。
2、 LED广告车异物掉入活塞顶。在维护装配柴油机的过程中,若安装喷油器的孔保护不当,致使螺栓或垫圈之类异物掉入活塞顶上。若不及时排除,柴油机工作时就会顶弯连杆杆身或捣坏活塞。
3、 连杆螺栓折断。连杆在工作时,连杆小头随活塞做往复运动,连杆大头随曲轴做回转运动,杆身在小头与大头运动的合成下做摆动。连杆除承受周期性变化的气体冲击力外,还要承受活塞组及连杆部件的惯性力的作用。若连杆螺栓折断,则在高速运转的拉、压负荷周期交替的作用下,必使连杆杆身发生扭弯断裂。
4、 LED广告车液压冲击。这种情况多出现于汽车行驶时,突然发生汽车仰翻或侧翻事故所致。由于事故是在毫无防范的时候发生的,整个过程的时间很短,驾驶员往往来不及使柴油机熄火。而柴油机喷油泵内始终是充满燃油的,只要喷油泵处于工作状态,柴油机一般都有可能工作一段时间才会熄火停止运转。故当汽车仰翻或侧翻时,柴油机仍在运转之中,活塞仍在做上下往复运动。此时,油底壳内的机油便有可能很快从活塞与气缸壁(活塞环)的缝隙中涌流到气缸内 。
另外,根据四行程柴油机的工作原理可知,若气缸处于进气行程,活塞从上止点向下止点运动,活塞环虽然有向下刮油的能力,但整个进气行程时气缸内的压力低于大气的压力。而曲轴箱内的压力双略高于大气的压力,二者形成压力差,部分机油便会随着活塞的下移,很快被吸入气缸内。
这时曲轴仍在继续旋转,活塞由下止点向上运动,已被吸入气缸内的机油随着活塞的上移,被逐渐挤入燃烧室内。虽此时排气行程开始,进入燃烧室的机油大部分被上移的活塞所排出,但仍有一部分机油残留在燃烧室内。机油作为一种液体受本身惯性的影响,其流动速度落后于气体流速。当曲轴继续旋转,下一循环机油又进入气缸内。当进气行程进入燃烧室的机油容量大于燃烧室容积时,到压缩行程就会发生上行未到达上止点就与气缸内的机油产生挤压现象。
LED广告车由于液体具有不可压缩性这一特点,便形成了一个使上行活塞无法克服的“油垫”层。这样一来,当气缸的活塞上行由于突然受阻,便会对曲轴造成一个无法克服的阻力矩。这种阻力矩,必将导致活塞、曲柄连杆机构在瞬间产生强烈的冲击负荷。当冲击负荷小于连杆材料的强度极限与屈服极限时,柴油机便会自行熄火。当冲击负荷大于连杆材料的强度极限和屈服极限时,就会使连杆弯扭变弯。
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