五、超速時(shí)進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈的頂死及發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的損壞過(guò)程
    對(duì)于該配氣機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，每個(gè)氣缸的進(jìn)或排氣機(jī)構(gòu)是相對(duì)獨(dú)立工作的，因此每個(gè)氣門及其傳動(dòng)件可以叫做進(jìn)（或排）氣子機(jī)構(gòu)或子系統(tǒng)。
      （一）排氣子機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈的頂死及氣門與活塞碰撞損壞的過(guò)程
    發(fā)動(dòng)機(jī)超速時(shí)，氣門在最大升程附近，有較大的負(fù)加速度及慣性力的值叫，其方向與氣門開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)方向一致。當(dāng)氣門運(yùn)動(dòng)由開(kāi)啟向關(guān)閉轉(zhuǎn)變時(shí)，處于傳動(dòng)鏈末端的氣門將開(kāi)啟過(guò)程中子機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性力、自激振動(dòng)與受迫振動(dòng)慣性力及彈性變形的能量全部釋放出來(lái)，加之顫振中氣門彈簧彈力的減小，氣門產(chǎn)生彈性跳躍，其升程在最大升程的基礎(chǔ)上增加了一段跳躍性升程、氣門“懸浮”。由于升程的增加、彈力減小，彈簧的復(fù)位速度相對(duì)遲緩，導(dǎo)致發(fā)生跳躍的氣門在關(guān)閉的過(guò)程中速度減慢、遲閉。而與曲軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)的凸輪軸的轉(zhuǎn)速相對(duì)較快、凸輪轉(zhuǎn)過(guò)較大角度且升程下降較大，在氣門升程增加、回落遲緩與凸輪升程下降較大這二者的共同影響下（此時(shí)還有氣門間隙的存在），氣門機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈中產(chǎn)生最大的間隙。
    該配氣機(jī)構(gòu)為頂置氣門、下置式凸輪軸。其挺柱內(nèi)腔下部構(gòu)造是由球形窩座與錐形臺(tái)兩部分組成，球形窩座與推桿下端球頭配合，錐形臺(tái)是球形窩座上部與挺柱內(nèi)壁的過(guò)渡面。當(dāng)排氣門產(chǎn)生跳躍升程、傳動(dòng)鏈脫節(jié)、推桿球頭與挺柱內(nèi)腔球形窩座之間的間隙達(dá)到一定量時(shí)，球頭就會(huì)脫離球形窩座而躍出。因產(chǎn)生跳躍運(yùn)動(dòng)而回程速度變慢、滯后關(guān)閉的排氣門與運(yùn)動(dòng)到排氣上止點(diǎn)附近的活塞發(fā)生碰撞后，落座的速度變快并碰撞搖臂，搖臂上的氣門調(diào)整螺栓碰撞推桿，已躍出球形窩座的推桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與軌跡發(fā)生變化、其下端球頭旁落在挺柱內(nèi)腔的錐形臺(tái)上，這時(shí)推桿在錐形臺(tái)上的接觸點(diǎn)比球形窩座底部的配合點(diǎn)高出約4.5 mm。這個(gè)高度差足以使傳動(dòng)鏈的各部間隙被全部消除、傳動(dòng)鏈頂死而且尺寸還有所加長(zhǎng)。排氣門不能落座而凸出在活塞運(yùn)動(dòng)行程之內(nèi)，在活塞碰撞與凸輪軸支承二力的共同作用下，造成排氣門頭部折斷、推桿彎曲及其子機(jī)構(gòu)零件等一系列的損壞。
    因推桿旁落，碰撞中的挺柱受到點(diǎn)接觸、偏置力作用而損壞，其底面以局部沖擊、碰撞凸輪，凸輪表面受力超過(guò)了材料的抗壓強(qiáng)度而產(chǎn)生“月牙形”碰撞損壞，破裂膨脹的挺柱造成轉(zhuǎn)動(dòng)著凸輪表面的擦傷，同時(shí)造成機(jī)體上挺柱承孔受沖擊擠壓、變形損壞。
    在與活塞碰撞的過(guò)程中，氣門受到的是偏離氣門桿及其導(dǎo)管軸線力的作用并發(fā)生橫向擺動(dòng)，是與導(dǎo)管軸線垂直的分力（別勁）使導(dǎo)管損壞，5缸排氣門導(dǎo)管的碎斷即屬于此種情況。
    （二）進(jìn)氣子機(jī)構(gòu)傳動(dòng)鏈的頂死及氣門與活塞碰撞損壞的過(guò)程
      6缸進(jìn)氣子機(jī)構(gòu)損壞的原因與排氣子機(jī)構(gòu)不同。6缸排氣門頭部折斷后落在活塞頂部、相當(dāng)于活塞行程加長(zhǎng)，并在運(yùn)動(dòng)中移動(dòng)到進(jìn)氣門的開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)區(qū)域，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到排氣上止點(diǎn)附近時(shí)，進(jìn)氣門早開(kāi)并與活塞及排氣門頭部發(fā)生碰撞、進(jìn)氣子機(jī)構(gòu)項(xiàng)死，造成氣門頭部折斷、鎖夾脫出、推桿彎曲等一系列的損壞。隨后排氣門頭部落入活塞燃燒室中，在后續(xù)的碰撞中嵌入活塞。
    （三）活塞、氣缸蓋等變形損壞過(guò)程
    氣門頭部碰撞折斷發(fā)生在排氣上止點(diǎn)附近，折斷后落入氣缸內(nèi)，第一次阻止活塞越過(guò)上止點(diǎn)與活塞碰撞，則是發(fā)生在壓縮上止點(diǎn)附近。在底盤傳動(dòng)系巨大推力的作用下，曲軸強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)，通過(guò)活塞、折斷的氣門頭部和氣缸蓋燃燒室等零部件的變形、損壞來(lái)“化解”這個(gè)阻力，帶動(dòng)活塞越過(guò)上止點(diǎn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)檎蹟嗟臍忾T頭部在氣缸內(nèi)位置的變動(dòng)，上述過(guò)程會(huì)反復(fù)進(jìn)行，從而造成活塞、氣缸蓋燃燒室、噴油器等的嚴(yán)重?fù)p壞。由此可以推斷出碰撞的痕跡越多、損壞越重，氣門頭部折斷的時(shí)間越早，從而得知各缸氣門頭部碰撞折斷的順序。
      剛折斷的氣門頭部尺寸較大，對(duì)活塞越過(guò)上止點(diǎn)產(chǎn)生的阻力也較大，隨著碰撞次數(shù)的增多，各相關(guān)零部件尺寸及相應(yīng)位置關(guān)系發(fā)生變化，對(duì)活塞越過(guò)上止點(diǎn)的阻力變小，直到折斷的氣門頭部在燃燒室中相應(yīng)位置的相互尺寸關(guān)系能夠使活塞不遇阻力，順利越過(guò)上止點(diǎn)或者出現(xiàn)更大的損壞，其產(chǎn)生的阻力與曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力之間的相互作用才能停止。
    （四）關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)其它問(wèn)題的說(shuō)明
      5缸中鐵質(zhì)渣屑是導(dǎo)管斷裂后形成的。各缸中鋁質(zhì)金屬碎末，是氣門頭部折斷前后與活塞碰撞產(chǎn)生及通過(guò)進(jìn)氣歧管吸入6缸的鋁末；各缸拉缸痕跡是渣屑碎末及氣門頭部折斷后與活塞碰撞致使活塞頭部變形，是在運(yùn)動(dòng)中造成的。
    最初發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，車輛后部有較大煙氣。在超速情況下，柴油機(jī)噴油泵已停止供油。潤(rùn)滑油從各拉傷的氣缸壁竄進(jìn)各缸、特別是6缸活塞燃燒室被擊穿后，從其冷卻噴嘴噴出的潤(rùn)滑油進(jìn)入6缸、各缸也通過(guò)進(jìn)氣歧管從6缸中吸入、壓縮、半燃燒后，都排放進(jìn)入較熱的排氣管中產(chǎn)生的煙氣。

上一頁(yè)  [1] [2] [3] [4] [5]  下一頁(yè)