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连杆有质量问题，发生疲劳断裂，右连杆螺栓被拉断，导致连杆大头脱落而捣坏气缸体的故障案例
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康明斯连杆（已清洗好准备安装）-P221-KTA19M600康明斯发动机船上中修现场
【故障现象】
一辆黄海大客车，
采用的是杭州柴油机厂
生产的6130柴油机。
该车在更换气缸体、曲轴和连杆后
行驶到5000km时发生了第2缸捣缸事故。
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康明斯连杆-安装活塞销1-KTA50M2康明斯发动机大修-
【故障处理过程】
该柴油机连杆为模锻件，
杆身具有“工”字形断面。
在捣缸事故发生后，
1)连杆已断裂成两部分
2)连杆口基本平滑，
有明显的规则条纹，
其外边缘处光亮平滑，
且刚好在连杆大头螺栓孔的
尖角形根部截面上
(其内侧有一个尖的拐角)。
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3)在连杆盖与连杆的接合面处，
右连杆螺栓折断成两段;
其中，
a段仍留在连杆大头的螺栓孔内，
b段可以从连杆盖的螺栓孔中取出。
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4)连杆螺栓的断口粗糙，
且a b两段断口的形状完全相对应;
断口处的直径明显较细，
b段②处的拉伸变形量远大于③处，
且b段向外侧(相对于a段)明显地弯曲。
...
驾驶人曾反映，
在拆卸连杆螺栓时，
发现连杆螺栓的拧紧力矩竟达300N·m，
而其标准值为250~280N·m。
由此他认定是维修人员
把连杆螺栓拧得过紧，
致使连杆螺栓被拉长、变细而折断，
最终发生连杆脱落、捣缸事故，
所以捣缸事故是修理质量问题引起的。
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康明斯连杆-安装活塞销15-KTA50M2康明斯发动机大修-
【故障原因分析】
根据连杆断裂后的状态，
分析结果如下所述。
1)连杆断口外边缘处于螺栓孔的
尖角形根部截面上，
此处有较大的应力集中，
容易产生裂纹;
...
该断口平滑，
且有明显的规则条纹，
具有疲劳破坏的特征。
因此，
连杆断裂的过程是：
首先在受力较大且有
较大应力集中的①处产生裂纹，
然后裂纹逐渐扩展，
使在该处截面上
承受负载的面积逐渐减小，
最后连杆因不能承受负载而断裂。
这说明连杆的断裂属于疲劳断裂，
是由于连杆有质量问题而引起的。
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2)在连杆断裂后，
连杆盖与连杆只靠1只连杆螺栓
(右连杆螺栓)连接。
这时，
在曲轴力的作用下右连杆螺栓受到
以连杆盖与连杆接合面外边缘为支点的
力矩的作用，
使右连杆螺栓所受的拉力
远远超过其允许值，
以至它被拉长而变细，
并且b段向外弯曲，
最终被拉断。
右连杆螺栓的断口粗糙，
说明该连杆螺栓的质量是好的。
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3)虽然在装配时
连杆螺栓的拧紧力矩超过了标准值，
但第2缸曲轴连杆轴颈
和连杆轴瓦的工作表面均完好，
这说明该拧紧力矩尚不至于使连杆折断。
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综上所述，
柴油机产生捣缸事故的原因
是连杆有质量问题。
首先连杆发生疲劳断裂，
然后右连杆螺栓被拉断，
使得连杆大头脱落而捣坏气缸体。
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康明斯连杆-拆下来的零件-缸套穴蚀穿孔-P402-NT855康明斯发动机中修
【故障相关知识】
连杆杆身扭弯断裂的原因
柴油机连杆在正常运转情况下，
损坏是不多见的。
但因使用不当也会发生异常损坏，
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柴油机连杆杆身的形状大多为“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，
其主要原因根据实践可归纳为以下几点。
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1.咬缸
使用中若活塞环折断、咬死，
或活塞与汽缸壁间隙过小，
以及冷却不良等原因，
都会引起活塞咬死在汽缸中。
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几倍的拉力，
即有可能导致连杆杆身被拉弯或拉断。
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2.异物掉入活塞顶
在装配柴油机的过程中，
若安装喷油器的孔保护不当，
致使小螺栓或垫圈等异物掉入活塞顶上。
如不及时排除，
柴油机工作时就会既捣坏活塞顶
又会顶弯连杆杆身。
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3.发生飞车事故
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，
杆身在小头和大头运动的合成下摆动。
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的惯性作用。
柴油机发生飞车事故，
将使往复惯性力急剧增大，
造成连杆应力过大。
此时若连杆螺栓折断，
则在高速运转的拉、
压载荷周期交替的作用下，
必使连杆杆身发生扭弯断裂。
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4.液压冲击（锁缸）
所谓液压冲击，
就是进入柴油机活塞顶上
和进、排气管里的液体
(例如冷却水、机油、柴油)，
启动前未排除干净，
启动后进入活塞顶上，
在活塞向上运动时，
连杆受到液体的冲击而扭弯变形。
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以解放CA1092载货汽车
装用的6110柴油机为例，
车辆在工作时若突然发生仰翻或侧翻事故，
且是在毫无防范的时候发生的，
整个过程的时间很短，
操作人员往往来不及使柴油机熄火。
这样一来，
由于柴油机喷油泵内始终是充满柴油的
只要柴油泵处于工作状态，
柴油机一般都可以工作2~3min
才会熄火停止运转。
故当车辆仰翻或侧翻时，
柴油机仍在运转中，
活塞仍在做上下往复运动。
此时，
油底壳的机油便会很快
从活塞与汽缸壁(活塞环)的缝隙中
涌流到汽缸内。
这时曲轴仍在继续旋转，
活塞由下止点向上运动，
已被吸入汽缸内的机油，
随着活塞的上移被逐渐挤入到燃烧室。
虽然此时排气行程开始，
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汽缸内。
当进气行程进入燃烧室的机油容量
大于燃烧容积时，
到压缩行程就会发生活塞上行未到达上止点，
就与汽缸内的机油产生挤压现象。
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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。
当某缸形成如上述的“油垫”后，
该缸的活塞上行突然受阻，
这会对曲轴造成一个无法克服的阻力矩。
这种阻力矩会导致活塞、曲柄连杆机构
在瞬间产生强烈的冲击载荷。
当冲击载荷小于连杆材料的强度极限
与屈服极限时，
柴油机便会自行熄灭。
当冲击载荷大于连杆材料的强度极限
与屈服极限时，
就会迫使连杆产生弯扭变形。
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连杆若没有出现断裂，
仅为弯扭变形时，
则连杆弯曲、扭曲的校正，
一般都是在连杆校正器专用工具上进行的。
校正前应该先检查
连杆大、小头孔的圆度和圆柱度误差。
虽然各种机型柴油机，
对此公差不一样。
但通常小头孔径
应不大于标准尺寸的0.02mm，
大头孔的圆度误差应不大于0.05mm，
圆柱度误差不大于0.03mm
否则，就不能继续使用。
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校正时，
校正的方法因条件不同而各有差异。
一般在台虎钳上夹紧后，
用手工冷压校正。
不允许用气焊枪加热校正，
但常温下校正后往往会发生复原状态。
这是因为连杆韧性好，
校正时发生的弹性变形过后又会恢复过来。
为此，
对于弯扭变形较大的连杆，
校正后可用喷灯少许加温，
进行稳化处理。
最好的办法，
是将连杆加热到450℃左右，
保温约1h，
然后慢慢冷却进行人工时效处理。
这样，
可防止连杆装复后在使用过程中又重新变形。
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重庆康名士发动机光头老周
整理的这个表，
也许对找到故障原因有帮助
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故障现象千奇百怪，
故障原因简单，也复杂，
请在评论或者私信中补充更多的相关
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都看到这里了，
顺手点个赞吧,
送给在现场维修并把维修过程讲述出来的大师傅们，
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[玫瑰]
