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浅析发动机常见设计和制造缺陷

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摘要：汽车不同生命周期中，发动机会出现不同的故障，再加上使用环境和受载类型的限制，使得汽车发动机的故障率不断提升。文章将在综合分析和统计汽车发动机故障问题的基础上，对设计和制造的缺陷进行探讨，从而找出提高汽车发动机设计和制造水平的具体方法。

关键词：发动机；设计；制造；缺陷

使用周期内，汽车的发动机非常容易受到客观因素的影响而出现磨损。而这些在实际中难以避免，唯有利用相应的措施减少发动机故障的出现与磨损，促使发动机使用寿命得以延长。如发动机设计与制造中存在某种缺陷，就可利用相应的生产制造程序来降低发动机故障的出现率。从汽车使用性能与安全性的角度来看，研究分析汽车发动机设计与制造缺陷具有一定的必要性。

1汽车发动机常见设计与制造缺陷

1.1砂眼

砂眼也是气缸体（气缸盖）铸件的常见缺陷，多见于铸件的上型面，也有在缸筒的内表面经加工后暴露出来的。

原因

①浇注系统设计不合理。

②型砂系列化统管理不善，型砂性能欠佳。

③型腔不洁净。

④砂芯表面状况不良或是施涂与干燥不当。

1.2发动机异响

汽车发动机的声音异常，主要是汽车行驶中出现不同程度杂音。比较常见的就是配气机构与曲柄连杆机构存在异常声音。如汽车启动后，发动机发出异常的声音，应辨别声音的形态。依据声音变化规律寻找原因。唯有了解具体原因后，才能够找出具体的解决。

1.3熄火后重启汽车难度大

如汽车保持正常行驶状态的时候，突然出现熄火的现象，发动机冷却后重新启动难度会明显增加。特别是汽车停放时间超过80h，需驾驶人员启动数次方可启动发动机。发动机运转后，车辆行驶的速度可能出现不稳的情况。检查汽车后才了解到，此种故障的出现主要是因为油阀偶见密闭不严引起。此时可将汽车喷油泵高压管拆卸下来，油量调整到停止供油的状态。此时就会发现高压油管存在漏油的情况。

2发动机设计与制造缺陷分析

2.1清洁度问题

主要集中在轴瓦部，高速运转的轴总要与某个东西接触，每分钟几千转的两个东西接触在一起，就是一根头发那么大的杂物掉进去了，会造成发动机在运行过程中出现故障甚至于损坏发动机。所以制造过程中的清洁度也是生产中应该注意的问题。

2.2工艺缺陷引起的泄漏

例如加工缺陷，铸造缺陷，部品缺陷等等。发动机内部要有水（冷却液）有油（机油），有水有油就要有空腔，有空腔就会漏。

2.3气孔

气孔通常是汽缸体铸件最常见缺陷，往往占铸件废品的首位。如何防止气孔，是铸造工作者一个永久的课题。汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面（含缸盖面周边），例如出气针底部（这时冒起的气针较短）或凸起的筋条部。以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气，使上型面产生呛火现象，导致大面积孔洞与无规律的砂眼。在现代生产条件下，反应性气孔与析出性气孔较为少见，较为多见的是侵入性气孔。现对侵入性气孔分析出如下：

2.3.1型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。

2.3.2浇注温度较低。

2.3.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。

2.3.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。

2.3.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善；或因密封不严，使浇注时铁水钻入排气通道而堵死排气道；砂芯砂粒偏细，透气不良；上涂料后未充分干燥；砂芯砂与涂料发气量太大，或发气速度不当，涂料的屏蔽性差).经验证明,干式缸套的缸体的气孔缺陷,很大程度上与水套工艺因素相关连。

2.3.6孕育剂未经干燥且粒度不当;铁液未充分除渣,浇注时未挡渣,由此引起渣气孔。

2.3.7浇注时未及时引火

2.4砂眼缺陷对策

①模型上较高部位设置数量足够、截面恰当的出气针或排气片；而芯头部位设置排气空腔。

②浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜，且须具有一定的拦渣功能，这样铁液充型时比较平稳，不会冲击铸型或产生飞溅或卷人气体。而浇注系统的截面大小以8-lOkg／s的浇注速度来计算较为适宜。

③液的熔炼温度应不低于1500℃，而手工浇注时末箱的浇注温度应控制在1400C左右(视铸件大小与壁厚可适当调整）。最好能采用自动浇注，浇注温应在20℃以内。

2.5发动机水箱开锅问题设计避免

汽车发动机出现水箱开锅现象，可能是由于发动机散热性能不良导致，发动机温度过高，为行驶安全带来严重的安全隐患，应该采取合理的解决对策确保发动机水温保持在恒定温度。如果发现汽车发动机出现水泵故障问题，应该及时更换处理。发动机水泵中的叶轮材料主要以塑料为主，这种材料质地脆弱，不利于散热，很容易出现损坏问题，不利于发动机内冷冻液循环，发动机水温升高，从而影响到发动机的正常运行。应该定期检查发动机运行状态，清理发动机的散热设备，确保发动机散热风扇始终在整洁状态，有助于发动机散热性能。

3总结