柴油机汽车侧翻后气缸损伤的原因探析
关键词：油垫 汽缸套
柴油机汽车侧翻会除了造成比较直观的外部损伤外，施救后启动发动机时，有时气缸内会出现了恶性的敲击声，并伴有机油从排气管中大量排出的现象。解体发动机检查，发现各气缸燃烧室中有不同程度进入机油的现象，其中发生敲击声气缸的连杆出现了严重的弯扭变形，导致活塞发生偏缸等严重故障。万博汽车维修技术资料库
1、“油垫”的形成过程
汽车在行驶中一旦发生侧翻，整个过程时间很短，驾驶员往往来不及使发动机熄火。由于柴油机高压油泵内始终是充满燃油的，只要柱塞处在工作状态，发动机就可继续工作。当汽车发生侧翻时，油底壳内的机油很快涌流到气缸壁的表面。根据四冲程发动机的工作原理得知，如某缸是吸气行程，活塞从上止点向下止点运动，活塞环虽然有向下刮油的功能，但整个吸气行程气缸内压力低于大气压力，而曲轴箱内的压力又略高于大气压力，两者形成压力差，部分机油随着活塞的下移，很快被吸入气缸内。曲轴继续旋转，活塞由下止点向上运动，吸入气缸内的机油随着活塞的上移被逐渐挤入到燃烧室内。虽然排气行程开始，进入燃烧室的机油被上移的活塞所排出，但仍有一部分残留在燃烧室内，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，下一循环机油重复进入缸内。当吸气行程进入燃烧室的机油容量大于燃烧室容积时，压缩行程就会发生活塞上行未达到上止点就与机油产生挤压现象。由于液体体积具有不可压缩性这一特点，形成了一个使活塞无法克服的“油垫”层。
2、“油垫”对发动机的损伤
当柴油机某一气缸形成如上述的“油垫”后，活塞上行突然受阻，对曲轴造成一个无法克服的阻力矩。
现代汽车柴油机的转速很高，活塞的平均线速度达6.5-12m/s。一旦形成“油垫”后，活塞、曲柄连杆机构会在瞬间产生强烈的冲击载荷。当冲击载荷小于或大于连杆材料的强度极限与屈服极限时，前者使发动机自行熄火，而后者会使连杆产生弯扭变形。随着连杆的变形，“油垫”产生的阻力也随即消失。但由于冲击载荷使曲轴的转速急剧下降，加上其它各缸也有机油进入气缸，影响了作功，发动机自动熄火。
另外，当连杆弯扭变形到一定程度后会与气缸套下边缘相撞，造成气缸套下边缘破碎。
3、侧翻后减少“油垫”形成的讨论
汽车在行驶中发生侧翻事故，引起发动机气缸出现“油垫”现象，造成连杆损坏，一般只能在一个气缸发生，不会多缸同时出现连杆弯扭变形。它取决于侧翻时发动机各缸的气密性及油底壳机油的涌流方向。
汽车在行驶中，一旦发生侧翻，驾驶员要尽量镇定，首先使发动机熄火。且不可在慌乱中手足失措，甚至错将油门加大，要尽量缩短侧翻后发动机的运转时间。对施救后的汽车各部，特别是发动机，要进行认真检查，方法是：使发动机处于减压状态，用手摇把摇转发动机的曲轴，如能正常摇转且无异常声响，在向油底壳补足机油后，可启动发动机后作进一步听诊检查。如不能摇转曲轴或摇转中有碰撞声响或其他异常情况，则应进行分解检查，找出原因，予以修理，切不可贸然启动，以免出现更大的损坏。
现代柴油机的转速范围大多在400-2800r/min，活塞每分钟大约完成200-1400个吸气行程。可见，一旦发生侧翻事故，“油垫”现象会在极短的时间内形成，甚至无法避免。因此，建议厂家能设计出一种气缸限压或发动机严重倾斜时自动熄火装置，以防止汽车侧翻后缸内形成“油垫”，给发动机造成损坏。
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