卡特C9型發動機機油泵出油口與發動機
缸體連接的機油管,是機油泵向發動機供給機油的唯一通道。一旦機油管損壞,將使發動機無法運轉,若發現不及時,還會導致發動機抱瓦、拉缸等事故。卡特C9型發動機曾出現機油管斷裂故障,本文通過分析機油管斷裂原因,提出對機油管的改進方法。
1.機油管斷裂原因分析
卡特C9型發動機機油管材質為鑄鋁,其內孔為圓形通孔。機油管兩端面均設有密封槽,兩端各設有1個螺栓孔,通過固定螺栓分別與機油泵和
發動機缸體連接,該機油管的這種設計,存在以下3個缺陷:
一是機油管連接方式不牢固。當發動機負荷發生變化時,機油管內機油壓力也隨之發生變化。此時由于機油管兩端均為單條螺栓固定,不斷變化的機油壓力必將給其兩端的單條固定螺栓帶來反復沖擊。這種長時間的沖擊,可造成機油管兩端連接部位斷裂。
二是機油管兩端存在壓力差。由于機油管下端面面積比其上端面面積大,在發動機工作時,機油管下端面所受壓力大于其上端面所受壓力。這種壓力差作用在機油管上,使得機油管分別以兩端的單條固定螺栓為支點進行擺動。這種長時間的擺動,可造成機油管下端與機油泵前殼體連接部位發生斷裂。
三是機油管所用材質不適于采用單條螺栓連接。由于機油管為鑄鋁材質,且每端僅有單條螺栓連接,在機油管內部機油壓力反復變化和兩端壓力差的長期反復作用下,機油管與機油泵的連接耳便會發生疲勞斷裂。
2.改進方法
根據機油管斷裂原因分析,我們提出2種防止機油管斷裂的改進方法:一是將機油管
材質由鑄鋁改為鑄鋼,二是將機油管與機油泵的連接改為2條螺栓。
將機油管材質由鑄鋁改為鑄鋼,可提高機油管強度。但是由于機油泵前殼體是鑄鋁件,將機油管改為鑄鋼件后,可能會對機油泵前殼體造成傷害,所以此種改進方法不可行。
分析認為,將機油管與機油泵的連接由1條螺栓改為2條螺栓是可行的。這是因為機油泵前殼體上另有1個螺孔,利用這個螺孔將機油管下端面改為2條螺栓固定,便可有效解決機油管的斷裂問題。
按照第2種改進方法,采用氬弧焊對機油管與機油泵的連接端補焊連接耳。補焊后將該端面磨平,比照機油泵前殼體上2個螺紋孔位置和尺寸,在補焊的連接耳處鉆1個螺栓孔,即完成對機油管的改進。
改進后的機油管在卡特C9型發動機上已經使用近1萬h,再未出現斷裂情況,這說明此項改進是成功的。