故障分析 WD615发动机捣缸之连杆断裂

【卡车之家 原创】2014年07月07日，山东济南一销售零部件单位一起WD615发动机在中修（更换曲轴、连杆、活塞运动组件）后一个月出现因连杆断裂引起发动机捣缸的事故。我们根据客户反馈的实际损坏情况及现场的事故现象；结合损坏的零部件图片，进行事故原因分析。

由于发动机零件的损伤有不同的原因和表现形式，就同一损伤而言也可能有一个或多个原因单独或同时发生，我们必须通过零件损伤的表面现象，分析出产生故障的本质原因。但在许多情况下，单从某一零件的表面损伤痕迹还不能准确地判断其本质原因，还需要了解故障发动机的工作时间、工作条件、使用工况、维修状况、油料的品质以及相关件的损伤情况等详细的资料，加以综合分析，才能找出造成故障的真正原因。

●  事故现象：

因是经销单位销售的产品，所以我们并未得到更多的故障图片。

1、并未看到完全的连杆螺栓的残骸，只有断裂的连杆和秦燕连杆螺栓的理化拆解零部件。

2、从上图以及之前楼层图片可以看到，连杆瓦盖并未严重变形以及没有严重磕碰，锯齿形定位槽也没有严重损坏。

连杆断茬处有宏观观察有明显的疲劳痕迹。

连杆体上的锯齿定位槽处的连杆螺栓断茬虽有疲劳，但是因冲击负荷过大引起瞬时断裂的痕迹也是较为明显。

●  事故分析：

1、一般来讲发生此类问题容易引起扯皮的事情，对于经销零部件的单位来讲，不容易区分是连杆先断还是连杆螺栓先断，所以通常来讲各持己见的比较多，类似本案例中连杆螺栓还去做了理化试验来证明本身材料没啥问题。

对于WD615发动机来讲：

从发动机前部往后面看，发动机是顺时针工作类型：

众所周知，连杆作为往复式发动机的一个重要组成构件，承上启下，既要承担发动机做工冲程的爆压，还要承受曲拐压缩冲程在旋转运动中的冲击；俗称上顶下砸。对于连杆本身来讲，生产对其要求都非常严格。

下图中右侧的蓝色箭头也对应着本案中断裂连杆相对应的区间；

常规来讲，连杆小头的连杆衬套在连杆转配到发动机前是需要进行铰削来和发动机的活塞销进行配合测量工作的，但是作为维修市场上很多人为了降低“麻烦”等级，通常是提前装好了所谓的免铰连杆衬套。本案中的连杆就是使用类似产品，但是在实际使用中，这个衬套已经发生了严重的冲击负荷下引起的断裂裂纹。

2、对于连杆本身来讲，引起运动特性，在其工作的过程中会存在几个高应力区，对于WD615发动机这种斜切口连杆来讲，主要的三个应力区集中分布在连杆小头，连杆体下部，连杆瓦盖的部分区间。如下图绿色区域分布：

正如上图所示，本案中的连杆在连杆体断裂的地方基本上位置符合高应力区位置，而且如果是左侧连杆螺栓断裂在先的情况下，通常连杆体会因定位的丢失引起连带甩的状态，那么正常来讲连杆高应力区以及瓦盖都会冲击到右侧凸轮轴位置（早期有事故案例特写），而本案中无此现象。

3、就剩下的连杆体的连杆螺栓断茬来看，除了存在几个硬性疲劳显像线条外剩下的基本上是瞬断，没有出现较为明显的拉伸变形：

4、在观察连杆的过程中还发现存在砸瓦的痕迹：

●  事故综述：

本案中几个疑点：

1、连杆衬套在短时间内就存在单边裂痕，怀疑和活塞销的配合间隙存在问题以及本身衬套的加工以及强度问题，不管是因未更换活塞销还是连杆衬套在铰削的过程中数值超标；

2、连杆残体有存在砸瓦的痕迹，连杆断裂面存在疲劳损伤，

3、连杆的高应力面部分结构和原厂连杆有差别，较原厂的加强部分单薄；

从目前宏观的观察看，本案是相对因连杆疲劳后断裂引起事故，但是中间牵扯到个零部件的配合数据也存在问题，多方面引起的一个综合事故，切不可单独看局部。

●  相关阅读：

非典型发动机损坏分析 WP12气体机拉瓦

http://www.360che.com/driver/140625/31924.html