一起特殊原因引發的正時皮帶斷裂故障

正時皮帶是汽車發動機配氣機構的重要部件，用來保證凸輪軸、曲軸相互運動關系。正時皮帶是一根由簾線和橡膠構成的齒型傳動帶。

 

在柴油機共軌系統中，正時皮帶由于發生跳齒、斷裂等問題使運動部件位置關系改變，發動機運轉不良，甚至發生活塞撞擊氣門，造成發動機主要部件報廢。

 

一輛長城皮卡在行駛中突然熄火，接到維修任務后，筆者立即來到現場。車輛型號為 CC1031 9S53，四驅型，發動機排量 2.5L。

 

檢查發動機外觀無油水泄漏，蓄電池電壓正常，初步檢查傳感器連線、插頭、高壓泵電磁閥和噴油器插頭正常。打開點火開關，有起動機彈出齒輪的聲音，無法正常旋轉，無法起動。檢查起動電路無故障。掛上空擋，用手動盤車，曲軸轉動卡滯。拖至車間，用舉升機架起四輪，空擋位置轉動傳動軸，轉動正常，認為故障在發動機內部。拆開正時皮帶蓋檢查，發現除正時皮帶斷裂以外，各齒輪和過渡輪和張緊輪無損壞。

 

拆下氣缸蓋，發現氣缸活塞頂部開裂，部分氣門桿彎曲。至此基本可以斷定故障原因為正時皮帶斷裂，造成發動機無法繼續運轉和起動，同時活塞頂到氣門。

 

筆者認為維修前應該尋找到正時皮帶斷裂的原因，才能避免此類故障的重復發生。正時皮帶傳遞曲軸的動力，從而帶動高壓油泵和凸輪軸旋轉。正時皮帶斷裂的原因一般有：

 

1）超過使用年限和里程，正時皮帶老化；

2）質量不合格的皮帶；

3）皮帶輪和皮帶之間有異物，造成皮帶受力超過極限強度；

4）凸輪軸、高壓泵或過渡輪軸承燒死造成皮帶超過負荷；

5）配氣系統有卡滯，使皮帶超過負荷；

6）裝配力矩錯誤。

筆者通過查尋維修記錄和對駕駛員進行詢問，了解到這輛車是與同期同型號另外 9輛車同時更換的同批次正時皮帶，為原廠件。截止目前，單輛運行 0.5 萬 km 以上，運行正常，同批次正時皮帶質量屬于合格 范 圍 。不 存 在 正 時 皮 帶 超 過 使用 年 限 和 正 時 皮 帶 老 化 的 問 題 。

 

進一步拆解和檢查，未發現帶其他異 物 ，不 存 在 異 物 進 入 齒 輪 表 面 ，造 成 受 力 增 大致 使 皮 帶 斷 裂 的 情況。檢查曲軸、凸輪軸、高壓泵、張緊輪和過渡輪，檢查軸承和接觸面正常，未發現軸承燒死和表面不平整的問題。進一步拆卸，檢查配氣系統，挺桿、推桿和氣門搖臂正常，除遭到活塞撞擊而損壞的氣門，配氣系統其他部件正常。通過詢問、調查裝配人員，了解到是由經驗豐富的維修工安裝的皮帶，失誤幾率很小。

 

尋找正時皮帶斷裂原因一時陷入困境。于是重新檢查正時皮帶的斷口。斷口呈現撕裂狀態，部分齒脫開，簾線脫出散開。再看皮帶背面，型號正確，里程不超過 1 萬 km。經查證皮帶為原廠正品。筆者認為正時皮帶是受到附加外力，超過自身極限強度而斷裂。這個附加外力是什么呢？

第二天，筆者再次檢查發動機拆檢部分，偶然發現正時齒輪箱底部有一些防凍液。防凍液是從過渡輪固定螺紋孔中流出，量很少。通過仔細檢查正時齒輪箱內壁，發現周邊有許多防凍液飛濺、干涸的痕跡。正時齒輪箱為鋁合金材料，用密封墊與缸體結合，缸體上的水道同時被密封墊密封。再次拆檢正時齒輪箱，發現正時齒輪箱與缸體水道口處的密封墊破損，防凍液就是從這里漏進正時齒輪箱里的。防凍液隨著過渡輪的旋轉飛濺到正時皮帶的內側，也就是帶齒與齒輪結合處。皮帶轉動速度至少在 900r/min以上，正常行駛轉速在 2 200r/min以上。在這種高速下，防凍液來不及被完全擠出齒輪表面，形成具有一定厚度的水膜，造成皮帶過載。這種情況時間久了，正時皮帶因為疲勞斷裂。

 

 

更換了正時齒輪箱與缸體之間的密封墊，排除了漏水現象，正時皮帶未再次發生斷裂故障。