發動機曲軸燒瓦是一種嚴重的故障,造成這一故障的主要原因是發動機的機械負荷和熱負荷過大,曲軸軸頸與軸瓦之間未能形成有效潤滑油膜,出現局部干摩擦,引發粘著摩損,使軸瓦表面的軟金屬剝落、撕裂,又形成磨料磨損,最終使軸瓦變形。軸頸表面受到燒蝕、劃痕、失圓等不同程度的損傷,互相焊粘,此就是燒瓦抱軸。造成發動機燒瓦抱軸的主要原因有三個方面,分別是:一是油液的影響,二是曲軸軸頸與軸瓦配合間隙的影響,三是軸瓦散熱冷卻程度的影響。
一、油液的影響
潤滑油液不僅能形成潤滑油膜,而且承擔著軸頸、軸瓦表面的冷卻、清潔作用。油液影響曲軸燒瓦主要表現在油壓、油溫和潤滑油質量等方面。

(一)油壓
油壓過低會造成軸瓦表面缺油,使破裂的油膜無法修復,從而出現軸瓦與軸頸干摩擦,導致高溫燒瓦。
油壓過低會降低潤滑油帶走軸頸、軸瓦所吸收的部分熱量,致使軸頸、軸瓦表面溫度過高發生局部干摩擦,引發粘著摩損導致高溫燒瓦。
油壓過低降低了潤滑油對軸頸軸瓦表面的清洗,帶不走由于零件磨損造成的金屬細沫和其它雜質,使軸頸、軸瓦表面產生劃痕。
造成油壓過低的原因:
1、機油泵出力不足
機油泵的齒輪嚙合程度決定油泵的出力,油泵軸承、齒輪組損壞都會造成齒輪嚙合不好而使機油泵出力不足,另外機油泵的動力傳動齒輪損壞也會造成機油泵轉速變化而導致機油泵出力不足,機油泵泄壓閥如果發生卡澀(不復位)會使機油在泵體內循環,也將直接影響機油泵出力。
2、油道管路密封不嚴或破損
機油泵入口前管路如果出現密封不嚴或破損,會在機油泵運行中吸入空氣,進一步使油管路存在氣滯留,這些氣泡能造成降低機油的潤滑能力,機油泵出口后油管路發生突然性破裂或滲漏,會造成油壓瞬間下降,影響軸頸、軸瓦潤滑。
3、機油入口濾網和油管路堵塞
機油入口濾網和油管路堵塞會嚴重影響機油的供給,致使軸頸、軸瓦表面溫度過高發生局部干摩擦,引發粘著摩損導致高溫燒瓦。

4、預潤滑不足
機組停運時,機體內各部件及主油道內存的油會自然回流至油底殼內,預潤滑就是為了將潤滑油送至各潤滑表面,使機組停運時附著在各部件潤滑油上的固體顆粒和雜質以及油管路中的空氣在機組啟動之前就有時間匯集到油底殼和機油濾清器中,以減少機組運轉后的磨損,保證機組在啟動時已有良好的潤滑。
5、順序閥失靈
順序閥安裝在主機油總油道與活塞冷卻油嘴總油道之間,在發動機主機油道沒有建立油壓之前,順序閥關閉,不允許機油流往活塞冷卻油嘴總油道,這種設計可以縮短主油道油壓建立時間,從而提高發動機啟機時軸頸與軸瓦油膜建立。如果順序閥失靈關閉不嚴,就會延長發動機主機油道建立油壓時間,使軸頸與軸瓦在啟機瞬間不能形成油膜保護。
6、油量加注過量
油量加注過量,能使曲軸浸在機油中,這既降低了發生的功率,進一步還迫使空氣泡進入機油中,這些氣泡(泡沫)能造成降低機油的潤滑能力,降低機油壓力,使曲軸油膜產生破裂。
(二)油溫
機油的溫度直接影響機油的粘度,粘度即通常所說的稀稠度,它是機油最主要的參數,也是機油分類的主要依據,它表示同一種油層之間相對運動時,機油層間分子內摩擦力的大小,通常用運動粘度來表示。油溫偏高、偏低都直接影響油膜的質量。
機油在使用過程中,經常與發動機的高溫零件接觸,引起機油溫度升高,降低油溫靠的是冷油器,冷油器換熱效果不佳,將導致油溫升高、油液粘度下降、氧化變質,由此影響機油流量,機油壓力下降,進一步使軸頸和軸瓦的潤滑條件變化,很容易引起燒瓦現象。
G3520C發動機油溫提升靠的是缸套水溫度和機械零部件溫度來傳遞,特別是在冷機啟動階段,啟機前預潤滑使用的是環境溫度下未經加熱的潤滑油,當油溫過低時,潤滑油粘度過大,流動性差,油道內充填的高粘度潤滑油在啟機瞬間,進入曲軸的油量過少且粘度高,不能建立很好的油膜,容易使軸頸與軸瓦直接接觸,加快曲軸與軸瓦的磨損和損壞。
解決這一問題最好的辦法就是啟機前暖機,暖機是指對發動機冷卻系統、潤滑油系統進行預熱。啟動缸套水加熱循環泵、預潤滑油泵,給機體各部件加溫和各運動摩擦表面供應潤滑的過程,是油溫通過水溫——機體部件——潤滑油升溫的過程。暖機的目的是:通過對氣缸等各部件的預熱,減少機組啟動后由于溫度突變產生的熱應力;改善啟動性能和發火性能;減少氣缸內的低溫腐蝕和因熱應力影響軸頸、軸瓦油膜的建立。G3520C機組暖機靠的是缸套水加熱實現,對潤滑油預加熱起不到很好效果,如果將預潤滑系統進行加熱處理或將潤滑油溫度預熱至38℃左右,以便雜質分離和防止油泥沉淀在管壁上,并可減輕預潤滑油泵、機油泵的負荷。使機組在啟動時各摩擦表面油膜能更好的建立。
(三)潤滑油質量
潤滑油由石油精煉而得的餾分礦物油為基礎油與各種功能的添加劑混合組成;A油的組成與粘度以及所含添加劑的類型與濃度基本上決定了潤滑油的使用性能。

1、潤滑油的性能指標
潤滑油的性能指標主要有粘度、粘度指數、閃點、凝點、殘炭、灰分、酸值、腐蝕性、抗氧化安定性、熱氧化安定性、總堿值、抗乳化度、機械雜質和水分等10余種。這些指標均安國家規定的試驗方法進行測定,它們基本上反應出潤滑油品質的優劣。
粘度是潤滑油的重要指標。一般來說潤滑油粘度大,摩擦阻力增加,機械效率降低;粘度小,在較高溫度下難于在金屬表面形成可靠的油膜,以至磨損增大。因此發動機潤滑油粘度過大、過小都是不適宜的。它在很大程度上決定著兩摩擦表面楔形油膜的形成。
潤滑油粘度隨溫度的升高而降低,這種性能稱為潤滑油的粘溫特性。對于發動機在不同季節冷車啟動和正常運轉時,潤滑油的工作溫度不同,其粘度大小也不相同,這對保證可靠的潤滑影響極大,因而僅以測定溫度下的粘度來判斷潤滑油的品質是不夠的,還必須注意粘度隨溫度變化的規律。不同潤滑油的粘度特性是不同的,如有的潤滑油溫度每升高10℃,粘度能減少3/4,有的潤滑油則減少一半。若潤滑油的粘度隨溫度變化程度小,它就能在比較大的溫度范圍內滿足要求,這種潤滑油的粘度特性就好。
2、潤滑的分類
在發動機潤滑中,按表面的潤滑情況可分為以下幾種潤滑形式

(1)邊界潤滑
兩運動表面被一種具有分層結構和潤滑性能的薄油膜分開,這層薄油膜厚度通常只有0.1um以下,稱為邊界膜。在邊界潤滑中,其界面的潤滑性能主要取決于薄油膜的性質,其摩擦系數只取決于摩擦表面的性質和邊界膜的結構形式,而與潤滑油的粘度無關,潤滑邊界膜可由潤滑油中的極性分子吸附在零件表面形成吸附膜或由潤滑油添加劑中的某些元素與摩擦表面的化學反應所形成反應膜。機組上一般開放性的零件都是邊界潤滑。
(2)液體潤滑
兩運動表面被一層一定厚度(通常為1.5—2um以上)的潤滑油液膜隔開,由液膜的壓力平衡外載荷。其潤滑性能完全取決于液膜流體的粘度,而與兩表面材料無關。這種潤滑的摩擦阻力低,磨損少,可顯著延長零件的使用壽命。曲軸與軸瓦潤滑即屬于液體潤滑
(3)混合潤滑
摩擦表面上同時存在著液體潤滑和邊界潤滑(稱為半液體潤滑)或同時存在著干摩擦和邊界潤滑(稱為半干摩擦),都叫混合潤滑。
氣缸潤滑即屬于混合潤滑
3、形成液體潤滑的方法
根據液體潤滑,液膜壓力的產生方式可分為液體動壓潤滑和液體靜壓潤滑兩種。
(1)液體動壓潤滑
動壓潤滑由摩擦表面的幾何形狀和相對運動,借助于液體的動力學作用,形成楔形油膜,產生油楔壓力以平衡外載荷。在正常運動中,只要供油連續,軸頸就會完全被由潤滑油動力作用而產生的油楔抬起,同時在軸瓦與軸頸之間形成一定偏心度,軸頸所受負荷由油楔中產生的油壓所平衡。