C系列发动机活塞崩裂问题

摘要：活塞是汽车发动机的“心脏”，在发动机启动时候占了极其重要的地位。汽车活塞是用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，从而输出动力，其工作于高温高压的环境中，承受极大地热负荷和机械负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，因此活塞的质量控制极为重要。文章对近期发生的几起发动机活塞头部崩裂现象做研究分析，查找根本原因以预防同类问题的再次发生，提高发动机活塞以及车辆的使用寿命。

关键词：活塞崩裂；发动机；热负荷；机械负荷

中图分类号：TK407 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0104-03

通过数据显示，C系列发动机出现活塞崩裂问题也有不少案例，通过对各种崩裂现象的分析与研究，找到C系列发动机活塞崩裂的根本原因；基于这些原因，采取相应的临时措施和长期措施，从而控制同类故障再次发生，为C系列发动机今后的正常运作保驾护航，提升C系列发动机的质量和市场认可度。

1 基于活塞崩裂问题的分析

1.1 问题描述

市场反馈2例C系列发动机异响问题，拆解后发现其中一台二、三缸活塞头部崩裂，另一台一缸活塞头部崩裂。

1.3 结果分析

（1）1#和2#活塞“崩裂”部分，都未观察到“疲劳辉纹”形貌特征，而都有“撕裂棱”形貌特征，这是活塞是受到了较大的由第1道环的“环底”向活塞顶面方向的“力”的作用，而形成其顶部“崩裂”的（见图8和图18）。

（2）2#活塞顶部先发生“崩裂”后，2#活塞的第1道活塞环才以“撕裂”的方式，较快地发生断裂的。

1.4 对比分析

通过和同类产品相对比分析，因B15D与C15D活塞类似，故进行了对比如下：

（1）B15与C15材料不同，氧化层厚度要求不同。

（2）所使用的设备、工装、电解液和电流大小等相同，影响厚度的通电时间有所不同。

（3）表面处理（1环槽阳极氧化）工艺相同。

2 结语

经研究分析售后活塞及活塞环崩裂及断裂现象，多为活塞头部在受强外力作用下的强度损坏。此活塞的材料、整体强度有待进一步提高，建议提升活塞材料等级，由1295改为1275。同时活塞进气闭门坑外侧圆角过小，形成尖角，造成热点；考虑发动机爆震，温度过高引起。建议改进活塞燃烧室结构，增大活塞进气闭门坑外侧圆角。

参考文献

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作者简介：潘存福（1981―），男，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：发动机质量。