孫景新，楊繼光（.東風朝陽朝柴動力有限公司，遼寧 朝陽 000；.朝陽工程技術學校，遼寧 朝陽 000）

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發(fā)動機油底殼漏油原因分析與處理

孫景新1，楊繼光2
（1.東風朝陽朝柴動力有限公司，遼寧 朝陽 122000；2.朝陽工程技術學校，遼寧 朝陽 122000）

摘 要：油底殼和機體結合面之間漏油是各發(fā)動機生產(chǎn)廠家面對的疑難問題，因為影響因素具有復雜性，深入分析才能找到漏油主因：密封膠的固化時間長，表面清潔度不合格；涂膠機涂膠質(zhì)量差，涂膠軌跡不規(guī)則；油底殼平面度超差，油底殼和機體結合面螺栓扭矩不達標；油底殼與齒輪室T型結構面過渡差。只有綜合分析油底殼和機體結合面之間漏油原因，漏油故障才能降低。

關鍵詞：發(fā)動機；油底殼；漏油；分析與處理

0 前言

漏油是柴油機較大的故障，而油底殼和機體結合面之間漏油更是各發(fā)動機生產(chǎn)廠家面對的疑難問題。2012年，遼寧某公司發(fā)動機油底殼與機體結合面漏油故障排名占市場反饋三漏故障第一位，共1 207臺，故障率為1.08%，在此之前還沒有可靠的辦法和手段控制和解決柴油機油底殼和機體結合面漏油問題［1］。2013年年初，該公司成立三漏治理攻關團隊，由項目組牽頭組織公司八個部門，聯(lián)合開展工作，考慮油底殼和機體結合面之間漏油原因的復雜性，針對幾個主要原因進行分析，并制定了解決措施，取得了顯著效果。

1 油底殼主要漏油原因與處理

1.1 密封膠的影響與處理

該公司總裝廠裝配油底殼工序是117序，目前油底殼和機體結合面之間主要使用密封膠密封，密封膠是北京某股份公司提供的硅酮膠平面密封劑，型號是1590。因密封膠是油底殼和機體結合面之間的連接載體，它的作用對密封性影響很大，為了合理使用密封膠，我們研究了密封膠的物理反應特性，結合我們生產(chǎn)中的實際情況，找到密封膠的關鍵特性點，采取了改進措施，密封膠的使用更合理、更具適用性。

1.1.1 密封膠裝配時間和剪切強度數(shù)據(jù)分析與處理

硅酮膠平面密封固化機理是膠液與濕氣（水份）起反應，室溫下固化。膠貯存在密封容器內(nèi)，交聯(lián)劑不發(fā)生水解，膠液穩(wěn)定；膠擠出后，交聯(lián)劑發(fā)生水解產(chǎn)生活性基團-OH，并放出XH氣體，O-OH 與-OH產(chǎn)生縮聚反應，膠層從表皮慢慢向里固化，最終形成具有彈性的立體結構，密封膠裝配時間和剪切強度對比數(shù)據(jù)見表1。

表1 密封膠裝配時間和剪切強度對比數(shù)據(jù)表

據(jù)表1可知：密封膠建議在3分鐘內(nèi)裝配完成，否則膠層表皮硬化，影響密封膠的密封性，油底殼與機體結合面容易出現(xiàn)漏油。而目前我們的裝配生產(chǎn)線，原油底殼涂膠機工位有存放架，可周轉(zhuǎn)放置3個涂膠的油底殼，因硅酮膠裸露放置時間過長，會形成硬殼，所以我們改進油底殼存放架，在上面只能存放1個涂膠的油底殼，而且規(guī)定了裝配線在工休期間，包括生產(chǎn)中的15分鐘休息，生產(chǎn)線不能存放涂膠的油底殼，生產(chǎn)線開動前才能預涂油底殼，然后馬上裝配，把緊上面的螺栓，避免密封膠表面硬化，保證了密封膠的密封性。

1.1.2 密封膠固化速度的影響與處理

硅酮膠的密封效果很大程度上取決于固化速度，固化速度又取決于硅酮膠與空氣中氫離子結合的多少。所以溫濕度管理對于硅酮膠密封性也很重要。我們在裝配線涂膠工位增加了溫度計和濕度計，根據(jù)對比圖表監(jiān)控油底殼涂膠時的溫度和濕度，并做為日常管理項目進行日常點檢記錄，當我們的作業(yè)環(huán)境不能達到表中規(guī)定的溫濕度管理值時就要進行輔助濕度提升作業(yè)。輔助濕度提升作業(yè)的方法有2種：一是增加加濕器；二是增加噴霧裝置。因增加噴霧裝置要滿足的技術要求是噴霧壓力：0.2±0.05Mpa；噴霧距離：22.5±7.5cm；噴霧速度：20±6cm/s；噴霧方向、角度要垂直噴射。這在實際操作中很難保證操作的一致性，所以我們選擇了第一種方法，增加加濕器，依據(jù)管理表調(diào)節(jié)加濕器打開的刻度，達到了溫濕度管理表要求，同時明確不可將加濕器打開后不進行溫濕度確認。其中密封硅酮膠溫濕度見表2 。

1.1.3 密封膠兩結合面間的清潔度影響與處理

硅酮膠的特性中對兩結合面間的清潔度要求較高，發(fā)揮硅酮膠最大的密封效果在涂膠前必須對涂膠表面和被涂膠表面進行表面的擦拭作業(yè)，影響機體結合面和油底殼安裝面清潔度的因素也很多，從影響清潔度的發(fā)生源和流出源控制，實現(xiàn)了機體結合面和油底殼安裝面清潔度大幅度的提升［2］。

1）保證機體結合面清潔度方面

保證機體入總裝前底面清潔度要求：機加廠清洗機體是在最終清洗機上完成的，自動線清洗設備型號為QX025，清洗工序為750序；四缸線清洗設備型號為ZHS-Q602，清洗工序為600序，分析影響機體底面清潔度差的主要原因，有針對性的采取措施，保證機體入總裝廠之前符合技術要求。

表2 密封硅酮膠溫度與相對濕度對比

表3 QX025設備機體底面清潔度差原因分析與整改措施

表4 ZHS-Q602設備機體底面清潔度差原因分析與整改措施

總裝廠對機體第二遍清洗，清洗完成后需要補漆，噴漆工具做到定期清理，特別是防止噴漆殘物污染滾道；機體在預裝線裝配前人工用清洗劑對機體底面進行擦拭，按標準作業(yè)操作后才能裝配。

2）保證油底殼結合面清潔度方面

油底殼在公司屬于直供零部件，供應商使用周轉(zhuǎn)器具直接把油底殼送至生產(chǎn)線，原來供應商的周轉(zhuǎn)器具結構為5面敞開式，油底殼在周轉(zhuǎn)中易產(chǎn)生污染，后期更改為一面敞開，裝滿工件后再用帆布罩防護，實現(xiàn)半鋼半軟式全封閉，油底殼在周轉(zhuǎn)中的污染問題得到解決。

總裝廠增加清理工序，裝配前對油底殼結合面進行擦拭。

圖1 改進前周轉(zhuǎn)器具

圖2 改進后周轉(zhuǎn)器具

3）清潔度檢測方面

為了準確評價機體結合面和油底殼的清潔度，我們導入了先進的檢測方法，區(qū)分傳統(tǒng)的目測方法，使用檢查儀器測量，主要使用脫脂拉力計與測量片配合，把測量片粘貼到檢測平面上，垂直拉動脫脂拉力計，測量剝離荷重。記錄涂膠長度L，剝離荷重力F，剝離荷重計算方法=L/F，通過大量的試驗數(shù)據(jù)，我們確定了機體結合面和油底殼清潔度要求為1.4，同時也驗證了我們在機體結合面和油底殼生產(chǎn)和周轉(zhuǎn)中分步控制清潔度是有必要的。

表5 零部件脫脂拉力檢測情況表

1.2 油底殼和機體結合面螺栓扭矩的影響與處理

該公司總裝廠裝配油底殼螺栓使用風扳機把緊，螺栓扭矩一致性不能保證，工藝要求檢測扭矩值17-28N.m，而實際檢測最大值達到了40N.m。

油底殼屬于薄壁沖壓件，材質(zhì)為鋼板B-2.0/8F，厚度只有 2mm，過大的扭矩會使油底殼在把緊過程中出現(xiàn)變形或密封膠被擠出，通過模擬試驗，機體結合面和油底殼之間面壓試驗結果顯示（如下圖所示）：環(huán)形密封帶中間出現(xiàn)了斷點，螺栓附近的扭矩大，出現(xiàn)壓痕，實際裝配中螺栓附近的膠液被擠出，油底殼和機體結合面剛性連接，不能起到密封作用，這也是影響油底殼和機體結合面之間漏油的主要原因，為杜絕螺栓扭矩值超差或大小不一致造成漏油，項目組為總裝廠配備了定扭矩扳手，同時要求嚴格按擰緊順序操作，避免油底殼在把緊過程中出現(xiàn)變形或密封膠被擠出［3］。

圖3 油底殼和機體結合面面壓試驗結果

圖4 ：螺栓擰緊順序

1.3 涂膠機涂膠質(zhì)量影響與處理

1）油底殼涂膠機工作時，涂膠機軌跡不正確，膠液容易把個別油底殼螺紋孔蓋一半，造成膠條封閉帶減少。后期調(diào)整了涂膠機程序，修正了涂膠機的涂膠軌跡；

2）油底殼涂膠過程中，出現(xiàn)膠液溢出量不均現(xiàn)象，我們分析原因發(fā)現(xiàn)油底殼放置在夾具限位柱上時，有時出現(xiàn)限位柱上下串動，出現(xiàn)膠液溢出量不均，主要是夾具的限位柱不能固定，接著我們設計了可自鎖的定位銷，提高了夾具的定位精度。

圖5 改善前涂膠質(zhì)量

圖6 改善后涂膠質(zhì)量

1.4 油底殼平面度的影響與處理

油底殼平面度不合格也是造成漏油主因之一，為了深度解析油底殼平面度超差位置與漏油點對應關系，我們在研究漏油點的同時把油底殼底面平均分成24個點（如圖7所示），分析每個點的高度差，明確造成平面度超差的主要位置，有針對性的解決，提高油底殼平面度，同時要求供應商增加了出廠檢

圖7 油底殼底面分成24個點分布

1.5 油底殼與齒輪室T型結構面影響與處理

機體前端面與齒輪室中間有密封墊，裝配完成后，密封墊突出機體底面，因密封墊涂厭氧膠，操作者鏟掉突出的密封墊，同時用棉紗清理殘留膠液，避免厭氧膠與硅膠發(fā)生反應，保證了油底殼與齒輪室T型結構面密封。

1.6 其它影響與處理

該公司總裝廠大拆小修區(qū)，每天都有一定數(shù)量的發(fā)動機油底殼需要拆開，因涉及二次裝配手動涂膠，我們制訂了油底殼大拆小修后重新組裝標準作業(yè)文件，解決了實際生產(chǎn)中的異常情況因油底殼二次裝配而出現(xiàn)的漏油問題。

2 結論

我們對出廠的發(fā)動機進行后期數(shù)據(jù)跟蹤收集，看到油底殼和機體結合面之間漏油故障大幅下降，說明我們找到了漏油的主要原因：作為中間介質(zhì)，密封膠的作用是至關重要的，而從密封膠的物理特性入手，密封膠的固化時間、結合面要求的清潔度，根據(jù)密封膠的特點，做到合理使用；在零部件質(zhì)量上，油底殼平面度也很關鍵，只有各環(huán)節(jié)都充分考慮，包括裝配時把緊螺栓扭矩，涂膠機涂膠質(zhì)量，找到出現(xiàn)問題發(fā)生的主因，才能從根本上解決。

參考文獻

［1］ 徐國慶，徐飛躍，周海軍，池曉欽.發(fā)動機油底殼壓裝工藝分析及優(yōu)化［J］.制造技術與機床，2013（7）:42-43.

［2］ 李云，顧惠程，劉俊剛.發(fā)動機油底殼結合面漏油問題的研究［J］.中國科技博覽，2015（30）:44-44.

［3］ 黃財明，王濤，李偉飛，盧振東，王瑞平.發(fā)動機濕式油底殼的漏油分析［J］.環(huán)球市場信息導報（理論），2014（3）: 117-118.

中圖分類號：U464

文獻標識碼：B

文章編號：1674-943X（2016）02-0003-04

收稿日期：2016- 04- 17

作者簡介：孫景新（1979- ），男，遼寧凌源人，本科，工程師，主研方向為機械設計制造及其工藝、刀具加工制造技術。

Reason Analysis and Treatment of Engine Oil Pan Leakage SUN Jingxin1，YANG Jiguang2

（1.Dongfeng Chaoyang Diesel CO.， Ltd， Chaoyang， Chaoyang 122000， China；2.Chaoyang Engineering Technology School 12200， China）

Abstract：The oil pan and the body surface between the oil spill is a difficult problem with the engine manufacturers.With in-depth analysis we find the engine oil leakage reasons are: sealant curing time is long and unqualified surface cleanliness；the coating quality of the machine is pool and gluing track is irregular； the flatness of the oil pan is out of tolerance； the oil pan and binding bolt torque to body surface is not up to standard； the oil pan and T transition structure with a gear chamber surface is poor， and only a comprehensive analysis of the oil pan and the combination between body surface causes of oil leakage， oil leakage fault can be reduced.

Key words：engine； oil pan； oil leakage； treatment