一起特殊原因引发的正时皮带断裂故障

正时皮带是汽车发动机配气机构的重要部件，用来保证凸轮轴、曲轴相互运动关系。正时皮带是一根由帘线和橡胶构成的齿型传动带。

 

在柴油机共轨系统中，正时皮带由于发生跳齿、断裂等问题使运动部件位置关系改变，发动机运转不良，甚至发生活塞撞击气门，造成发动机主要部件报废。

 

一辆长城皮卡在行驶中突然熄火，接到维修任务后，笔者立即来到现场。车辆型号为 CC1031 9S53，四驱型，发动机排量 2.5L。

 

检查发动机外观无油水泄漏，蓄电池电压正常，初步检查传感器连线、插头、高压泵电磁阀和喷油器插头正常。打开点火开关，有起动机弹出齿轮的声音，无法正常旋转，无法起动。检查起动电路无故障。挂上空挡，用手动盘车，曲轴转动卡滞。拖至车间，用举升机架起四轮，空挡位置转动传动轴，转动正常，认为故障在发动机内部。拆开正时皮带盖检查，发现除正时皮带断裂以外，各齿轮和过渡轮和张紧轮无损坏。

 

拆下气缸盖，发现气缸活塞顶部开裂，部分气门杆弯曲。至此基本可以断定故障原因为正时皮带断裂，造成发动机无法继续运转和起动，同时活塞顶到气门。

 

笔者认为维修前应该寻找到正时皮带断裂的原因，才能避免此类故障的重复发生。正时皮带传递曲轴的动力，从而带动高压油泵和凸轮轴旋转。正时皮带断裂的原因一般有：

 

1）超过使用年限和里程，正时皮带老化；

2）质量不合格的皮带；

3）皮带轮和皮带之间有异物，造成皮带受力超过极限强度；

4）凸轮轴、高压泵或过渡轮轴承烧死造成皮带超过负荷；

5）配气系统有卡滞，使皮带超过负荷；

6）装配力矩错误。

笔者通过查寻维修记录和对驾驶员进行询问，了解到这辆车是与同期同型号另外 9辆车同时更换的同批次正时皮带，为原厂件。截止目前，单辆运行 0.5 万 km 以上，运行正常，同批次正时皮带质量属于合格 范 围 。不 存 在 正 时 皮 带 超 过 使用 年 限 和 正 时 皮 带 老 化 的 问 题 。

 

进一步拆解和检查，未发现带其他异 物 ，不 存 在 异 物 进 入 齿 轮 表 面 ，造 成 受 力 增 大致 使 皮 带 断 裂 的 情况。检查曲轴、凸轮轴、高压泵、张紧轮和过渡轮，检查轴承和接触面正常，未发现轴承烧死和表面不平整的问题。进一步拆卸，检查配气系统，挺杆、推杆和气门摇臂正常，除遭到活塞撞击而损坏的气门，配气系统其他部件正常。通过询问、调查装配人员，了解到是由经验丰富的维修工安装的皮带，失误几率很小。

 

寻找正时皮带断裂原因一时陷入困境。于是重新检查正时皮带的断口。断口呈现撕裂状态，部分齿脱开，帘线脱出散开。再看皮带背面，型号正确，里程不超过 1 万 km。经查证皮带为原厂正品。笔者认为正时皮带是受到附加外力，超过自身极限强度而断裂。这个附加外力是什么呢？

第二天，笔者再次检查发动机拆检部分，偶然发现正时齿轮箱底部有一些防冻液。防冻液是从过渡轮固定螺纹孔中流出，量很少。通过仔细检查正时齿轮箱内壁，发现周边有许多防冻液飞溅、干涸的痕迹。正时齿轮箱为铝合金材料，用密封垫与缸体结合，缸体上的水道同时被密封垫密封。再次拆检正时齿轮箱，发现正时齿轮箱与缸体水道口处的密封垫破损，防冻液就是从这里漏进正时齿轮箱里的。防冻液随着过渡轮的旋转飞溅到正时皮带的内侧，也就是带齿与齿轮结合处。皮带转动速度至少在 900r/min以上，正常行驶转速在 2 200r/min以上。在这种高速下，防冻液来不及被完全挤出齿轮表面，形成具有一定厚度的水膜，造成皮带过载。这种情况时间久了，正时皮带因为疲劳断裂。

 

 

更换了正时齿轮箱与缸体之间的密封垫，排除了漏水现象，正时皮带未再次发生断裂故障。