某款发动机机油压力传感器安装孔漏油问题改进

胡广 白奎 乔彦超 刘昌鹍 黄笑笑

摘要：某款3缸发动机在热试磨合后，缸体机油压力报警器安装孔漏油问题，经确认机油压力报警器安装孔出现裂纹，导致机油流出。经分析原因为机油压力报警器拧紧螺栓为锥螺纹，拧紧末期对螺纹孔进行挤压，径向力达到破坏力矩，安装孔出现裂纹，导致机油泄漏。

Abstract： After a certain 3-cylinder engine is run in by hot test，The oil pressure alarm mounting hole of the cylinder body leaks oil， It is confirmed that the oil pressure alarm mounting hole is cracked， It causes the oil to run out. After analysis， the reason is that the oil pressure alarm tightening bolt is taper thread， Extrude the threaded hole at the end of tightening， The radial force reaches the breaking moment， A crack in the mounting hole caused an oil leak.

关键词：发动机;机油压力报警器;螺纹孔;漏油

Key words： the engine;oil pressure alarm;threaded hole;oil leak

中图分类号：U472.4                                     文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）11-0075-02

0  引言

汽车在运行过程中，会存在各类的异常问题，漏油问题是其中比较典型的，微小漏油会对使用感受产生影响，当机油泄漏一定程度时，会影响发动机异响及拉瓦问题，最后造成发动机报废，所以漏油问题在发动机需要避免，本文对某款发动机机油压力报警器安装孔漏油问题进行剖析。

1  问题描述

某款3缸发动机在热试磨合后，缸体机油压力报警器安装孔漏油问题，漏油部位如图1所示。

2  原因分析

2.1 故障确认

①对装机前拧紧数据进行调查，安装力矩要求15-18N.m，实际拧紧力矩为16N.m，无异常;②发动机整机试漏合格，无异常;③报警器：报警器外部结构完好，螺牙无损坏问题，螺纹规格满足要求，如图2所示;④螺栓孔：螺纹孔内螺纹无滑丝乱牙问题，但螺栓孔口部位存在异常裂纹，螺纹延申至第四个螺牙部位，如图3所示。

结论：机油压力报警器螺纹存在裂纹，油道内的机油无法封堵，通过螺纹裂纹流出，导致发动机漏油。

2.2 故障分析

通过零部件拆卸分析，发现螺纹孔存在裂纹，对裂纹产生原因分析如下：

①螺纹孔位置：通过三坐标分析，螺栓中心与螺栓搭子中心偏差满足要求，无严重偏心问题;

②拧入深度分析：机油压力报警器（如图4所示）正常安装后，机油压力报警器螺纹根部大端面与缸体螺纹孔端面距离6±1mm，实測5.1mm（如图5所示），间隙满足要求，螺栓选入深度无异常;

③缸体材质分析：对安装搭子硬度进行分析，硬度要求180-230HBW，实际检测为191HBW，硬度符合要求，金相组织A型石墨4级，珠光体含量98%，满足要求;

④拧紧配合分析：如图4所示，报警器螺纹形式为锥螺纹，在拧紧过程对孔螺纹产生挤压，存在径向力，当孔应力达到孔壁承受极限情况下，螺纹孔存在产生裂纹的风险;螺纹拧紧试验：取5台缸体，若干新的机油压力报警器，每个缸体分别进行16N.m、18N.m、20N.m、25N.m、30N.m、40N.m拧紧试验。5台缸体螺纹均在20N.m拧紧的时候产生裂纹，且每次拧紧后报警器端面到螺栓搭子端面的距离依次减小1mm，说明存在扩孔挤压现象;

⑤故障批次确认：通过排查，发现故障发动机均通过性能台架的抽检磨合，台均存在更换机油压力报警器的环节，对报警器更换工艺进行分析。

冷试前：安装工装机油压力报警器，力矩8±1N.m，如图6所示。

冷试后：安装机油压力报警器，力矩16.5±1.5N.m，如图7所示。

性能台架抽检：更换三通工装机油压力报警器，力矩16±2N.m，如图8所示。

性能台架抽检试验后：更换原机机油压力报警器，力矩16.5±1.5N.m。

结论：通过对故障批次进行分析，故障批次均与性能台架多次对螺栓孔进行拧紧有关;

拧紧试验结果与拧紧分析一致，锥螺纹在拧紧时对直螺纹孔产生径向挤压，多次拧紧容易导致螺栓孔产生裂纹。

3  整改对策

对螺纹孔增加沉孔（如图9所示），沉孔存在释放应力效果，防止锥螺纹拧紧时对螺纹孔口边缘产生过度挤压，避免裂纹的产生。

4  效果验证

①拧紧验证：准备5件增加沉孔的缸体按照上文进行拧紧试验，拧紧至40N.m螺纹孔仍然完好，无裂纹问题，整改效果明显。②耐久试验：通过2台800H耐久试验，无泄漏问题，整改有效。

5  结论

锥螺纹与直螺纹配合后，多次拧紧存在对孔口径向挤压的弊端，通过对螺纹孔口增加沉孔方案进行规避，端面沉孔对锥螺纹挤压孔口应力进行释放，有效解决拧紧裂纹问题。

参考文献：

[1]何将庆.汽油发动机缸体主油道堵头漏油分析与诊断[J].汽车实用技术，2020：2-3.

[2]张立荣.捷达伙伴轿车变速器瓢壳与发动机缸体结合处有渗油[J].汽车维修与保养，2015：2.

[3]张育春.发动机密封面漏油问题分析[J].内燃机与配件，2014（2）.