卡特C9型发动机机油管断裂原因及改进方法

卡特C9型发动机机油泵出油口与发动机缸体连接的机油管，是机油泵向发动机供给机油的唯一通道。一旦机油管损坏，将使发动机无法运转，若发现不及时，还会导致发动机抱瓦、拉缸等事故。卡特C9型发动机曾出现机油管断裂故障，本文通过分析机油管断裂原因，提出对机油管的改进方法。

1.机油管断裂原因分析

卡特C9型发动机机油管材质为铸铝，其内孔为圆形通孔。机油管两端面均设有密封槽，两端各设有1个螺栓孔，通过固定螺栓分别与机油泵和发动机缸体连接，如图1所示。该机油管的这种设计，存在以下3个缺陷：

一是机油管连接方式不牢固。当发动机负荷发生变化时，机油管内机油压力也随之发生变化。此时由于机油管两端均为单条螺栓固定，不断变化的机油压力必将给其两端的单条固定螺栓带来反复冲击。这种长时间的冲击，可造成机油管两端连接部位断裂。

二是机油管两端存在压力差。由于机油管下端面面积比其上端面面积大，在发动机工作时，机油管下端面所受压力大于其上端面所受压力。这种压力差作用在机油管上，使得机油管分别以两端的单条固定螺栓为支点进行摆动。这种长时间的摆动，可造成机油管下端与机油泵前壳体连接部位发生断裂。机油管断裂状况如图2a所示。

三是机油管所用材质不适于采用单条螺栓连接。由于机油管为铸铝材质，且每端仅有单条螺栓连接，在机油管内部机油压力反复变化和两端压力差的长期反复作用下，机油管与机油泵的连接耳便会发生疲劳断裂。

2.改进方法

根据机油管断裂原因分析，我们提出2种防止机油管断裂的改进方法：一是将机油管材质由铸铝改为铸钢，二是将机油管与机油泵的连接改为2条螺栓。

将机油管材质由铸铝改为铸钢，可提高机油管强度。但是由于机油泵前壳体是铸铝件，将机油管改为铸钢件后，可能会对机油泵前壳体造成伤害，所以此种改进方法不可行。机油泵前壳体发生断裂状况如图2b所示。

分析认为，将机油管与机油泵的连接由1条螺栓改为2条螺栓是可行的。这是因为机油泵前壳体上另有1个螺孔（见图2b），利用这个螺孔将机油管下端面改为2条螺栓固定，便可有效解决机油管的断裂问题。

按照第2种改进方法，采用氩弧焊对机油管与机油泵的连接端补焊连接耳。补焊后将该端面磨平，比照机油泵前壳体上2个螺纹孔位置和尺寸，在补焊的连接耳处钻1个螺栓孔，即完成对机油管的改进。改进后的机油管如图3所示。

改进后的机油管在卡特C9型发动机上已经使用近1万h，再未出现断裂情况，这说明此项改进是成功的。