汽车涉水发动机损坏原因分析

武攀晓

摘 要：某公司所售车辆在行驶过程中涉水损坏。采用金相检验、外观检查等方法对车辆损坏原因进行了分析。结果表明，车辆进水后，水的不可压缩性导致车辆连杆弯曲、断裂，打坏车辆发动机壳体，造成车辆损坏。

关键词：车辆 涉水 发动机 断口分析

Analysis of the Causes of the Damage of Automobile Wading Engine

Wu Panxiao

Abstract：A vehicle sold by a company was damaged by water during driving. Metallographic inspection， visual inspection and other methods were used to analyze the causes of vehicle damage. The results show that after water enters the vehicle ， the incompressibility of the water causes the vehicle connecting rod to bend and break， which damages the vehicle engine housing and causes vehicle damage.

Key words：vehicle， wading， engine， fracture analysis

车辆涉水顾名思义，就是指车辆在地势低洼、有积水的路面行车，在水中通行。一般发生在阴雨天气，排水设备欠缺导致路面有积水的道路低洼地段，随着汽车保有量的不断上升，尤其是2020年雨水较多，汽车涉水事故起数也不断上升，对人们的生活影响也越来越大，目前，国内学者对汽车涉水损坏原因进行了大量研究。

某公司销售汽车在行驶过程中涉水损坏，造成损失，保险公司认为车辆二次启动，拒赔。为了探明车辆发动机损坏的原因，本文对其进行了失效分析。

1 车辆现场调查与检验方法

车辆停放在室外，覆盖有车衣，外观未见碰撞损坏痕迹。发动机已从车上拆除，进气口水平朝向正前方，处于中网后部上端位置，进气口下沿离地高度约850mm。发动机舱保险丝未发现异常，车内前排座椅已拆除，地板表面残留泥沙。排气管上沿离地高度约550mm。

发动机已完全拆解，现场未见空气滤芯、火花塞，机油已放掉。检查进气管内壁存在飞溅泥点，空滤壳体内部残留泥沙和液体流淌痕迹。车辆发动机为自然吸气V型6缸汽油机，每缸为双进气门和双排气门的4气门结构。发动机表面未见外力碰撞痕迹。检查气门室盖、气缸盖、凸轮轴、曲轴、油底壳等部件未发现明显损伤，多个气门座存在锈蚀痕迹。1缸和2缸活塞连杆弯曲断裂，变形缩短量约为10mm，活塞顶部未见碰撞痕迹，1缸的缸体部位存在硬物撞击造成的贯通性穿孔，受力方向由内向外，分离物缺失，其余活塞连杆未发现明显损伤。活塞顶部附着积碳程度较一致，缸筒内壁较为光滑，轴瓦未发现异常磨损及高温发蓝现象。起动机外观完好，驱动齿轮未发现异常损伤，现场驱动起动机可以正常工作。飞轮存在锈蚀痕迹，齿圈未发现异常损伤，拖车抵达现场时，车辆停在路中，路面积水没过排气管上沿，达到约2/3车轮高度。拆检照片显示：空气滤芯存在水印，空滤壳体内部有水迹，连接至节气门的进气管口有水迹。火花塞未见明显结胶现象。

2 试验结果

对连杆进行断口分析，分析结果：

（1）断口宏观未见明显塑性变形，可见明显的放射性花样，源区位于放射状花样收敛处连杆表面，向另一侧扩展开裂。通过扫描电镜，断裂源区观察到韧窝形貌，扩展区观察到明显的解理形貌，最后断裂区为韧窝形貌。

（2）断口宏观未见明显塑性变形，可见明显的放射性花样，源区位于放射状花样收敛处连杆表面，向另一侧扩展开裂。通过扫描电镜，断裂源区观察到韧窝形貌，扩展区观察到明显的解理形貌，最后斷裂区为韧窝形貌。

3 分析与讨论

场勘验时车辆发动机已完全拆解，且未见重要的空气滤芯。车辆及发动机的外表面均未见外力碰撞痕迹，可排除因外力碰撞导致发动机损坏的可能。未发现发动机轴瓦高温发蓝或拉缸拉瓦等异常磨损现象，可排除因润滑不良及高温导致发动机损坏的可能。根据车辆发动机活塞连杆断口分析可知，连杆为承受巨大作用力而弯曲断裂，未见疲劳裂纹，可排除因发动机活塞连杆自身缺陷导致发动机损坏的可能。车辆进气管内壁存在飞溅泥点，空滤壳体内部残留泥沙、液体流淌痕迹及空气滤芯存在水流冲刷痕迹，并结合其他拆检照片，均说明发动机进气管已大量进水。水流通过进气管进入第1、2缸内并积存在活塞顶部，缸内已进水的活塞上行压缩时，压缩行程实际上变成了对水的压缩过程，由于水无法被压缩，造成连杆承受压力急剧增大超过极限而弯曲断裂并打破缸体，导致发动机损坏。结合以上分析，车辆发动机进水导致连杆断裂，发动机损坏。

受车速快慢、发动机转速高低、进水量多少等因素影响，对发动机造成的损坏程度有所不同。发动机短时间内吸入较大量的水，则完全存在直接导致连杆断裂而发动机熄火的情况发生。车辆进气口水平朝向正前方，沿离地高度约850mm，救援时路面积水已下降但车辆前端积水深度仍有约550～600mm。在此水深下涉水行驶，水面波动起伏，即使车速不快，也会在车头引起相当高的水涌没过进气口，直接导致进气口在短时间内吸入较大量的水。由车辆断裂连杆的变形缩短量可知，进入缸内的水量较多，远超过其燃烧室容积。通常情况下若熄火后再次启动车辆，空气滤芯已浸水，进气阻力增大，进气量不足，且湿度过大，严重影响燃油与空气的混合配比，火花塞无法点燃;同时排气管完全被淹没，积水倒灌，排气阻力较大。此时起动机较难带动飞轮运转，发动机启动较为困难。强行启动甚至会造成飞轮齿圈和驱动齿轮打齿磨损痕迹，损坏起动机。即使成功启动发动机，混合气无法充分燃烧，会出现燃烧室积碳加剧，火花塞结胶现象。同样由于水的不可压缩性，会导致缸内进水的活塞连杆弯曲断裂。现场勘验时，车辆飞轮齿圈及起动机驱动齿轮未见异常磨损痕迹，起动机及保险丝未见异常，火花塞未见明显结胶现象，缸壁未见往复拉痕。未发现支持因二次点火导致连杆断裂打破缸体的物证特征。

4 结论及建议

（1）车辆发动机进水导致发动机损坏。

（2）车辆涉水行驶之前必须要确认涉水深度，如涉水，千万不要再次打火启动。