2．沃尔沃客车的发动机为中置、卧式，这种布置方式在国内现有客车中是独有的。中置卧式发动机的优点是：降低发动机的高度，利于车厢的隔音和隔热，提高乘座的舒适性。由于前、后轴的载荷趋于平均，使车辆具有较好的制动性和操作的稳定性。但良好的隔音效果也使驾驶员在行驶过程中不易听清发动机的声音，较难了解发动机的工作情况。
3．沃尔沃客车发动机冷却系统设置了独立式液压冷却风扇，可以根据水温自动调节风扇转速。这种冷却风扇与液压元件、控制系统的共同工作，保证了发动机的冷却效果。
二、故障现象
1．机件损坏情况
（1）活塞从活塞销孔以下部分破损。销孔以上至活塞顶部残存，这部分形状基本保持圆形，断口处被活塞撞击变形。活塞圆周可见严重的纵向拉伤，并有烧融和粘结痕迹。残存活塞滞死于上止点位置，活塞环被积碳卡死在环槽内。
（2）气缸套与活塞配合部分基本完好，其余部分破损，气缸套内有压严重的纵向拉伤，并有因过热引起的色变。
（3）气缸体的外壁被打破，气缸套下水封槽凸缘被连杆小头及活塞销撞击破坏。
（4）连杆变形。
（5）曲轴无损坏。
（6）其余气缸和部分均正常，相邻的气缸套内壁有色变。
三．车辆工作条件
（1）行驶道路大部为高速公路，少数为山路。
（2）故障均发生在高速行驶的平直路段，及发动机重负的爬坡路段。
（3）故障车辆的行驶里程不一，无规律。
四、使用维护情况
（1）使用的机油为Mobil1300，规格为APICG－4，SAE15W－40，更换周期约为2500Km。
（2）防冻液为Mobil（夏季未使用防冻液，均以自来水替代）。
（3）故障发生前工作正常，无明显征兆。
五、故障原因分析
根据发动机损坏程度及驾驶者反馈信息的综合分析，试对故障过程做出模拟：
1．发动机运行中温度过高，超过工作允许温度；
2．未能及时排除故障，使发动机长期处于高温条件下工作，导致某一缸发生拉缸；
3．发生拉缸后，活塞与气缸的摩擦力增大，加剧温度升高，致使活塞机械性能下降，润滑条件恶化；
4．由于发动机的运动惯性克服拉缸的摩擦力，迫使故障活塞继续运行，故障加剧，活塞开始从薄弱处破损，至连杆小头由活塞销孔处拉断；
5．连杆与活塞销在气缸内自由运动，当残存活塞撞击到上止点位置时，气缸套破碎；
6．故障初期驾驶者不易察觉发动机异响，连杆小头继续撞击气缸，当驾驶者发现撞击气缸的振动和发动机异常时，捣缸故障已形成。
综上所述，产生故障主要原因是发动机温度过高，导致活塞损坏。发动机高转速，重负荷运行、驾驶者操作不当、维修不及时都会引起发动机温度过高。
六、事故分析
１．发动机温度影响活塞损坏的机理
活塞是发动机中一个处于十分严酷的工作条件下的重要零件，它受瞬时温度1600℃~1800℃的燃气周期性加热。高温燃气通过对流和幅射的方式，将燃料总发热量的2%~4％传给活塞。特别是柴油机，由于其燃烧过程的持续高温、高压、强紊流和强幅射的特点，使活塞的热负荷远高于汽油机。
首先了解活塞的最高温度，一般在活塞顶部。沃尔沃发动机活塞顶为ω型，最高温度为300℃~350℃沿凹坑边缘分布。活塞直径增大，其最高温度趋向最大值，直径大的活塞壁较厚，内外壁的温差较大，因而产生的热应力较高。
其次是第一道活塞环槽的温度（不超过200℃），这是很重要的温度指标，它将直接影响活塞环工作的可靠性。
活塞强度在高温下将明显降低，如铝合金受热在200℃以上时，强度开始迅速下降；温度超过300℃时，强度下降50％；达到380℃~400℃时，不能保证活塞可靠性。
在高温作用下，材料的抗弹性变形和抗塑性变形能力也随之下降。局部高温时，活塞会产生塑性变形、膨裂甚至烧损，因与相邻部位的温差大，产生的热应力破坏活塞的润滑条件，并引起活塞疲劳破坏。
温度过高将严重破坏活塞的润滑条件。第一道活塞环槽保持在200℃以内时，发动机长时间运行润滑油不会碳化，当温度超过200℃时，每升高10℃碳化强度增大一倍，超过240℃~250℃时，短时间运行也会产生严重碳化，导致活塞在环槽内结胶卡死，失去弹性和密封作用。
在活塞环失效，润滑条件被破坏后，活塞高速运动产生的摩擦力，使活塞温度增高，磨损增大直至拉伤。
综上所述，高温对活塞损坏的影响因素主要有：
（1）活塞材料的强度．抗弹性变形．抗塑性变形等机械性能下降；
（2）热应力引起活塞材料疲劳；
（3）高温引起活塞塑性变形；
（4）破坏了活塞的润滑条件。
2、发动机温度过高的原因
沃尔沃客车发动机是强制循环式水冷却方式，并采用独立的液压驱动冷却风扇，使其具有良好的冷却效果。
由于沃尔沃发动机冷却系的特殊构造，因而温度过高的原因也具有特殊性，根据我们的使用维修经验，水温过高的故障极少因冷却系元件损坏引发，主要是使用和维修不慎导致水温过高。
水温过高的原因主要有：
（1）冷却液使用不当，致水箱内水垢沉积过多，造成堵塞，影响冷却效果；
（2）冷却风扇液压泵皮带打滑或断裂，使液压泵工作不良；
（3）空气压缩机、涡轮增压器水道泄漏，致冷却系缺少冷却液；
（4）发动机长时间高轴转速超负荷工作；
（5）发动机技术性能下降，功率不足，未及时维修。
七、发动机工况的影响
发生捣缸故障的事故多在平直路段或爬坡路段，此时发动机正处于高转速大负荷的工作状态。
根据掌握的车辆信息，多数故障车在平直路段时速≥120 km/h，发动机转速为2200 r/min以上。车辆爬坡时，为保持行驶速度，发动机转速超过1400 r/min。两种路况时，发动机都处于最大功率和最大转矩的工况。
发动机理论认为，发动机的高转速和超负荷工况是影响发动机温度的重要因素。
转速对于发动机温度的影响，主要是通过燃料量和表面传热量作用的。一般说来，转速加快，燃料量会增加，放热量也随之增大，发动机温度上升。
发动机超负荷时，为保持功率输出，发动机每循环供油量会增加，气缸内平均有效压力随着增大，在供油提前角一定时，供油量增大，燃烧室中总的燃烧量增加，燃烧期延长，发动机温度增高。
发动机高转速大负荷的工况，使发动机温度增高，甚至超过允许温度范围，造成发动机温度过高的故障，使受热机件工作条件恶化。长期的恶劣工作条件，首先造成活塞损坏，继而损坏其他机件。
八、汽车动力性对捣缸故障的影响
在汽车使用中，沃尔沃发动机的捣缸故障比较多于其他车型，与发动机的功力性能关系极大。
汽车的动力性评价指标有最大功率和最大转矩外，还可以用汽车的比功率（发动机最大功率对整车总质量比）和比转矩（发动机最大转矩对整车总质量比）进行评价。这两项指标可以对各种车型的速度性能加速性能．牵引性能和爬坡性能进行量化对比评价，是汽车动力性能综合评价指标。
汽车设计时，大型客车的动力性参数推荐值为：
比功率 7.3~15.0 KW/t
比转矩 20~41 N·m/t
由参数可知，国产客车由于发动机技术性能的制约，使其动力性参数值较小。沃尔沃客车的动力性参数值趋向较大值，尤其是比转矩超过推荐值41％，使其具有优越的动力性能。
由于国产客车比功率值较小，车辆动力性能较差，如发动机产生拉缸故障时，极易“抱缸”，使发动机熄火，从而避免捣缸事故。
沃尔沃客车发动机良好的动力性能，保证了车辆的动力性，也有产生捣缸事故的隐患。
九、使用、维修对捣缸故障的影响
沃尔沃发动机的捣缸事故，除上述技术因素外，笔者认为，使用及维修的人为因素是引起发动机温度过高的重要因素。
（1）由于沃尔沃客车的动力性能和行驶路况良好，部分驾驶者长期高速（超速）行驶。本公司规定最高时速为100 km/h，有驾驶者常以120 km/h行驶，这给发动机损坏带来隐患。
（2）部分驾驶者发现温度过高并不及时报修，长期带病运行，容易造成捣缸。
故障例一 笔者公司某车，长期存在大负荷工作时，温度高的故障，100 km/h时速时水温接近100℃，爬坡时为100℃，主班驾驶者未维护，一直采用控制车速的办法来控制水温。代班司机因不了解此车车况，高速行驶途中造成捣缸事故。
故障例二 代班司机责任心不强，发现异常情况不报修，不处理，心存侥幸，强行运行。2002年5月，代班驾驶者晚班运营返回武汉，行至武汉80 km时，发现水温超过100℃。驾驶者检查后未找出原因，后又行驶30 km时，发生捣缸故障。修理时发现故障原因为冷却液压泵皮带断裂所致。
（3）对车辆技术性能不熟悉，没有掌握故障特性。
故障例三 驾驶者反映其车在行驶中水温高，有时开锅。由于当时未能查出水温过高的原因，采取了边探讨边摸索的方法进行修理，延误了修理时机，造成故障。
十、预防措施
笔者公司通过对故障原因的分析，提出系列预防措施，并取得一定的成效。
1．加强技术管理，认真总结经验。发生故障后，及时组织人员进行分析，提出解决方案，从管理方面保障车况良好。
2．密切注意车辆行驶和维修信息（重点防范发动机温度高的故障），发现故障及时处理，不使故障恶化。
3．强化驾驶者责任心，每个驾驶者都应熟悉所保管车辆的性能，严格执行报修规定，严禁故障车运行。
4．安装行驶记录仪器，杜绝超速行驶。制定相关处罚规定，制约驾驶者不负责任的行为。
