发动机气缸异常磨损的成因与预防

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1、发动机气缸异常磨损的成因与预防发动机气缸异常磨损的成因与预防(2006-06-0911:30:38)转载▼标签：汽车管理发动机〖摘要〗气缸磨损能改变气缸壁的尺寸、形状、和表面质量，改变活塞与气缸壁的配合特性，从而决定发动机的性能和寿命。本文从摩擦、磨损机理和气缸异常磨损的实际现象入手，研究气缸磨损的成因及规律。提出如何延缓气缸磨损、特别是防止气缸异常磨损的相关措施。关键词：摩擦磨损使用维修检测１摩擦、磨损的概念及成因1.1摩擦及分类摩擦是相互接触的零件表面，在有相对运动或相对运动趋势时所产生的阻碍这种运动或运动趋势的作用。摩擦是磨损的起因，

2、磨损是摩擦的结果。依照摩擦副的运动形式分为：滑动摩擦、滚动摩擦、复合摩擦。按润滑状况分为：固体摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦。滑动摩擦是接触表面有相对运动或相对运动趋势的摩擦。汽车气缸壁与活塞、活塞环之间的摩擦属滑动摩擦。固体摩擦即干摩擦，是指摩擦副表面间没有润滑油或其它润滑界质的摩擦。流体摩擦是指两工作表面完全被润滑油隔开的摩擦。其摩擦只发生在润滑油流体分子之间，从理论上说，流体摩擦不发生磨损。边界摩擦是在流体摩擦的润滑油膜形成的条件不断恶化后形成的，是指相对运动的工作表面间被极薄的一层具有特殊界质的润滑油边界膜所隔开的摩擦。边界膜主

3、要由吸附在零件工作表面上的润滑介质的物理吸附膜构成。边界膜能起到较好的润滑作用，边界膜的形成与存在都有一定的临界温度，工作温度过高油膜将被破坏，形成干摩擦。混合摩擦即固体、流体、边界摩擦同时存在。气缸在实际工作中大多处于这三种摩擦共存状态，而且随着负荷、温度、转速的变化三种状态可以相互转化。1.2磨损及分类１气缸磨损分类及成因。磨损是两个相对运动的零件摩擦表面互相作用的结果，是摩擦表面金属不断损失的现象按零件破坏的机理分粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损。气缸磨损大多由前三者的复合形式造成，其各自作用大小由汽车工作环境、使用、维修因

4、素决定。（１）粘着磨损，是由于粘着作用使一个零件表面的金属转移到另一金属表面所引起的磨损。粘着磨损是干摩擦的结果，发生在摩擦表面相互接触的点之间，与摩擦零件表面的温度、负荷成正比。因润滑不足引起的“拉缸”是典型的粘着磨损。（２）磨料磨损，是摩擦表面间由于硬质固体颗粒使相对运动的零件表面产生的磨损。磨料磨损的机理可归咎于磨料的机械作用，这种作用与磨料的尺寸、形状、硬度及被磨面的机械性能有关。（３）腐蚀磨损，摩擦时由于材料表面与周围介质发生化学、电化学作用而产生的磨损。包括氧化磨损、特殊介质磨损两类。在气缸正常磨损中腐蚀磨损所占比例较大。氧化磨

5、损是摩擦表面与氧化介质作用形成氧化膜，在摩擦过程中脱落、形成、再脱落的反复作用过程。其大小与摩擦表面间的润滑条件、运动速度、接触载荷、氧化膜的硬度及韧性、介质的含氧量、润滑材料的性能等因素有关。相对而言，气缸上部第一环上止点处润滑条件最差，高温高压最易发生氧化腐蚀。特殊介质磨损指摩擦副表面与酸等特殊介质发生作用引起腐蚀而形成的磨损。特殊介质指酸、碱、盐等。在有腐蚀性的气体或液体介质中，零件表面会发生化学反应，其产物在摩擦副表面相对运动中被剥离造成磨损，其速度较快。气缸中的腐蚀成分主要成分来自燃料燃烧后废气中的ＳO、ＣO、ＮO。实践证明，在起

6、动初期，水温在80－85℃以下时（相当于气缸温度140℃），气缸温度低于“露点”，酸性氧化物溶于废气中的水蒸气凝结的水中形成HＳ0、HＣO及其它有机酸，对缸壁造成强烈腐蚀。发动机冷却水温对气缸磨损的影响非常明显，如当冷却水温在40－50℃时，气缸磨损是正常磨损的六倍。水温正常以后，酸性物质和水蒸气可随废气排出，危害害变小。２气缸异常磨损现象分类及成因通过长期维修实践发现，气缸异常磨损根据其发生条件及状态的不同可分为以下几个类型：（１）拉缸。拉缸是活塞环或活塞把气缸工作表面拉成伤痕的现象。其破坏性最大，能直接导致早期镗磨修理或报废。高温、润滑

7、质量下降是拉缸的序曲，干摩擦是导致拉缸的直接原因。长时间大负荷、冷却不良、缺润滑油或润滑油品质恶劣、配合过紧、缸壁表面加工质量不良会破坏油膜或使油膜难以形成，发生干摩擦，引起粘着磨损。现象为活塞及气缸壁沿轴向形成不规则沟槽或金属粘着，缸壁呈不规则磨损。其发生时间不确定，在新机走合期及高温季节较多发生。气缸异物也会造成拉缸，但与上者有明显不同。其损伤多为局部拉伤，没有金属粘着转移现象，气缸磨损较为规则。（２）断环，缸壁内形成双“缸肩”。多发生于发动机一个大修间隔中后期。第一道压缩环失去弹力折断，第二气环上止点处会形成第二缸肩，其深度与第一环断

8、裂后车辆运行里程成正比。因折断的第一环在活塞上行时对第二缸肩仍然存在较轻的摩擦，所以第二缸肩比第一缸肩要平缓，为光滑的波纹状环形突起。CA6102型发动机运行10万公里以上即有发