发动机非正常磨损机理探析

1、发动机非正常磨损机理探析 汽车是机电一体化产品，随着行驶里程的增加，汽车技术状况不断变化，由于零件的磨损、变形、疲惫、腐蚀等原因，使其动力性、经济性、操纵性变坏，直至丧失正常工作能力。其中发动机零部件工作表面的非常磨损是导致汽车常常出现故障并使技术状况恶化的主要原因之一。 发动机非正常磨损多发生在作回转运动的曲轴及轴瓦、作往复运动的活塞及气缸以及承受冲击载荷的气门组件等零件。 1曲轴与轴瓦的磨损 发动机在工作过程中，曲轴与轴瓦承受很大的机械负荷以及热负荷，润滑条件较差，工和表面不易形成强力油膜，减磨合金层极易被烧熔即常称作“烧瓦，或者合金层脱落。假设机油过脏，还会导致轴颈和轴瓦擦伤，造成早期磨

2、损。 造成发动机烧瓦的主要原因如下： 发动机长时间超负荷运行或者在炎热夏季长时间运转，导致发动机温度过高，机油粘度下降，机油压力过低，使油膜破坏，轴和轴瓦之间由完全液体摩擦变为边界摩擦甚至是干摩擦，最终导致减磨合金层熔化。故障出现后可在发动机下部或加机油口处听到清脆而短促的异响。在对发动机逐缸断火或断油检查时，依据响声强弱很容易找到烧瓦或轴颈磨损缸位。在出现故障缸位的频率上，尤以第一缸最为常见。 1.1.2不按规定使用润滑油或使用不合格的润滑油 不合格的润滑油含水份和杂物较多，抗氧化、抗腐蚀能力较差，使用过程中很容易结胶和积炭，且老化变质快。在此状况下发动机高速运转时润滑油粘度大幅下降，形成的

3、油膜强度不够，使轴瓦的润滑条件恶化，加速了轴瓦的异常磨损和烧瓦故障的发生。 1.1.3未按要求及时改换机油 车辆行驶一定公里数后应按规定要求改换机油，特别是车辆常常行驶在砂土、多尘路面上时及烧瓦修理时，更应按要求改换机油。否则，由于机油中杂质和金属磨屑的含量大量增加，使机油很快变质，从而加剧油膜破坏，增加了轴瓦的异常磨损并最终导致发动机轴瓦烧蚀。 机油在发动机运转过程中主要起润滑、冷却、清洗、密封、防腐、减振及降噪等作用。假设系统中机油严重不够，曲轴轴颈和轴瓦的摩擦表面润滑、冷却不良，导致高温发生烧瓦故障。发动机润滑系统中机油严重不够的原因主要是机油滤清器堵塞一般应在5000km左右改换一次机

4、油滤清器、机油泵损坏、油管堵塞或泄漏。堵塞常因油底壳过脏造成一般运行车辆应在5万km左右清洗一次油底壳，或者是由于机温过高使合成冷却机油产生胶质造成。由此可见，冷却系统性能的好坏，也会导致润滑系统故障。 汽车发动机长时间使用，造成轴瓦和轴颈的磨损，进而造成轴瓦与轴颈的配合间隙增大。当配合间隙过大时，发动机机油压力下降，达到一定程度后润滑供油不够造成发动机烧瓦故障。 1.1.6修理方法不正确、安装不当 在修理时选用轴瓦规格不正确或轴瓦本身存在缺陷，使轴瓦与轴颈表面配合间隙过大或过小，不仅影响油膜的形成，并且影响轴瓦和轴颈之间摩擦热散失，造成摩擦表面局部高温并使润油条件恶化，导致发生轴瓦异常摩擦及

5、烧蚀事故。 一般曲轴轴颈都经过优良的处理并形成耐磨层。在大修时，应慎重选择磨削曲轴轴颈，首选用加大轴瓦的办法来恢复曲轴与轴瓦的配合关系。 当环境温度低于5时，由于此时油泵转速低，机油粘度大，且大部滞留在油道内，此时强行快速起动发动机，机油不能及时到达运动件表面形成强力油膜，极易导致发动机运动件的磨损，这时发动机所受的损害最大。试验证实，70发动机运动部件的磨损发生在这一期间。因此，在冬季发动机应注意保温、防寒，装有预热装置的发动机应利用预热装置来辅助起动。 1.2轴瓦合金脱落 当发动机使用不当时，轴瓦和轴颈的摩擦面会较频繁地直接接触，其微观凸起部分产生疲惫裂痕，机油渗入裂痕后加速裂痕扩大，导致

6、合金微粒较快地从轴瓦表面脱落。导致曲轴轴颈和轴瓦的配合间隙逐渐增大，表现为机油压力下降和发动机异响。 1.3轴瓦擦伤 轴瓦擦伤一般在轴瓦与曲轴轴颈间瞬间缺乏机油或润滑油膜瞬时破裂的状况下发生，其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤斑痕或沟槽。其主要原因是机油过脏，机油滤清器失效，机油中杂质或磨料过机油过脏，机油滤清器失效，机油中杂质或磨料过多。另外，使用劣质机油或机油等级太差也会造成轴瓦擦伤。应依据车型、负荷、车速、季节、区域温度合理选用润滑机油。机械负荷和热负荷都较大的增压式柴油机，不能使用一般柴油机机油，应使用清净分散性、氧化安定性、缓腐蚀性和抗磨性更好的机油。 轴瓦的剧烈磨损一般发生在反复瞬间缺

7、油的状况下。比如，起动时或突然加速时的瞬间缺油，轴颈和轴瓦摩擦表面发生直接接触，无强力油膜支持保护，导致轴瓦剧烈磨损且伤及轴颈。另外，在机油滤清器堵塞、机油油面过低、机油油温过高以及冷车起动后急剧高速运动，都会导致轴瓦剧烈磨损。 2活塞与气缸的磨损 气缸早期磨损使发动机动力显著下降，润滑油、燃油消耗急剧增加，动力性和经济性变差。造成非正常磨损的原因如下： 如对中增压柴油机夏季应使用CD级14号中增压机油，而在冬季则应换用CD级8号机油，不能为了降低成本而选用低级别润滑油。 机油使用一定时间后，逐渐老化变质，失去润滑作用，同时混入一些机械杂质会引起磨料磨损。 如油环的刮油布油能力、气环的弹性、机

8、械强度，安装时端隙、边隙、背隙是否符合技术要求以及气缸的加工精度等级，缸壁的强化处理工艺是否符合技术要求，曲轴的动平衡以及曲轴回转中心线与活塞往复中心线的垂直度，都将影响活塞环与气缸的耐磨性。因此，在选配时一定要保证气缸与活塞环的产品质量和装配精度。 长时间的低温运转，一是造成燃烧不良，使气缸套上部产生严重的磨料磨损；二是引起电化学腐蚀。 2.5不重视空气滤清器的保养，空气滤清器滤芯堵塞严重 空气中所含的各种灰尘杂质中二氧化硅占一半以上，其硬度超过钢铁，所以进入气缸的空气假设不经滤清器直接进入气缸就会加速气缸磨损。 气缸的润滑多由曲柄连杆机构的飞溅润滑与机油喷嘴的压力喷射来完成。如果油泵失效，

9、机油滤清器或喷嘴堵塞，都会造成气缸润滑不良和活塞冷却效果变差，致使气缸早期磨损。另外，当轴瓦早期磨损时，会导致主油道压力下降，使一些高负荷发动机的机油喷嘴工作不良，也使系统润滑不良。因此，必须保证机油清洁、各零部件性能优良，管道干净、密封、畅通。 发动机大修时的修理质量对零部件及整机的使用寿命影响很大，频繁地拆装、工作环境不洁、修理技术不高、装配质量无法保证、调整测试设施差等都是发动机早期磨损的重要因素。 3预防发动机非正常磨损的措施 起动前要对发动机进行必要的检查，如机油油位、机油滤清器、空气滤清器、冷却水位等。严禁先起动后加水。初次起动时，应先使发动机空转几圈，待磨擦表面得到润滑后再起动。起动后应怠速运转升温，严禁猛轰油门，待机油温度达到40时再起步；起步应保持挂低速档，并循序每一档位行驶一段里程，直到油温正常，方可转为正常行驶。 要严格按季节和发动机性能要求选用最正确粘度值的润滑油，不可随意购用劣质润滑油，并常常检查和保持润滑油的数量与质量。 使空气滤清器、机油滤清和燃油滤清器保持优良的工作状态，对减轻气缸套的磨损至关重要。强化对“三滤的保养，是防止机械杂质进入气缸，减轻气缸磨损，延长发动机使用寿命的一项重要措施，在乡村和多风沙地区尤为重要。有的驾驶员为了节约燃料而