发动机非正常磨损机理探析

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发动机非正常磨损机理探

析

Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.

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文件编号：KG-AO-7542-92 发动机非正常磨损机理探析

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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、疲劳、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经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。若机油过脏，还会导致轴颈

和轴瓦擦伤，造成早期磨损。

1.1烧瓦

造成发动机烧瓦的主要原因如下：

1.1.1发动机长时间超负荷运行

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，根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。在此情况下发动机高速运转时润滑油粘度大幅下降，形成的油膜强度不够，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 未按要求及时更换机油

车辆行驶一定公里数后应按规定要求更换机油，特别是车辆经常行驶在砂土、多尘路面上时及烧瓦维修时，更应按要求更换机油。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。

1.14机油严重不足

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。若系统中机油严重不足，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足的原因主要是机油滤清器堵塞（一般应在5000km左右更换一次机油滤清器）、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。

1.1.5配合间隙过大

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足造成发动机烧瓦故障。 1.1.6维修方法不正确、安装不当

在维修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烧蚀事故。

1.1.7曲轴磨损破坏曲轴轴颈表面的耐磨层

一般曲轴轴颈都经过良好的处理并形成耐磨层。在大修时，应谨慎选择磨削曲轴轴颈，首选用加大轴瓦的办法来恢复曲轴与轴瓦的配合关系。

1.1.8冷起动操作不当

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。试验证明，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劳裂纹，机油渗入裂纹后加速裂纹扩展，导致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情况下发生，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。应根据车型、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，不能使用普通柴油机机油，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。

1.4轴瓦剧烈磨损

轴瓦的剧烈磨损一般发生在反复瞬间缺油的情况下。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：

2.1不按规定使用润滑油或使用不合格的润滑油