发动机磨合原理及磨合规范制定原则
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➢与转速和负荷均有关零部件:主要是曲柄连杆机构,不但要完成微观几何形状的 磨合,对宏观几何形状也要进行一定程度的磨合。规范中应包括中高转速乃至额定 转速,以及中大负荷及至全负荷的磨合,其中最难磨合的是轴颈与轴瓦的磨合,磨 合时间需几小时、十几小时乃至几十小时。
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2020/4/10
三Hale Waihona Puke Baidu制定磨合规范的指导意见
❖分类磨合
1、出厂检验磨合规范
该规范的特点属于微观几何形状的磨合阶段,要求发动机在低、中 转速运转,负荷应为冷拖磨合、无负荷或小负荷的热磨合。摩擦副表面 粗糙度的磨损比较剧烈。该阶段磨合质量对发动机使用寿命有重要影响。
2、正常寿命磨合规范
该类规范的特点是在完成低、中转速冷拖磨合、无负荷或小负荷热 磨合后,又进行中高转速及中大负荷的热磨合。它是在完成微观几何形 状的磨合后,对宏观几何形状进行一定程度的磨合。此规范磨合后,按 正常工況运转使用已不影响发动机寿命,但发动机机械损失功率仍未达 到稳定状态,性能指标仍未达到最佳值。
1、确定磨合规范的初始转速及转速间隔
1)拖动磨合 初始转速 500r/min 转速范围 500-1000r/min 转速间隔 100-200r/min 工況时间 15-20min
2)热车磨合 初始转速 1000-1500r/min 转速范围 初始转速到额定转速 转速间隔 200-400r/min
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该规范适用于复杂的性能试验、性能对比试验以及开发性试验前的磨合。
4、零部件磨合规范
➢与转速有关与负荷无关零部件:包括配气机构和轮系的齿轮等,摩擦副多为点接 触或线接触,接触应力较大,且多为飞溅润滑,所以磨合规范的重点是微观几何形 状的磨合,重点考虑磨合规范的转速分布,各转速的相应负荷均不大于50%,磨合 总的时间几分钟至几小时,最多为6小时左右。
该规范适用于只进行一般的生产监督性的性能抽检,对指标要求不 严格的规范性试验,或可靠性试验前的磨合。
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3、性能试验磨合规范
该磨合规范应完成了微观几何形状的磨合,并已基本完成了宏观几何形状的磨 合。磨合后期应进行中高转速乃至额定转速和全负荷磨合。磨合规范总时间为十几 小时至几十小时,一般为20-40小时。磨合结束发动机的机械损失功率基本稳定, 性能指标已达最佳值。
2、为什么要磨合
➢ 零部件表面加工无论如何光洁精确,微观上也是粗糙不平的,宏观上也有 锥度、椭圆和形位配合公差。
➢ 磨合前实际接触面积比名义上小得多,一般不会大于40%-50%,有的只能 达到30%左右,形成接触点负荷集中、过载、产生高热,使润滑油膜破坏, 引起烧蚀粘结;通过磨合,真实接触面积逐渐扩大,磨损减慢,逐渐过渡 到正常稳定的磨损阶段。
4、性能试验磨合规范的制定
1)拖动磨合 初始转速 500r/min 转速范围 500-1000r/min 转速间隔 100-200r/min 工況时间 15-20min 循环总时 1-2h
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2)热车磨合(循环法) 初始转速 1000-1500r/min 转速范围 1000r/min到额定转速 转速间隔 100-200r/min 工況时间 30-60min 循环总时 20-40h 每一循环的内容为: 第一循环——25%负荷,从1000r/min至额定转速,每工況30min; 第二循环——50%负荷,从1000r/min至额定转速,每工況30min; 第三循环——75%负荷,从1000r/min至额定转速,50%额定转速以下每工況
严重磨损阶段Ⅲ区:工作表面剧烈磨损破坏,磨损曲线急转上升。
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二、磨合原则
❖ 微观阶段磨合:冷磨合、无负荷及小负荷热磨合,主要在中低转速运转,每 工況的磨合时间只需要1-20min,该阶段总的磨合时间为几分钟,最多2小时。 一般出场验收磨合或发动机正常寿命磨合的第一循环均属此类。
❖ 宏观阶段磨合:转速范围从低转速到额定转速,运转负荷较大,从低中负荷 至全负荷,每工況磨合时间较长,该阶段总的时间为几个小时到几十个小时, 磨合结束发动机各项指标(性能、机械损失功率、机油消耗量、漏气量)均 趋于稳定。
❖ 正确的磨合在于保证摩擦表面最少损失的前提下尽快的磨合,使内燃机迅速 进入负荷使用工况。
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2、确定负荷的性质及大小
微观几何形状的磨合应为拖动磨合、热车空负荷及中小负荷的磨合; 宏观几何形状的磨合应为中大负荷及至全负荷的磨合。
3、确定工況磨合时间
微观几何形状的磨合,在某一工況下只需几分钟最多20分钟左右即可磨合稳定; 宏观几何形状的磨合,在某一工況下运转时间不应小于半小时,一般在1小时以上。
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磨合阶段Ⅰ区(O-A):T0属微观几何形状(粗糙度)磨损阶段,磨损曲 线的曲率半径较小,摩擦表面粗糙度磨损比较剧烈,但零件尺寸基本不 发生变化;
T1属宏观几何形状磨损阶段,磨损曲线的曲率半径较大,表面剧烈磨损 已经停止。
正常磨损阶段Ⅱ区:已具有良好的工作表面,磨损已稳定,磨损曲线几 乎为略有倾斜的直线,磨损量与运转时间成正比。本阶段的长短标志着 发动机的正常使用寿命。
➢ 磨合前,运动面上的凸凹互相接触和嵌入,若速度和负荷不合适,会出现 剧烈摩擦、冲撞、金属撕裂等,造成表面损伤。
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➢ 因装配质量引起的其它不良因素(划痕、磕碰等)。 ➢ 发现装配中的缺陷,并及时予以排除。 ➢ 装配清洁度及运转初期的磨屑需要清洗排除。
3、发动机磨损阶段 摩擦副整个磨损过程大致分为三个阶段:
发动机磨合原理及磨合规范制定原则
庞付忠 Pang Fuzhong
一、磨合原理
1、什么是磨合:它是一个机械物理与化学作用的复杂过程,使摩擦表面 性质从初始状态过度到使用状态的过程。
它有狭义和广义之分:狭义指内燃机磨合的前阶段由外力拖动的冷磨 合和自身启动热磨合;广义是指包括整个负荷工况在内的正式运转前 的磨合过程,甚至包括正式初期运转阶段。
❖ 磨合过程取决于磨合运转的负荷、转速工况,首要任务是选择选择初始负荷 以及分级加载值,这些数值即要保证没有擦伤,同时又要选得足够大,以便 加快磨合。
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❖ 磨合程序、负荷、转速与时间的分配
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❖ 汽油机的磨合
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三Hale Waihona Puke Baidu制定磨合规范的指导意见
❖分类磨合
1、出厂检验磨合规范
该规范的特点属于微观几何形状的磨合阶段,要求发动机在低、中 转速运转,负荷应为冷拖磨合、无负荷或小负荷的热磨合。摩擦副表面 粗糙度的磨损比较剧烈。该阶段磨合质量对发动机使用寿命有重要影响。
2、正常寿命磨合规范
该类规范的特点是在完成低、中转速冷拖磨合、无负荷或小负荷热 磨合后,又进行中高转速及中大负荷的热磨合。它是在完成微观几何形 状的磨合后,对宏观几何形状进行一定程度的磨合。此规范磨合后,按 正常工況运转使用已不影响发动机寿命,但发动机机械损失功率仍未达 到稳定状态,性能指标仍未达到最佳值。
1、确定磨合规范的初始转速及转速间隔
1)拖动磨合 初始转速 500r/min 转速范围 500-1000r/min 转速间隔 100-200r/min 工況时间 15-20min
2)热车磨合 初始转速 1000-1500r/min 转速范围 初始转速到额定转速 转速间隔 200-400r/min
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该规范适用于复杂的性能试验、性能对比试验以及开发性试验前的磨合。
4、零部件磨合规范
➢与转速有关与负荷无关零部件:包括配气机构和轮系的齿轮等,摩擦副多为点接 触或线接触,接触应力较大,且多为飞溅润滑,所以磨合规范的重点是微观几何形 状的磨合,重点考虑磨合规范的转速分布,各转速的相应负荷均不大于50%,磨合 总的时间几分钟至几小时,最多为6小时左右。
该规范适用于只进行一般的生产监督性的性能抽检,对指标要求不 严格的规范性试验,或可靠性试验前的磨合。
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3、性能试验磨合规范
该磨合规范应完成了微观几何形状的磨合,并已基本完成了宏观几何形状的磨 合。磨合后期应进行中高转速乃至额定转速和全负荷磨合。磨合规范总时间为十几 小时至几十小时,一般为20-40小时。磨合结束发动机的机械损失功率基本稳定, 性能指标已达最佳值。
2、为什么要磨合
➢ 零部件表面加工无论如何光洁精确,微观上也是粗糙不平的,宏观上也有 锥度、椭圆和形位配合公差。
➢ 磨合前实际接触面积比名义上小得多,一般不会大于40%-50%,有的只能 达到30%左右,形成接触点负荷集中、过载、产生高热,使润滑油膜破坏, 引起烧蚀粘结;通过磨合,真实接触面积逐渐扩大,磨损减慢,逐渐过渡 到正常稳定的磨损阶段。
4、性能试验磨合规范的制定
1)拖动磨合 初始转速 500r/min 转速范围 500-1000r/min 转速间隔 100-200r/min 工況时间 15-20min 循环总时 1-2h
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2)热车磨合(循环法) 初始转速 1000-1500r/min 转速范围 1000r/min到额定转速 转速间隔 100-200r/min 工況时间 30-60min 循环总时 20-40h 每一循环的内容为: 第一循环——25%负荷,从1000r/min至额定转速,每工況30min; 第二循环——50%负荷,从1000r/min至额定转速,每工況30min; 第三循环——75%负荷,从1000r/min至额定转速,50%额定转速以下每工況
严重磨损阶段Ⅲ区:工作表面剧烈磨损破坏,磨损曲线急转上升。
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二、磨合原则
❖ 微观阶段磨合:冷磨合、无负荷及小负荷热磨合,主要在中低转速运转,每 工況的磨合时间只需要1-20min,该阶段总的磨合时间为几分钟,最多2小时。 一般出场验收磨合或发动机正常寿命磨合的第一循环均属此类。
❖ 宏观阶段磨合:转速范围从低转速到额定转速,运转负荷较大,从低中负荷 至全负荷,每工況磨合时间较长,该阶段总的时间为几个小时到几十个小时, 磨合结束发动机各项指标(性能、机械损失功率、机油消耗量、漏气量)均 趋于稳定。
❖ 正确的磨合在于保证摩擦表面最少损失的前提下尽快的磨合,使内燃机迅速 进入负荷使用工况。
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2、确定负荷的性质及大小
微观几何形状的磨合应为拖动磨合、热车空负荷及中小负荷的磨合; 宏观几何形状的磨合应为中大负荷及至全负荷的磨合。
3、确定工況磨合时间
微观几何形状的磨合,在某一工況下只需几分钟最多20分钟左右即可磨合稳定; 宏观几何形状的磨合,在某一工況下运转时间不应小于半小时,一般在1小时以上。
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磨合阶段Ⅰ区(O-A):T0属微观几何形状(粗糙度)磨损阶段,磨损曲 线的曲率半径较小,摩擦表面粗糙度磨损比较剧烈,但零件尺寸基本不 发生变化;
T1属宏观几何形状磨损阶段,磨损曲线的曲率半径较大,表面剧烈磨损 已经停止。
正常磨损阶段Ⅱ区:已具有良好的工作表面,磨损已稳定,磨损曲线几 乎为略有倾斜的直线,磨损量与运转时间成正比。本阶段的长短标志着 发动机的正常使用寿命。
➢ 磨合前,运动面上的凸凹互相接触和嵌入,若速度和负荷不合适,会出现 剧烈摩擦、冲撞、金属撕裂等,造成表面损伤。
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➢ 因装配质量引起的其它不良因素(划痕、磕碰等)。 ➢ 发现装配中的缺陷,并及时予以排除。 ➢ 装配清洁度及运转初期的磨屑需要清洗排除。
3、发动机磨损阶段 摩擦副整个磨损过程大致分为三个阶段:
发动机磨合原理及磨合规范制定原则
庞付忠 Pang Fuzhong
一、磨合原理
1、什么是磨合:它是一个机械物理与化学作用的复杂过程,使摩擦表面 性质从初始状态过度到使用状态的过程。
它有狭义和广义之分:狭义指内燃机磨合的前阶段由外力拖动的冷磨 合和自身启动热磨合;广义是指包括整个负荷工况在内的正式运转前 的磨合过程,甚至包括正式初期运转阶段。
❖ 磨合过程取决于磨合运转的负荷、转速工况,首要任务是选择选择初始负荷 以及分级加载值,这些数值即要保证没有擦伤,同时又要选得足够大,以便 加快磨合。
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❖ 磨合程序、负荷、转速与时间的分配
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❖ 汽油机的磨合
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