金属磨损自修复技术对汽车发动机磨损维修应用

关于金属磨损自修复技术对汽车发动机磨损维修的应用摘要：社会经济的多元化运行，推动了现代汽车工业的迅速发展。发动机，作为汽车制造的主要动力构件，其质量性能对于汽车行驶性能有着重要的影响。发动机在运行过程中，往往由于高度摩擦造成部件损坏。采用金属磨损自修复技术针对汽车发动机进行维修，是当前技术条件下较为便捷的汽车维修技术措施。

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发动机是汽车的能量转换机构，通过将相关油质燃料燃烧生成的热能转变为机械能，为汽车提供动力。汽车发动机的寿命，取决于汽缸、活塞、活塞环以及轴承的磨损程度。特别是汽缸和活塞环构件，在高温高压燃气环境中承受的冲击频率，影响着汽缸的密封性能，进而导致发动机性能弱化，决定着汽车发动机的维修率。本文针对金属磨损自修复技术维修汽车发动机的应用做了简要阐述和分析。

1.金属磨损自修复技术简述

相对来说，金属自修复技术是目前世界上利用摩擦生热和理化作用产生金属自修复效果的一项尖端技术。它是利用一种由矿石粉以及少量添加剂和催化剂做成的恢复性材料，添加到油品或润滑脂内使用，进入到机械零件摩擦工作面，在金属摩擦表面生成一层金属陶瓷耐磨保护层，对机械零件磨损区域进行自动补偿，恢复零件原始尺寸和力学性能的抗磨耐磨技术。

金属磨损自修复技术，将金属磨损自修复材料以润滑剂或润滑脂为载体进入摩擦工作面，恢复材料不与油品发生化学反应，不改变油品性质和粘稠度。通过挤压作用，在铁基金属表面形成一层与金属基面有着极强结合力的，具有异常力学和物理性能的硅酸盐保护层，可在机械装备不解体的运行过程中针对磨损区域进行自修复。所形成的硅酸盐保护层耐磨性高，不仅能填补和优化机械摩擦间隙，使摩擦部位的表面刚性强度与光洁度增高，还能够降低摩擦因数，使磨损部位恢复到原来尺寸，有利于减少机械振动和噪音并节约能源，延长机械性能寿命，

金属磨损自修复技术属于一种具有多种综合性能的表面工程技术，是最近几年发展起来的表面工程领域的智能自修复新技术。常应用于所有存在摩擦做功的铁基机械装备的修复。

2.金属磨损自修复的技术原理

通常来说，金属磨损自修复技术的作用原理是利用相关粉体添加剂通过不断研磨以及置换反映，在机械构件的摩擦表面形成一层跟机体没有界面的、具有超润滑、高硬度、耐腐蚀特性的牢固性保护层，其摩擦系数极低，从而有效降低因剧烈运转摩擦造成的磨损程度和能源消耗。

当金属磨损自修复材料中的细微粒径材料通过润滑载体浸入到相互摩擦的机械零件中时，在机械摩擦过程中发生超精研磨作用，并通过一系列的物理化学变化改变机械构件金属表面的微观结构。

在相互摩擦作用下，修复材料的细小微粒将致使已经损坏的金属表面微凸部位断裂并被不断磨平，从而提高了构件表面的光洁度。修复材料与机械构件摩擦过程中，磨损的微凸部位在断裂时能够在瞬间内产生闪温，致使修复材料微粒晶体中的镁原子与金属构件表面的铁原子发生置换反映，促使自修复材料在催化剂和活化剂的作用下发生烧结和冶金变化，从而在机械构件的表面形成一层铁基硅酸盐保护层。

铁基硅酸盐保护层的形成具有选择性特征，只会在机械摩擦损坏部位的摩擦表面形成，通常是在金属表面微凸体发生断裂的瞬间闪温条件下产生的，由于不存在摩擦转动的构件部位不会发生摩擦热能，也就不会发生相关的置换反应，机械构件的转动频率以及修复材料的性能往往决定着铁基硅酸盐保护层的形成以及转化，在循环往复的摩擦作用下，金属磨损自修复材料对相关摩擦损坏部位进行不断的修复和保护。

3.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用

汽车发动机是由汽缸、活塞、活塞环以及轴承等机械构件共同作用下，将机体内部的汽油或柴油等油质进行做功产生巨大热能，同时将热能装化为机械能，为汽车提供动力能源。

发动机工作时，活塞在气缸内反复高速运动，受摩擦阻力导致，活塞与汽缸内壁将出现不同程度的摩擦损坏，通常在活塞的上止点曲轴转角位置，汽缸壁与活塞环的磨损程度最为严重，由此向下因

摩擦力的逐渐减弱，磨损程度减小，长期循环之下导致气缸内壁形成锥形结构。如果发动机机油中含有被过滤干净的金属碎屑或硬度较强的杂质，当这些杂质进入到汽缸壁与活塞同时发生剧烈摩擦，将造成发动机的气缸形成腰鼓形的缸肩损坏，出现明显的条带状台阶。随汽车车型结构及维护使用条件不同，由于汽车发动机汽缸的侧面冷却效率要比周围部位高，活塞运动所承受的侧压力相对较大，汽缸壁的纵向磨损程度通常要小于横向磨损，导致汽缸壁由于长期磨损失去正圆形状而形成椭圆形间隙。

汽车发动机的气缸处于极限磨损范围内时，活塞环的磨损程度往往不甚严重，一般情况下仍然能够正常使用，修复时可在不拆解发动机整体结构的情况下，采用金属磨损自修复技术进行修复：首先将金属磨损自修复材料从发动机气缸顶部的火花塞部位或者喷油器孔口注入气缸内部，注入时尽量避免将修复材料超出气缸内活塞的顶部，然后切断发动机的供油系统，采用间歇式方法启动发动机马达，通过润滑载体将修复材料的细微径粒送至机械构件的磨损表面处，根据金属磨损自修复原理，在活塞变载运动时对活塞进行修复和保护。

汽车在长时间持续行驶过程中，如果发动机水箱内缺水，会造成发动机过热拉缸，当汽车发动机的汽缸内壁与活塞环同时磨损时，采用金属磨损自修复技术修复，须及时更换活塞环，研磨气门并更换气门油封，清理活塞积淤，用细砂纸打磨清理气缸内壁粘着

物，将活塞降至下止点，在气缸内壁均匀涂抹修复材料，装配气缸盖总成。

在机油中首次添加金属自修复润滑材料时，应根据汽车的结构性能、发动机的润滑油定量标准以及压缩比例系数进行适当添加，先将润滑油和金属磨损自修复材料混合稀释后，配制成混合油液，将混合油液加入发动机油壳，运行400-500千米后加注第2次修复材料，更换机油滤清器，测取压缩比，尾气排放数据以及机油压力等参数，保障修复效果的稳定。

结束语：

总之，当前技术条件下，金属磨损自修复技术，作为一种具有多种综合性能的表面工程智能修复技术，以其便捷高效的技术优势，在汽车发动机的维修与保护中，应用效果相对明显。随着汽车交通行业的不断普及，金属磨损自修复技术将拥有很大的发展空间。