矿用汽车发动机早期磨损原因及预防措施

矿用汽车发动机早期磨损原因及预防措施

韩智 狄旺 高慧

包钢（集团）公司白云鄂博铁矿，内蒙古 包头 014080

摘要：大马力柴油机是矿用汽车的动力之源，气缸套是发动机的关键零部件，其性能的好坏直接决定着发动机的动力性和经济性指标。发动机是否需要大修，主要取决于发动机气缸套的磨损程度。因此, 想要延长发动机使用寿命，就要认真分析气缸套出现早期磨损的原因，从而找到预防气缸套早期磨损的措施。 
关键词： 气缸套；磨损；措施 

当前矿用汽车主要装备柴油发动机，而且功率较大，大功率柴油机维修费用高，如何延长其使用寿命是提高设备利用率的主要目标。从近几年的检修统计结果来看，气缸套出现早期磨损在发动机故障中占比较大，这说明气缸套的使用寿命直接影响发动机的运行时间。

一、发动机气缸磨损的主要原因

（1）机械磨损

机械磨损是由于机械摩擦引起的，机械磨损的程度主要受气缸、活塞环的加工精度、配合质量、润滑条件、工作温度以及摩擦中相互的压力影响。发动机工作时，上部温度比较高，润滑油受影响而变稀，油膜的质量差，第一道活塞环承受的背压力最大，因此，气缸上部第一道活塞环附近磨损最大，而其下方磨损变小。

（2）磨料磨损

　气缸中的灰尘，机油中掺和的金属杂质和空气中带进的杂质在缸壁表面产生磨料，在进气过程中，增压后的进气流直接冲进气缸壁，发动机在低温运行时，柴油喷雾不佳，未能充分燃烧的柴油油粒冲淡了机油，使机油变稀，破坏了油膜。同时，由于空气滤清器滤芯破损，造成进气流带进的尘土、砂粒等粘附于进气门对面的气缸壁上，形成严重的磨料磨损。

（3）化学腐蚀

　由于低温启动频繁，发动机缸壁温度低，而气缸内压力大时，气缸内的水蒸气会在气缸壁上形成水珠，同时由于燃油中所含的硫份高，这些水珠和废气接触而形成酸性物质，附在气缸壁上，对气缸产生腐蚀作用。气缸工作温度越低，酸性物质越易形成，腐蚀作用也就越大。低温行驶、对发动机非常不利，而且腐蚀磨损也加大。

二、气缸套早期磨损原因 

(1)温度过高。发动机长时间在95℃以上的高温状态下运转，柴油机长期超负荷工作 ,机油温度过高 ,机油变稀 ,润滑不良 ,加速了气缸套的磨损。此外由于机温上升 ,使进气量较少 ,燃油与空气的比例失调 ,燃烧不好 ,积炭增多 ,使缸套磨损加快。
　　(2)空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的滤芯过滤效果不好，进气支管、胶管有破损，使含尘量很高的空气或部分未经滤清器滤芯过滤的空气进入气缸。空气滤清器的作用是清除进入汽缸的空气中所含的尘土和沙粒，以减少汽缸、活塞和活塞环等零件的磨损。空气滤清器长期得不到清洗保养，滤清效果差，将加速气缸套的磨损。
　　 (3)长时间低温运转。长时间地低温运转，一是造成燃烧不良，积碳从汽缸套上部开始蔓延，使汽缸套上部产生严重的磨料磨损;二是引起电化学腐蚀。
　　（4）润滑不好。所用的机油牌号不符合要求，或机油太脏、变质，机油中有水等原因，使气缸与活塞之间润滑恶化.引起早期磨损。劣质润滑油的使用，造成缸套上部强烈腐蚀。

　　 (5)气缸套与活塞环的质量不符合要求。应严格按技术要求检验气缸、活塞、连杆等，保证活塞连杆组的正确安装位置和配合间隙。
　　 (6)冷启动后 ,不经过预热暖机就马上加大负荷运转。由于刚启动时机油温度低 ,粘度大而流动性差 ,机油不能畅流至各润滑部位而加速磨损。。

三、气缸磨损的预防措施 
　　1 合理规范磨合

新机或大修后的柴油机在正式使用前，须按使用说明书的规定进行磨合，发动机冷车起动时，由于温度低，机油粘度大，流动性差，一般磨合运转一段时间后，方可投入全负荷使用。磨合的目的是改善柴油机各运动部件的工作状况，提高可靠性和使用寿命。磨合期内负荷以50%-80%、转速是不大于80%的标定转速为宜，还应注意不要长时间在怠速工况下运转。磨合完成后一定要认真更换机油。正常使用时应避免高怠速工况和超负荷运转。

 2 正确选用润滑油 
　　柴油机应按使用说明书选用标准级别的机油，即根据柴油机的强化强度和工作环境温度进行选择。严格按季节和发动机性能要求选用最佳粘度值的润滑油，不可添加劣质润滑油，并经常检查和保持润滑油的数量与质量。

 3 保持发动机工作温度 
　　发动机的正常工作温度为80～90℃。温度过低，不能保持良好的润滑，会增大气缸壁的磨损，气缸内的水蒸气凝结成水珠，溶解废气中的酸性气体分子，生成酸性物质，使气缸壁受到腐蚀磨损。缸套的腐蚀磨损在很大程度上取决于柴油机的工作温度。试验表明，当冷却液温度降至40-50℃时，缸套磨损量将是正常磨损量的5-6倍，且主要是腐蚀磨损，所以保持冷却系统工作温度不超过90℃，将大大限制含硫的蒸气凝结在缸套壁上，从而达到减少腐蚀的目的。

　　4 提高维修质量 
　　在使用过程中，发现问题及时排除，随时更换或维修损坏变形的配件。安装气缸时要严格按技术要求检验和装配。在维修换环作业中，选用弹力适当的活塞环，弹力过小，使燃气窜人曲轴箱吹落气缸壁上的机油，增大气缸壁磨损；弹力过大，也将直接加剧气缸壁的磨损，或因气缸壁上的油膜遭到破坏而加剧其磨损。 

5正确维护和保养空气滤清系统

空气滤清系统失效将形成缸套的磨损，使缸套寿命大幅降低，故对空气滤清都有较高的要求，要选用多级高效的空气滤清器。要经常检查和清理各部件的尘土，确保其里外的清洁，对于损坏的部件要及时更换，避免磨粒进入缸套。确保滤清器和吸入软管连接处的密封性，并保证增压器压气机出口至缸盖间不漏气。

　 6加强保养 
　　 严格保养制度，提高保养品质，特别是加强对“三滤”的维护，同时做好空气、燃油和润滑油的净化；尽可能减少发动机的冷起动次数；保持发动机正常工作温度，避免长时间在高温和大负荷下工作；使用符合要求的润滑油，保证良好润滑；严格按照操作规程驾驶车辆。 

　　 结束语 
　　 通过对矿用汽车发动机出现早期磨损原因进行分析，找到问题的关键所在，并积极采取对策措施，就能有效地防止矿用汽车发动机气缸的早期损坏，并能有效地延长汽车发动机的使用寿命，从而带来可观的经济效益。 
　　参考文献: 
　　[1]夏世成、王阳,气缸漏气原因及排除[J].农机使用与维修,2004,10(3):43-44. 
　　[2]陈安宇、陈涛,汽油发动机气缸早期磨损分析[J].汽车博士,2004,8(2):35-37.