1柴油机磨损影响因素分析

1．1磨料

    对柴油机来说，80％的损坏零件是由磨料磨损造成的，可见磨料磨损的普遍性。柴油机在工作中，必须供给足够的空气、柴油及机油，而磨料（灰尘颗粒）普遍存在于（或混合在）空气、柴油及机油中间，若在使用中滤清效果不佳，甚至失效，使磨料进入柴油机，柴油机寿命会大大的缩短。

    （1）柴油中的磨料对三大精密偶件磨损的影响。柴油中含有大量的机械杂质，在生产、运输、保养、添加等过程中，还会渗入一些灰尘、沙粒、水分等杂质，每吨含量可达0.067～0. 075 kg。这些杂质（或磨料）主要成分是石英和矾土等，具有很高的硬度和强度，在机械摩擦运动中难被破碎，尤其石英砂的硬度超过了柴油机中精密偶件的硬度很多，其危害也最大。试验表明，一般滤芯只能滤去0.04～0. 09 mm粒度的杂质，其余小于0. 04 mm粒度的杂质仍可进入三大偶件。如果不经沉淀，使这些硬度极高的磨料进入精密偶件的工作表面，将使磨损急剧增加。据研究资料表明：当在一吨柴油中存在有300 g大小为30μm的石英砂时，则柱塞工作10 h磨损达1. 5μm，柱塞副就会失效。可见，尘土、磨料对柴油机的危害极大。

    （2）机油中的磨料对柴油机磨损的影响。机油与柴油一样，也容易混入杂质磨料。加上在工作中机油不断被许多机械混合物所脏污。机械混合物是由运动零件磨损产生的合金粉末（铁屑）、外界混入的尘土，以及机油变质、受高温而氧化产生的漆膜、胶质、油渣和积碳等不溶物组成。在使用中如保养和技术维护不及时，使滤芯发生堵塞，会导致机油压力增加安全阀开启，使机油不经过滤直接进入主油道，加剧运动零件表面的磨损，若从磨料磨损转变为抓粘磨损，是很危险的。

    （3）空气滤清器失效后对柴油机的影响。空气中含有不同成分的尘土，在一般城市中每立方米空气中的含尘量为0.001～0. 002 g，在农村的含尘量比城市还要多，高达每立方米含有0.1～0. 2 g的尘土，尘土中有75％左右是硬度很大的氧化硅微粒。如果空气滤清器保养维护不当，使之过脏或失效，空气中的尘土颗粒不能被过滤掉，进入气缸后，活塞和缸套的磨损量要增加3～5倍，活塞环的磨损量增加8～10倍，第一道活塞环开口间隙增加到4 mm以上，机油消耗率提高80%，曲轴箱内废气压力提高1.6倍，汽缸压力降低1.5%，功率降低2倍。据测定：柴油机如果在每小时吸入40 g左右的尘土，工作几十小时就得大修，或者发生其他故障。

1.2腐蚀

    柴油机零件的磨损和腐蚀都是制造者和使用者重视的问题。但我们往往对磨损比较注意，而对腐蚀问题容易忽视。根据腐蚀的特点，分为化学腐蚀与电化学腐蚀。这里以一些具体实例讲述腐蚀损坏的后果。如燃油在燃烧过程中产生的二氧化碳、二氧化硫等气体和水蒸气形成酸类，也会对汽缸壁和气门产生腐蚀。如机油中含有酸碱杂质或机油被氧化产生有机酸，能将轴承腐蚀损坏。机油严重变质或错用机油牌号（如柴油机错用了汽油机机油），油中的腐蚀性成分与合金中的铅发生反应，析出了铅，使轴瓦的表面形成孔穴。

    电化学腐蚀。不同的金属材料和含有合金或非金属杂质的同一种金属材料都存在着不同的电极电位。柴油机工作时，缸体、缸套中的铁与碳化铁在汽缸套上部温度较高部位会形成微电池（腐蚀电池），产生电化学腐蚀。再加上冲击波的作用，加速了腐蚀，加快了湿式汽缸套外壁的腐蚀速度。汽缸套的腐蚀磨损，是腐蚀和磨损同时起作用的一种磨损。据资料记载，腐蚀磨损约占汽缸总磨损量的40％左右。由此可见，因腐蚀而造成的损坏和损失所占的比例也相当大。

1．3氧化

    由于摩擦表面产生塑性变形，在变形层的滑移面处，形成氧的固熔体薄膜，受摩擦力作用而剥割成微粒。当氧继续向变形层深处扩散，便生成脆硬的金属氧化物（ Fe2 O3 , Fe3 O4 , FeO ），这些脆弱的氧化物是周期性生成和压溃，氧化层的磨损量大。凡零件摩擦表面易发生塑性变形，抗氧化能力差，根据其工作条件（如负荷、温度、润滑等），都易产生不同程度的氧化磨损。

 

2减少磨损的措施

    （1）加强润滑系统的维护保养。为了使润滑系统始终处于正常的工作状态，注重维护保养措施不容忽视，如经常检查油路、清洗滤芯及时更换失效滤芯等以避免油路堵塞；利用各种监控技术，定期检查润滑油质量。

    （2）加强“三滤”部件的保养。定期清洗空气滤清器、柴油滤清器、机油滤清器，对脏堵的滤芯要及时更换，保证其正常工作。

    （3）预防腐蚀磨损。腐蚀介质的存在是产生腐蚀磨损的根源，应避免低温下频繁启动，坚决禁止内燃机长期在低温下运转，因为内燃机正常负荷作业时的水温为80℃左右，这时酸性物质随废气排出，不会形成腐蚀磨损。