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氣缸套損壞現(xiàn)象和原因

氣缸小知識現(xiàn)象損壞

氣缸套損壞的現(xiàn)象有兩種：氣缸鏡面的磨損和氣缸套外壁的腐蝕 。
在設(shè)計時，必須根據(jù)一般內(nèi)燃機(jī)氣缸套在使用中產(chǎn)生的磨損和腐蝕現(xiàn)象，分析原因，采取相應(yīng)的措施 。
氣缸套鏡面磨損
使用實踐表明，氣缸鏡面的磨損有以下幾種情況：正常磨損、磨料磨損、熔著磨損及腐蝕磨損等 。
正常磨損時活塞環(huán)與氣缸鏡面摩擦引起的，也稱為摩擦磨損 。氣缸鏡面的最大磨損位置是活塞在上止點時第一環(huán)附近的位置，往往形成一個明顯的臺階 。因為在此位置，活塞環(huán)對氣缸鏡面壓力最大，加上氣缸上端的溫度較高，金屬的抗磨性下降，同時，活塞在上止點時速度為零，油膜則不容易形成，所以氣缸鏡面下部的磨損也較大一些 。
磨料磨損是由于吸入空氣中含塵土較多，或者嚴(yán)重積碳而造成的 。塵土是從上部吸入，積碳也是在上部形成，所以氣缸鏡面上部磨損比較大 。機(jī)油時從下往上甩，硬微粒受重力影響作用，因而氣缸下部磨損比較顯著 。磨料磨損的特征是從氣缸鏡面沿活塞運動方向均勻的平行直線狀的拉傷痕跡 。
熔著磨損的原因主要是在潤滑不足的情況下而產(chǎn)生的 ?；钊突钊h(huán)在氣缸鏡面中作高速往復(fù)運動 。潤滑不足 。工作面之間不能形成油膜，兩者摩擦面就有極其微小的部分金屬直接接觸，由于摩擦形成的局部高散熱不走而蓄積到一定程度時就會使二者熔融粘接 。此時，如果油膜及時恢復(fù)，便可清洗和冷卻的作用，使這些微小熔著部分脫落而不擴(kuò)展；如果油膜恢復(fù)遲緩，熔著就擴(kuò)展，導(dǎo)致在很大范圍內(nèi)發(fā)生異常的熔著磨損，亦即通常所謂的拉缸 。熔著磨損一般發(fā)生在氣缸鏡面上部靠近第一環(huán)在上止點位置，局部的金屬熔融粘著并帶有不均勻不規(guī)則邊緣的溝痕和褶皺 。拉缸現(xiàn)象也容易發(fā)生在未經(jīng)磨合的內(nèi)燃機(jī)立即帶負(fù)荷工作的情況下產(chǎn)生 。因為未經(jīng)磨合的內(nèi)燃機(jī)氣缸鏡面較粗，油膜不易形成，氣缸鏡面與活塞表面凸起處往往發(fā)生微小的金屬接觸，由此造成熔著磨損，甚至發(fā)生咬死現(xiàn)象 。
氣缸套鏡面磨損磨蝕磨損的原因
磨蝕磨損的原因是燃油中含有硫及其它雜質(zhì)，或由于低溫啟動頻繁而引起 。燃油有硫分解時，形成二氧化硫或者三氧化硫，與水接觸后就成為亞硫酸或硫酸，使氣缸鏡面在第一環(huán)止點處受到強(qiáng)烈的酸蝕，因而磨損量比正常磨損大1~2倍；同時，腐蝕剝落的金屬微粒在中部造成嚴(yán)重的磨料磨損 。中部磨損增4~6倍 。當(dāng)冷水溫度過低時，磨損最高值移向下部 。磨蝕磨損時，在氣缸鏡面上部可以看到有疏松的細(xì)小孔穴；若是鏡面鍍鉻，就會在上面看見白斑 。

氣缸套外壁的腐蝕
氣缸套外壁的腐蝕和穴蝕現(xiàn)象，主要是由于化學(xué)作用、電話作用、液體的沖擊作用和機(jī)械振動等引起的 。其中比較嚴(yán)重的一種是在氣缸套的活塞承壓面或它對面的外壁上出現(xiàn)的蜂窩狀小孔群的穴蝕現(xiàn)象 。幾年來隨著內(nèi)燃機(jī)向高速度、高平均壓力方向發(fā)展，穴蝕現(xiàn)象也日益嚴(yán)重，有時甚至氣缸鏡面的磨損還沒有達(dá)到磨損極限，氣缸套已被穴蝕擊穿而不能使用 。產(chǎn)生穴蝕的原因在目前還沒有完全弄清楚，一般認(rèn)為主要是由于氣缸套的震動和變形引起的 。因為在一個工作循環(huán)中，活塞作用在氣缸的側(cè)壓力反復(fù)變化，這就促使氣缸套發(fā)生劇烈震動和變形 。根據(jù)對某柴油機(jī)的測量，氣缸套振動頻率約為1200次/s，振幅約為0.016~0.08mm 。
氣缸套外壁的腐蝕的原因
高頻率振動的結(jié)果，使氣缸套外壁的冷卻水與氣缸套不斷發(fā)生分裂和撞擊，冷卻水一旦與氣缸套分離，就會形成局部真空，接著溶解在冷卻水中的空氣就會析出，而產(chǎn)生氣泡，同時冷卻水在低壓情況下也很容易蒸發(fā)形成氣泡，附著在氣缸套外壁上 。當(dāng)冷卻水返回來的時候，這些氣泡被擠入氣缸套外壁微小的針孔中 。當(dāng)氣泡受到高壓沖擊破裂時，就在破裂區(qū)附近產(chǎn)生壓力沖擊波，其值可達(dá)數(shù)十個大氣壓，并以極短促的時間沖擊針孔周圍的金屬，致使金屬剝落 。在下一次沖擊時，已露出的新金屬表面又繼續(xù)被剝掉 。如此反復(fù)，針孔就發(fā)展成穴蝕 。

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