陶瓷缸套磨損分析陶瓷缸套的工作環(huán)境非常惡劣,磨損的原因有很多。通常由于結(jié)構(gòu)原因,正常磨損是允許的,但使用和維護不當(dāng)會造成非正常磨損。
I. 陶瓷缸套磨損原因分析
1.長時間低溫運行。長期低溫運行,一是燃燒不良,積碳從陶瓷缸套上部開始蔓延,造成陶瓷缸套上部嚴重磨粒磨損;二是引起電化學(xué)腐蝕。
2.上半部分壓力很大,使得氣缸磨損重于輕?;钊h(huán)在自身彈力和背壓的作用下,壓在缸壁上。正壓越大,潤滑油膜越難形成和維持,機械磨損越嚴重。在作功沖程中,隨著活塞的下行,正壓逐漸減小,因此氣缸的磨損在頂部較重,在底部較輕。
3.機械雜質(zhì)進入,會加劇氣缸中部的磨損??諝庵械幕覊m、潤滑油中的雜質(zhì)等。進入活塞和氣缸壁之間,造成磨損。當(dāng)灰塵或雜質(zhì)隨活塞在氣缸內(nèi)來回運動時,氣缸中部的運動速度加劇了氣缸中部的磨損。
4.潤滑油過濾器過濾效果差。如果潤滑油濾清器工作不正常,潤滑油就不能得到有效的過濾,含有大量硬顆粒的潤滑油必然會加劇陶瓷缸套內(nèi)壁的磨損。
5.空氣濾清器的過濾效率低??諝鉃V清器的作用是去除進入氣缸的空氣中所含的灰塵和沙粒,從而減少氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損。實驗表明,如果發(fā)動機不安裝空氣濾清器,氣缸的磨損會增加6-8倍。如果長時間不清洗保養(yǎng)空氣濾清器,過濾效果會很差,會加速陶瓷缸套的磨損。
6.潤滑條件差使得陶瓷缸套的上半部分磨損嚴重。陶瓷缸套上部毗鄰燃燒室,溫度高,潤滑條件差。新鮮空氣和未蒸發(fā)燃油的侵蝕和稀釋加劇了上部工況的惡化,使氣缸處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài),這是氣缸上部磨損嚴重的原因。
正確選擇潤滑油:應(yīng)嚴格根據(jù)季節(jié)和發(fā)動機性能要求,選擇粘度值的潤滑油。不允許隨意購買劣質(zhì)潤滑油,要經(jīng)常檢查和保養(yǎng)潤滑油的數(shù)量和質(zhì)量。加強對濾清器的保養(yǎng),使空氣濾清器、機油濾清器和燃油濾清器保持良好的工作狀態(tài),對減少陶瓷缸套的磨損至關(guān)重要。這些方法可以有效地維護引擎陶瓷缸套。
陶瓷缸套應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐熱性能,還應(yīng)具有較好的耐磨性能。工作中應(yīng)有良好潤滑和冷卻。氣缸內(nèi)表面由于受高溫高壓燃氣的作用并與高速運動的活塞接觸而易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結(jié)構(gòu)形式和表面處理方法。氣缸結(jié)構(gòu)形式有三種:無陶瓷缸套式、干陶瓷缸套式、濕陶瓷缸套式。
無陶瓷缸套式機體即不鑲嵌陶瓷缸套的機體,在機體上直接加工出氣缸,優(yōu)點是可以縮短氣缸中心距,使機體尺寸和質(zhì)量減小。但成本較高。干式陶瓷缸套不與冷卻液接觸,壁厚為2~3mm,外表面和陶瓷缸套座孔內(nèi)表面均須精加工,以保證必要的位型精度和便于拆裝。優(yōu)點是機體剛度大,氣缸中心距小,質(zhì)量輕,加工工藝簡單。缺點是傳熱較差,溫度分布不均勻,容易發(fā)生局部形變。
濕式陶瓷缸套外壁與冷卻液直接接觸,壁厚5~8mm,利用上下定位環(huán)帶實現(xiàn)徑向定位,軸向定位靠陶瓷缸套上部凸緣與機體頂部相應(yīng)的支承面配合實現(xiàn)。濕式陶瓷缸套的優(yōu)點是機體上沒有密封水套,容易鑄造,傳熱好,溫度分布比較均勻,修理方便,不必將發(fā)動機從汽車上拆下就可更換陶瓷缸套。缺點是機體剛度差,容易漏水。