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柴油发动机零件磨损特性和磨合阶段 |
柴油发电机组为各项工地施工、工厂错峰用电、酒店、大型超市、临时救急用电之首选。我们应该都知道柴油机工作时，许多零件在一定的负荷下以很高的速度相对滑动或转动，如活塞与缸套、曲轴与轴承等。为更好地支持用户对设备维修的了解，康明斯发电机公司在本文简述发动机零件的磨损特性与磨合期各阶段的知识。
一、柴油发动机零件磨损规律
零件的工作温度应适当。温度过高，会造成油膜变薄甚至被破坏，磨损增加；但温度过低，腐蚀性介质更容易冷凝于工作表面，使腐蚀磨损增加。为此，在实际使用过程中，应避免零件的工作温度过高，并尽量缩短其低温工作时间。零件的磨损是不可避免的，工作条件不同引起零件磨损的原因也就有所不同，但各种零件的磨损却都具有一定的共同规律。这种规律称为零件的磨损特性。遵循该磨损规律的曲线称为磨损特性曲线。
1、腐蚀磨损
金属零件的腐蚀是指表面与周围介质起化学或电化学作用而发生的表面破坏现象。腐蚀损伤总是从金属表面开始 ，然后或快或慢地往里深入，并使表面的外形发生变化，出现不规则形状的凹洞、斑点等破坏区域。腐蚀的结果使金属表面产生新物质，时间长久将导致零件被破坏。穴蚀通常发生在柴油机缸套的外壁、水轮机叶片、水泵零件及液压泵处等，其现象比较复杂，是由于机械与化学物质和电化学反应共同产生的结果，简单的说就是当液体中含有杂质或磨料时就会出现这种状况，而且其腐蚀速度会很快。
2、断裂
断裂是零件在机械力、热、磁、声响、腐蚀等单独或联合作用下，发生局部开裂或分成几部分的现象。断裂是零件破坏的重要原因致意，它是金属材料在不同情况下，当局部裂纹发展到零件裂缝尺寸时，剩余截面所承受的外载荷超过其强度极限而导致的完全断裂。断裂是零件使用过程中的一种最危险的破坏形式。断裂往往会造成重大事故，产生严重后果。
3、灰尘磨损
发动机在燃烧时，需要吸入空气，空气中的灰尘也会被吸入，再好的空气滤清器，多少总有点灰尘会进入发动机里面。就算有润滑剂，这种灰尘颗粒磨损也不会被消除，这个现象风沙大的地区更为严重。
4、锈蚀磨损
发动机停止运转后，从高温冷却到低温，在这个温度变化过程中会使发动机内部产生积水，会严重腐蚀金属部件。
5、冷启动磨损
发动机磨损大部分是由冷启动导致的，冷启动汽车发动机停转四个小时后，所有在摩擦界面上的润滑油都将回流到润滑油箱中。此时油泵还来不及将润滑油打到各部位。短时间内会产生周期性润滑丧失的干摩擦，从而造成发动机严重异常的强磨损，这种强磨损是润滑油无法解决的。
6、正常磨损
凡是部件之间有接触的，难免就会有磨损。这个也是经常需要换机油的一个原因，这样才能维持发动机的正常运转。
发动机磨损曲线图
二、磨合阶段区分
1、磨合期磨损
新发动机（或大修发动机）磨合磨损阶段。此期间由于新配合的机件表面具有一定的平面度，配合面磨损较快，一般称之为磨合期磨损。
零件磨合期由于零件表面粗糙度的存在，在配合初期，其实际基础面积较小，压力极高，所以初期磨损较大。但随着运行时间的增加，配合得到相应改善，磨损量的增长速度开始减慢。正常工作期，零件已经过了初期磨合阶段，零件表面质量、配合特性均达到较好的阶段，磨损较小。
磨损与故障率曲线图
2、自然磨损阶段
柴油机工作时，许多零件在一定的负荷下以很高的速度相对滑动或转动，如活塞与缸套、曲轴与轴承等。这些零件的表面虽然有不同程度的润滑，但随着工作时间的增加，相互接触的表面必然由于磨擦而产生磨损，逐渐破坏了原来的尺寸和几何形状。这种正常的磨损常称之为“自然磨损”，实际上是不可避免的。
3、崩溃磨损期
这个阶段的发动机是因为自然磨损阶段已经到了极限，部件间隙增大，同时润滑条件也变差了，磨损速度急剧增长，零件精度丧失，发生噪音和振动，部件摩擦温度迅速升高，说明零件即将丧失工作能力，直至损坏，此期间称为配合件的修理间隔期或修理期，也称崩溃磨损期。
三、磨粒的形态学特征分析
研究磨损问题时，磨粒是重要的依据之一，它是揭示摩擦学表面的磨损机理，监测磨损过程以及诊断磨损失效类型的最为直接的信息元.。根据磨粒特征推断出摩擦学表面发生的磨损过程及其失效类型，正是基于磨粒分析进行故障诊断的基本原理。
对于各种机械设备，其工作原理虽有所不同，但是其零部件之间的磨损模式都可归结为表1所示，相应地，同类磨损故障机理所产生的磨损微粒也具有相似的形态特征。根据机械设备的磨损模式、磨损故障机理以及磨粒的形态特征不同，可以将磨损故障产生的磨粒划分为7大类：轻微粘着磨屑、严重粘着磨屑、切削磨粒、疲劳剥块、层状磨粒、球状磨粒以及氧化物磨粒.
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