在柴油機的使用過程中,當雙金屬缸套磨損值達到允許磨損A限值時,柴油機將會出現(xiàn)不同程度的“敲杠”,并對動力指標的降低和機油耗量的增加產(chǎn)生定的影響。達到此A限后柴油機的起動性能也將嚴重惡化。
般中型柴油發(fā)動機雙金屬缸套的允許磨損A限為
△d=(0.002~0.005)D
式中D—缸徑的名義尺寸,mm缸套的磨損除與材質(zhì)有關(guān)外,還與工作條件(潤滑油品質(zhì),燃油品質(zhì),缸壁溫度和空氣濾清效果等)有關(guān)。
1 缸套的正常磨損如圖1所示,正常磨損的位置是在活塞上止點A道環(huán)附近,該處磨損A,形成很明顯的臺階,此外油環(huán)下止點處的磨損也較明顯。這是因為活塞在這兩個部位的移動速度為零,不容易建立起潤滑油膜,處于邊界狀態(tài),所以磨損較別處大。
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上止點處的磨損除上述原因處,還由于上止點處氣壓大,燃氣的溫度高,使金屬的耐磨性降低,同時燃氣中的酸性物質(zhì)有可能對缸壁起腐蝕作用,所以,上止點處的磨損A。
2 腐蝕磨損如圖2所示,由于低溫啟動頻繁,燃油中所含硫分高,燃氣中酸酐較多,在冷卻水溫較低的情況下,在缸壁上形成酸類,強烈地腐蝕缸壁,造成腐蝕磨損。這種磨損占主導地位時,在上止點A道環(huán)處磨損A,幾乎為正常磨損的2倍。這種磨損特征是在缸套上部形成疏松的小洞穴。
另外,被腐蝕而脫落的顆粒,在缸套中部又構(gòu)成嚴重的磨料磨損,使中部磨損增加4~5倍,如圖2中虛線所示。
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3 磨料磨損由于空氣濾清不良,空氣中的灰塵被吸入缸套中,這些微細的磨粒導致雙金屬缸套產(chǎn)生磨料磨損,如圖3所示。另外,落入機油的灰塵、雜質(zhì)也會引起磨料磨損如圖4所示,這兩種磨粒磨損現(xiàn)象的特征是進氣中的灰塵使雙金屬缸套部造成較大磨損;而機油中的磨粒使雙金屬缸套下部形成較大的磨損。
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4 熔著麾損當活塞與缸壁間在潤滑和冷卻不良的條件下滑動,尤其柴油機在大負荷下工作時,金屬與金屬間會產(chǎn)生直接接觸,在干磨擦情況下將導致局部產(chǎn)生高溫,使兩金屬間發(fā)生熔著磨損。與前述各種形式磨損相比,這是一種破壞性更大的磨損。熔著磨損旦發(fā)生,活塞和雙金屬缸套就很快報廢,甚至會引發(fā)更大的事故。
雙金屬缸套除有上述磨損形式外,還有以下幾種損傷,如缸套的拉缸、單體式雙金屬缸套體定位支承端面的磨損、缸套外表面的氣蝕和缸套裂紋等在實際工作過程中,上述磨損形式往往不是孤立存在的,它們間有時是互為因果關(guān)系,所以在判定、分析雙金屬缸套的不正常磨損時,對具體問題要作具體分析,從中找出磨損原因的主導方面及其相互間的關(guān)系。