2.3活塞环与气缸套的摩擦磨损解析

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气缸套过度磨损的原因分析

气缸套过度磨损的原因分析

0 、引言
柴 油机 气缸套 的磨损 是不可避免 的,但 使用管理得 当,则可使用 7 — 8年 以上 ;若使 用管理不 当,则可 能仅有 2 ~ 3年 的寿命 。气 缸套 的费用 昂贵 ,更换 费时费工 ,因此气 缸 套换 新是一项 费用 昂贵 的工作 。控制气 缸套 的不正常磨损尤为重要 。
智能型柴油机的开发及应用要求轮机员必须具备更高素质以适应这一发展趋势本文主要目的在于综合种各故障处理技术提供柴油机汽缸套管理和故障处理方面的技术经验供轮机员工作参考
科 学论 坛
气缸套过度磨损的原因分析
王维 东
辽宁省交通厅港航局 1 1 0 0 0 3
摘要 :智能型柴油机 的开发及应用 ,要求轮机 员必须具备更高 素质 以适应这 一发展趋势 , 本 文主要 目的在 于综合种各 故障处理技术 ,提供 柴油机 汽 缸套 管理和 故障处理 方面的技术经验 ,供轮机 员工作参考。 关键词 :柴油机 气缸套 过度磨 损 气缸套偏磨
损时 ,其磨损速度远远大于单一形式的磨损,
应绝对避免 。 1 . 2 . 6静态摩擦 当活 塞运行至上 止点瞬 间,暂呈静 止状 态 。此 一瞬间 由于活塞环 的涨力及燃气所 加 压 力,具有将存 在于活塞环 与缸壁 间的油膜 挤 出的趋势 ,从而呈现暂时的金属接触 。
2 、气缸套过度磨损的防范措施
的气 缸 润 滑 。 2 . 6防止气缸套静态磨损措施
( 3 )供给质高 、洁净的燃油 ,保证燃油
分油机 效果 ,选 用合适的燃 油细 滤器 ,防止 精密偶件 的磨损 ; ( 4 )柴油机 吊缸时注意现场的清洁 ,避 免杂质进入缸套 内。 2 . 2 防止黏着磨损的措施 润滑 油膜遭破坏 、润滑 失效是黏着 磨损 的根本 原因 ,对 于新装或大修 的柴油机 ,应 先进行磨合 ,再正式使用。禁止长期超负荷、 超速运 转 ;正确 选用润滑油 ,经常检查润 滑 油质量 ,重视冷 却器 的维护 保养 及对喷 油泵 的检查调整 。 2 . 3避免腐船 用低质燃油其含硫量有的高达 3 %~ 5 %。 为此 , 首先 ,要避免低温 下频繁起动柴 油机 ,禁 止 柴油机 长时间在低温 下运转 ;其 次 ,正确 选 用与燃 油匹配 的碱性 润滑油 ,防止其变质 及 露点的形成。 2 . 4 减少撞击磨损的措施 ( 1 )柴油机设计时应进 行活塞 组件 与十

柴油机气缸套磨损和拉缸原因分析

柴油机气缸套磨损和拉缸原因分析

柴油机气缸套磨损和拉缸原因分析摘要:柴油发动机为油田钻井提供足量动力,但是在正常运转過程中也可能出现气缸套磨损,拉缸等不良现象影响柴油机的使用效果,甚至会造成安全事故,为了提升柴油发动机的使用寿命和质量,文章以柴油机气缸套磨损和拉缸原因分析为重点进行研究,提出相关措施.。

关键词:气缸套;磨损;拉缸;预防措施引言柴油发动机作为一种动力装置,是油田钻井的主要动力来源,而气缸套作为柴油机运转的核心部件与柴油机运行的经济性,使用性能均有直接关联.。

柴油机活塞和气缸套之间可能会出现严重磨损,拉缸等故障,文章分析气缸套磨损和拉缸故障的主要原因,提出解决方案,为降低柴油机运行成本,提高使用效益提供参考.。

1磨损1.1气缸套常见的磨损原因1.1.1磨粒磨损磨粒磨损常规情况下表现在气缸套的内壁,主要原因是因为外界的硬质颗粒进入到摩擦副当中,这种状态下柴油机运转,活塞不断进行往复运动,气缸套表面会出现刮痕和磨损.。

分析发现导致气缸内壁磨损加重的磨粒来源主要包括以下两个方面:空气当中的颗粒物、燃油润滑油当中的积碳.。

1.1.2腐蚀磨损磨蚀问题一般是由于柴油机在正常运转状态下,气缸套内壁材料和周围介质发生化学反应,导致表面材料脱落,研究发现,导致磨损问题发生的介质主要来源于柴油机的燃油.。

燃油和空气混合气体发生燃烧反应,生成水蒸气和酸性氧化物,气缸泡表面受到矿物酸与燃烧反应有机酸的影响,导致磨损问题加重.。

1.1.3构造原因産生的磨损气缸套结构不合理,同样会导致柴油机内部磨损加重.。

分析其主要原因,发现气缸套上半部分越接近燃烧室温度越高的位置,润滑油可能会受到空气冲力影响,同时又受到燃油影响,气缸上半部分的润滑条件不佳,磨损加重.。

除此之外,柴油机运行活塞长期处于网络运动状态下,气缸套上半部分受到的压力明显,润滑油膜难以保持,机械磨损更加严重.。

1.1.4 粘着磨损柴油机正常工作状态下,气缸套,活塞和活塞环长期处于高温高压状态,工作环境恶劣,而且由于活塞环和活塞相对运动速度非常大,所以油膜形成比较困难,而且容易出现破裂,导致活塞环和气缸内壁之间的润滑不足,局部干摩擦剧烈,也会导致温度的迅速升高,出现金属粘连,此时摩擦互相对运动金属粘着处被撕裂,这种反复撕裂-粘着的状态形成粘着磨损,由于这种磨损的速度非常快,所以更容易导致拉缸等不良后果.。

简述气缸磨损的规律

简述气缸磨损的规律

气缸磨损的规律1. 磨损概述气缸是内燃机中一个重要的部件,承受着高频率的往复运动。

长时间使用后,气缸内壁会出现磨损现象。

气缸磨损的规律与气缸材料、工作条件、使用方式等因素密切相关。

2. 气缸磨损类型气缸磨损可分为干磨损和润滑磨损两种类型。

2.1 干磨损干磨损指气缸工作时,缺乏润滑油膜或油膜不足而导致直接金属间的接触磨损。

干磨损常见于启动时、运行速度较低时或润滑油温度过低的情况下。

此时,摩擦热量无法有效扩散,气缸壁温度升高,使气缸与活塞直接摩擦,引起磨损。

2.2 润滑磨损润滑磨损是指在正常润滑情况下,由于气缸工作条件和材料的特殊性,造成气缸内壁磨损。

润滑磨损通常发生在高温、高速和较重负载的工况下。

3. 气缸磨损的原因气缸磨损的原因主要包括以下几个方面:3.1 摩擦因素气缸与活塞之间的直接接触会产生摩擦,摩擦热量不仅会导致气缸壁温度升高,还会加速气缸磨损。

3.2 金属材料特性金属材料的硬度、强度和粘度等特点决定了气缸的抗磨性能。

较硬的气缸材料具有更好的耐磨性能,但过硬的材料也容易形成活塞环的划痕。

3.3 润滑状态润滑油的性能和使用条件对气缸的磨损有重要影响。

正确选择并保持润滑油的使用合理,可以有效降低气缸磨损。

3.4 工作参数气缸的工作温度、工作负荷、工作速度等参数直接影响气缸的磨损情况。

高温、高速、重负荷的工况下,气缸磨损更为严重。

4. 磨损规律气缸磨损的规律主要表现为磨损速度逐渐增加和磨损形态的变化。

4.1 磨损速度逐渐增加在气缸使用初期,由于摩擦面光滑,磨损速度相对较慢。

随着使用时间的增长,摩擦面的金属颗粒逐渐累积,磨损速度逐渐增加。

此时,需要适当调整润滑油的使用时间和更换周期。

4.2 磨损形态的变化气缸磨损形态的变化主要包括表面磨损和孔蚀磨损两种类型。

4.2.1 表面磨损表面磨损是气缸内壁与活塞直接接触产生的磨损。

它主要表现为气缸内壁光滑度减弱,出现一定程度的磨痕、划痕和磨粒等,使活塞与气缸配合间隙增大。

气缸套的磨损原因及正确维护

气缸套的磨损原因及正确维护
E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 7, 2 0 1 3
气 缸套 的磨 损原 因及 正确维护
魏克 东 ’ , 龙 昌明
( 1 . 神舟物流汽车大修厂 , 山东 东营 2 5 7 2 3 7 ; 2 . 中石化胜利油田有限公司孤东采油厂作业二大队 , 山东 东营 2 5 7 2 3 7 )
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 4 — 0 9 作者简 介 : 魏克东( 1 9 7 o _ _ ) , 山东东营人 , 助理工程师 , 中专 , 研究方向 : 工程机械维修 ; 龙 昌明( 1 9 6 6 _) , 山东东营人 , 高级工程师 ,
1 气 缸套磨损 的原 因分析
中图分类号 : T K 4 2 8
文献标识码 : B
文章编号 : 1 6 7 2 — 5 4 5 X( 2 0 1 3) 0 7 — 0 0 4 2 — 0
发动机气缸套和活塞环是在高温 、 高压 、 交变载 它们溶于水 中生成矿物酸 ,加上燃烧 中生成 的有机 荷 和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副 。长期在复杂 酸 , 对气缸表面产生腐蚀作用 , 腐蚀物在摩擦 中逐步 多变 的情况 下 工 作 , 其结 果 是造 成 气 缸套磨 损 变形 , 被活 塞环刮 掉 , 造 成气 缸套 变形 。 ( 4 ) 进入机械杂质 , 使气缸中部磨损加剧 。空气 影响 了发动机 的动力性 、 经济性和使用寿命。本文认 润 滑 油 中的杂 质 等 , 进入 活 塞 和缸 壁 间造 真 分 析 了气 缸 套 磨损 变 形 的原 因 ,并 阐述 了磨 损 变 中的灰尘 、 成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运 动 形 的正确维护方法 ,对于提高发动机的使用经济性 时, 由于在气缸中部位置 的运动速度最大 , 故加剧了 有 十分重 要 的意义 。 气缸 中部 的磨损 。 使用不当引起的磨损主要有以下几方面: ( 1 ) 润滑油滤清器滤清效果差 。 若润滑油滤清器 气缸套的工作环境十分恶劣 ,造成磨损 的原因 工作不正常 , 润滑油得不到有效的过滤 , 含有大量硬 也很多。通常 由于构造原因允许有正常的磨损 , 但使 质颗粒的润滑油必然使气缸套 内璧磨损加剧。 用和维修不 当, 就会造成非正常磨损 。 ( 2 ) 空气滤清器滤清效率低。 空气滤清器 的作用 1 . 1 构造 原 因引起 的磨 损 是 清 除进 入气 缸 的空 气 中所 含 的尘 土 和沙粒 ,以减 构 造原 因引起 的磨损 主要 由以下 几方 面造 成 : 少气缸、 活塞 和活 塞环 等 零件 的磨 损 。实验 表 明 : 发 ( 1 ) 润 滑条 件不 好 , 使 气 缸套 上 部磨损 严 重 。气 动机若不装空气滤清器 ,气 缸的磨损将增加 6 8 缸 套 上部 邻 近燃 烧 室 , 温 度很 高 , 润 滑条 件很 差 。新 倍 。空气滤清器长期得 不到清洗保养 , 滤清效果差 , 鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释 ,加剧了上部条 将加速气缸套的磨损 。 件 的恶化 , 使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态 , ( 3 ) 长时间低温运转。长时间地低温运转 , 一是 这 是造 成气 缸 上部磨 损严 重 的原 因 。 造 成燃 烧 不 良, 积 碳从 气 缸套 上 部 开始 蔓延 , 使气 缸 ( 2 ) 上 部承 受压 力大 , 使 气缸 磨 损呈上 重 下轻 的 套上部产生严重的磨料磨损; 二是引起电化学腐蚀。 情况 。活塞环在 自身弹力和背压 的作用下紧压在缸 ( 4 ) 经 常使 用劣质 润滑 油 。 有 的车 主为 图省 事省 壁上 , 正压力越大 , 润滑油膜形成和保持越 困难 , 机 钱 ,常在路边小店或 向不法油贩购买劣质润滑油使 械 磨 损加 剧 。在做 功行 程 中 , 随 着 活塞下 行 , 正 压力 用 , 结果造成缸套上部强烈腐蚀 , 其磨损量 比正常值 逐渐降低 , 因而气缸磨损呈上重下轻的情况。 大l 2 倍。 ( 3 ) 矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。当气 1 . 3 维修不 当引起 的磨 损 维修不当引起的磨损有以下几种方式 : 缸 内可燃混合气燃烧后 , 产生水蒸气 和酸性氧化物 ,

气缸套异常磨损的机理及特征

气缸套异常磨损的机理及特征

1或2[率损耗、燃油和润滑油的消耗、使用寿命以及排气的颜色等都有着重大的影响。

因此,正确地认识气缸套磨损的类型及其产生的机理,并采取积极的预防措施和修复工艺,对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用效益有十分重要的意义。

本文探讨了船全面而系统地分析了船舶柴油机气缸套磨损的。

}{摘要与关键词之间空一行}{[英文标题三号Ari al 字体(加粗),居中,[Abstract] The cylinder liner is an important part of Marine diesel engine, as the poor working conditions of inner wall, it is easily to wear and its wear conditions will directly impact the seal performance between the cylinder liner and piston ring,and will have a significant impact on the start , power loss, the consumption of fuel and lubricants, life and exhaust gas colors of diesel engine. Therefore, the correct understanding the types and the producing mechanism of cylinder liner wear, and it has very great significance to take active preventive measures and rehabilitation process for raising the all marine diesel engine life and the use efficiency of mechanical equipment. In this paper, studying the marine diesel engine cylinder liner wear characteristics and the formation of laws, comprehensivly and systematicly analysising the types and the mechanism of the cylinder liner wear of marine diesel engine producing, and on this basis, putting forward the preventive measures and rehabilitation process of reducing the marine diesel engine cylinder wear in the using and repairing.{英文摘要两字采用四号Ari al 字体(加粗)}{[Abstract]后空一格,摘要内容均用小四号Arial 字体。

2-3第三节 活塞环与气缸套的摩擦磨损

2-3第三节  活塞环与气缸套的摩擦磨损

第三节活塞环与气缸套的摩擦磨损一、摩擦形式活塞环—气缸套是柴油机中一对重要的具有往复运动的运动副。

活塞环与气缸套受到高温、高压燃气的作用和冲刷,产生很大的机械应力与热应力。

工作表面受到腐蚀与严重的摩擦。

活塞往复运动速度在行程中点最大、止点位置为零。

所以,在恶劣的工作条件和低的运动速度下难于形成理想的液体动压润滑。

一般来说,活塞行程的中部工作表面易于实现液体摩擦,形成液体动压润滑,在上、下止点附近工作表面间形成极薄的边界油膜,实现边界润滑。

气缸中的高温不利于液体油膜建立。

因为高温,使润滑油粘度降低或氧化变质,使活塞头部变形影响正常配合间隙,使缸壁上已形成的油膜蒸发、氧化和烧损。

形成油膜的有利条件是:行程中点运动速度最大;己形成的油膜在下一个行程被更新之前暴露在高温中的时间极短,仅有几分之一秒;现代气缸油中的添加剂使润滑油的抗氧化安定性大大提高,增强了高温下保持油膜的能力。

二、气缸套的正常磨损柴油机的技术状态和使用寿命很大程度上取决于气缸套的磨损情况。

在正常工作条件下气缸套磨损是不可避免的。

一般只要气缸套的磨损量在允许范围之内(最大允许磨损量为0.4%~0.8%缸套内径),气缸套就处于正常工作状态。

1.气缸套正常磨损的标志气缸套正常运转工况下正常磨损的特征是最大磨损部位在气缸套上部,即活塞位于上止点时第1、2道活塞环对应的缸壁处,并沿缸壁向下磨损量逐渐减小,气缸内孔呈喇叭状。

气缸套左右舷方向的磨损大于首尾方向的磨损。

图2-7为气缸套正常磨损后缸壁纵向形状和磨损量示意图。

正常磨损的参数::圆度误差、圆柱度误差、内径增量(缸径最大增量)小于说明书或有关标准的规定值;缸套磨损率:铸铁缸套< 0.1mm/kh,镀铬缸套在0.01~0.03mm/kh之间;气缸工作表面清洁光滑,无明显划痕、擦伤等磨损痕迹。

2.正常磨损原因(1)处于边界润滑部位的局部金属直接接触引起的粘着磨损,或因过薄的油膜被工作表面的尖锋刺破,或因高温、速度低等使油膜未能形成或遭破坏。

柴油发动机气缸套磨损原因分析及 预 防 措 施

柴油发动机气缸套磨损原因分析及 预 防 措 施

柴油发动机气缸套磨损原因分析及预防【摘要】:气缸套的正常磨损有着一定的规律性。

汽缸套的正常磨损也具有必然性,但对设备不规范的操作,维修保养造成的早期磨损是可以避免的。

掌握汽缸套磨损规律对了解汽缸套早期磨损原因提供了理论依据,知其然,知其所以然,通过对造成汽缸套正常磨损和早期磨损原因的分析和总结,掌握正确操作和维修保养设备的方法和措施。

努力提高设备的完好率和使用率。

【关键词】:气缸套磨损规律正常磨损早期磨损汽缸套的磨损主要集中在轴向方向和径向方向。

1.气缸套正常磨损的规律1.1轴向截面的磨损规律:沿着气缸套轴向方向,在活塞环的有效行程范围里呈上大下小趋势,即磨成一定的锥度。

在第一道活塞环最上点略下处磨损最大,气缸活塞环接触不到的部位几乎没有磨损,于是形成了“缸肩”。

而最后一道活塞环以下部位几乎没有磨损。

1.2径向截面的磨损规律:在平行于气缸圆周方向的横截面上,气缸磨损不均匀,磨损成不规则的椭圆形。

一般是前后或左右方向磨损最大。

1.3.在同一台发动机上,不同气缸磨损情况也不相同,一般水冷式发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较严重。

2.气缸正常磨损的原因。

2..1气缸磨损成锥角的原因。

2.1.1.摩擦力不等的影响:做功行程中,燃烧的高压气体通过活塞环间隙与活塞环与活塞之间的配合间隙,穿入活塞环背面,增大了活塞环对气缸壁的压力,活塞在上止点处,第一道活塞环对气缸壁的压力最大,可达2940kpa,第二道活塞环为735kpa,第三道活塞环为294kpa。

随着活塞的下行,工作气压逐渐降低,活塞环对气缸壁的压力也随之下降,由于活塞环对气缸壁的正压力大,摩擦力也随之增大大,气缸摩擦损失增加,所以越靠近气缸上部磨损越严重。

2.1.2.润滑条件不同的影响:活塞在它的工作行程中,不仅压力由大逐渐减小,而且温度也由上而下逐渐降低,活塞处在上止点时,燃烧室的高温使润滑油稀释而流失,并且上部高压气体的吹袭作用强,更促使稀释的润滑油被吹袭流掉,同时在燃烧气体作用下润滑油还有可能被烧掉。

活塞环的磨损及影响因素

活塞环的磨损及影响因素

活塞环的磨损及影响因素汽车发动机的活塞环和缸套之间的磨损具有如下几个特点:1.活塞环在上下止点之间作往复运动,速度从静止状态变化到最高达30m/s 左右,如此反复的做大幅度变化。

2.做往复运动时,在工作循环的进气、压缩、做功和排气行程中,汽缸压力变化很大。

3.因为受燃烧行程的影响,活塞环的运动经常是在高温下进行的,特别是第一道气环,在高温高压及燃烧生成物所产生的化学作用下,油膜很难建立,使其实现完全润滑比较困难,而常常处于临界润滑状态。

根据磨损机理,活塞环磨损可分为正常磨损、熔着磨损(划伤,擦伤)、磨料磨损及腐蚀磨损。

但这些磨损现象不会单独出现,而是同时存在并且相互影响。

按照磨损部位,活塞环磨损又可分为滑动面磨损和上下端面磨损。

一般来说,滑动面磨损比上下端面磨损大,滑动面主要是熔着磨损和磨料磨损;上下端面则以因活塞做往复运动而引起的撞击磨损为主。

活塞环滑动面最大磨损常出现在汽缸上止点位置,因为该处受高温气体作用,破坏了油膜,造成易于熔着的条件,从而加速了活塞环的磨损。

通常所谓的正常磨损实际上包含了轻微的熔着磨损和磨料磨损。

各道环滑动面磨损量不一样,第一道气环磨损量最大,第二道环约为第一道的一半左右,油环的磨损量最小。

例如,装在斯太尔WD615发动机上的活塞环经过500h可靠性试验后,第一道气环开口间隙磨损为0.4~0.6mm,第二道开口间隙磨损为0.25~0.4mm,油环开口间隙磨损为0.3~0.55mm。

但有时油环磨损比中间几道环还大,这是由于受到汽缸表面润滑油分布和吸附杂质的影响。

活塞环上下端面的磨损主要是因为机油燃油中的硬性残渣以及从大气中混进的尘埃颗粒在上下端面上形成的机械研磨,本质上是磨料磨损。

可是,当出现活塞的异常热变形、环槽侧隙变小时,也可能发生熔着磨损。

影响活塞环磨损的因素很多,其中活塞环的材料和形状、汽缸套活塞的材料和结构、润滑状态、发动机的结构形式、运转条件、燃油和润滑油的品质等是主要因素。

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二、活塞环与气缸套的磨损 3.活塞环与气缸套的异常磨损 (3)异常磨损的原因 ②冷却水温的管理【6】 壁温 出口冷却水温过低 H2SO4露点 低于
低温腐蚀
出口冷 缸壁冷却不良 粘着 导致 却水温 粘度下降,油膜破坏 磨损 过高 油氧化严重,炭垢增加 适当提高冷却水温,有利于防止酸腐。一般 冷却水温度控制在85~90℃
练习: 柴油机正常运转时气缸套-活塞环的摩擦表面间可 能出现的摩擦类型有______ B 。 Ⅰ.边界摩擦,Ⅱ.液体摩擦,Ⅲ.干摩擦,Ⅳ.半干 摩擦,Ⅴ.半液体摩擦 A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ B.Ⅰ+Ⅱ+Ⅴ C.Ⅰ+Ⅲ+Ⅴ D.Ⅰ+Ⅳ+Ⅴ 为了提高柴油机气缸油在高温下保持油膜的能力, 在气缸油中加入了______ D 。 A.极压添加剂 B.油性添加剂 C.抗腐蚀剂 D.抗氧化添加剂
二、活塞环与气缸套的磨损 2.活塞环与气缸套的正常磨损【2】 (3)气缸套正常磨损的参数: ①圆度误差、圆柱度误差,内径增量(缸径 最大增量)小于说明书或有关标准的规定值。 ②缸套正常磨损率: 铸铁<0.1mm/kh; 镀铬在0.01~0.03mm/kh。
(4) 气缸套的正常磨损原因【3】
(1)处于边界润滑部位的局部金属直接接触引起 的黏着磨损。或因过薄的油膜被工作表面的尖锋刺破, 或因高温、速度低等使油膜未能形成或遭破坏。 (2)进入气缸的新鲜空气中的灰尘,燃油或滑油 燃烧生成的各种氧化物、炭粒和灰分,润滑油中的 机械杂质及运动副的摩擦产物等均会引起磨粒磨损, 且以气缸上部最为严重。 (3)燃油中硫分的燃烧产物对缸壁的硫酸腐蚀。 由于活塞在上止点时第一道环对应缸壁处含酸量最 大,为缸套下部的4倍,造成缸套上部严重的腐蚀磨 损。气缸上部燃气温度与压力对硫酸露点的影响, 使上部凝结较多的酸。
Байду номын сангаас
二、活塞环与气缸套的磨损 磨粒磨损:在缸、活塞环和环槽进入硬 粘着磨损是由于油膜破坏导致干摩擦引起。 腐蚀磨损:燃油中的硫燃烧生成 缸套磨损量在允许范围内(一般最大允许 SO2和 磨损量为 部位:缸壁第一道环上止点位臵最严重;二 SO3 杂质引起。第一道环最严重;缸套上部 ,在有水蒸气存在时会生成酸而腐蚀 0.4%~0.8%缸套内径) 较严重,在缸套内表面沿活塞运动方向 冲程机排气口筋部和四周易发生。现象:局 缸套。缸套上部最严重,会加剧磨粒磨 1.活塞环与气缸套的磨损种类 有平行直线状的拉伤痕迹来识别。 部金属熔融,有不均匀、不规则的沟纹。危 损。柴油机在低速运转或冷车起动,尤 害:油耗高、漏气,甚至发生“拉缸”或 其是润滑油不足时腐蚀强烈,由硫酸引 (1)磨粒磨损 “咬缸” 起的腐蚀称为硫酸低温腐蚀或“低温” 腐蚀。 种类 (2)粘着磨损 (3)腐蚀磨损
二、活塞环与气缸套的磨损 3.活塞环与气缸套的异常磨损 (3)异常磨损的原因 ①燃油和燃烧的质量【5】 燃油质量对缸套磨损的影响主要取决于燃油 中的含硫量,当含硫量高于0.7~1.0﹪时,磨 损量将急剧增加。 低质燃油中的灰分、机械杂质以及燃油裂化 使用的含硅、铝的催化剂等以硅酸铝颗粒存在, 会使缸套和活塞部件发生异常磨粒磨损。 燃油燃烧不良会使炭粒增加,积炭严重。
二、活塞环与气缸套的磨损 3.活塞环与气缸套的异常磨损 (2)异常磨损的规律★ ★
气缸套沿中心线方向的磨损规律图
(为缸套正常磨损情况。其原因 b) ( 为缸套异常磨粒磨损情况。其原因是: c) (为缸套异常磨粒磨损情况。其原因是: d) ( 为缸套异常磨粒磨损情况。其原因 e) ( 为缸套异常粘着磨损情况。其特 f)为缸套异常腐蚀磨损情况。其 (g)为缸套异常腐蚀磨损情况。 (a) 【3】有:边界 缸套上部因新鲜空气携带大量灰尘进入气 滑油中的机械杂质过多,筒形活塞式柴油 是:( 点是:上止点第一道活塞环对应的缸 原因是:燃油含硫量高或柴油机经 b)与( 其原因是:冷却水温过低,在 c)并存。即空气灰尘、燃 润滑或油膜过薄发生粘着磨损;各种杂质(灰 缸和燃烧不良产生的大量积炭所致。 机缸套自下而上布油造成下部严重磨损。 烧积炭和滑油中的机械杂质过多所致。 壁磨损异常增大,甚至出现大面积的 常冷车起动致使缸套上部产生严重 缸套下部形成严重的低温腐蚀 尘、炭粒、氧化物、机械杂质等)引起磨粒磨 拉伤现象。 的腐蚀磨损(正常的 磨损。 4~6倍)。 损;燃油中硫分燃烧产物引起硫酸腐蚀。
二、活塞环与气缸套的磨损 3.活塞环与气缸套的异常磨损 (3)异常磨损的原因 ③润滑油腔滑的管理【7】 根据使用经验: 对润滑油的管理、使用不当、碱值不当、油 使用高硫分(含硫大于2.5﹪)的燃油, 压不足、滑油变质不及时更换、气缸注油率不 气缸油的TBN(总碱值)应为65~70。 合适、滑油中混入机械杂质,都会引起活塞环 燃油中硫的含量小于2.5﹪,气缸油的 和缸套的异常磨损。 TBN( 总碱值)约为40。 在恶劣工况下选优质矿物油再加入各种效能 的添加剂。 使用劣质高硫燃油时,气缸油的碱值应与其 匹配,以降低酸腐。
二、活塞环与气缸套的磨损 2.活塞环与气缸套的正常磨损【2】
(1)活塞环正常磨损的特征:环厚度基本均匀, 外表面光滑无毛刺,较清洁,无硬化层,其外形呈 鼓形。环正常磨损速度≤0.1~0.5mm/kh。 (2)缸套正常磨损的特点:最大磨损部位在活 塞上止点第一道环附近,并沿缸壁向下磨损量逐渐 减小,内孔呈喇叭状,左右舷磨损大于首尾向。缸 套工作表面清洁光滑,无明显划痕、擦伤等磨损痕 迹。
二、活塞环与气缸套的磨损 3.活塞环与气缸套的异常磨损 (1)异常磨损的特征【4】 ①活塞环和缸套异常磨损率很高:一般铸 铁>0.1mm/kh;活塞环>0.5mm/kh。 ②缸套表面脏污、划痕、擦伤、撕裂等拉缸 或咬缸现象,或缸壁表面发蓝,有明显烧灼。 ③磨损产物颗粒较大。一般正常磨损的磨 屑Φ<1µm;异常磨损的磨屑Φ达25~30µm。 另外:吊缸时,通过测量计算磨损率、圆 度、圆柱度来判断。
§2.3
活塞环与气缸套的摩擦磨损
一、活塞环与气缸套的摩擦形式
二、活塞环与气缸套的磨损
三、活塞环与气缸套的磨合 四、减少气缸套磨损的途径
一、活塞环与气缸套的摩擦形式【1】 典型的滑动摩擦形式:缸套与 活塞环“往复运动”。 在高温高压作用下,特别是 在上、下止点位置附近运动速度 低,工作表面间只能形成极薄的 油膜,实现边界润滑;在行程中 部形成液体润滑;其它部位则处 于半液体润滑状态。 为了增加高温下保持油膜的能 力,现代气缸滑油中添加抗氧化 性的添加剂。
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