淺談?dòng)绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的污染雜質(zhì)來(lái)源及影響因素

李賀力 劉寧寧

(一拖(洛陽(yáng))柴油機(jī)有限公司,河南洛陽(yáng) 471004)

淺談?dòng)绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的污染雜質(zhì)來(lái)源及影響因素

李賀力 劉寧寧

(一拖(洛陽(yáng))柴油機(jī)有限公司,河南洛陽(yáng) 471004)

清潔度不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性與可靠性,最終影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。因此保證發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔度應(yīng)從生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始直到報(bào)廢貫穿于始終,以最大限度發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的使用性能,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。這對(duì)提高質(zhì)量,降低保修成本,提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

發(fā)動(dòng)機(jī) 清潔度 磨損

所謂發(fā)動(dòng)機(jī)清潔度，是指發(fā)動(dòng)機(jī)零件和總成的清潔度以規(guī)定方法從規(guī)定的部位采集到的雜質(zhì)馥粒的重量、大小、數(shù)量來(lái)表示，單位為mg或μg。清潔度是評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性和可靠性，且最終影響其使用壽命。這里就發(fā)動(dòng)機(jī)在裝配與試驗(yàn)過(guò)程及日常使用過(guò)程中，出現(xiàn)的影響發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的污染雜質(zhì)來(lái)源及影響因素做一探討。

1 污染雜質(zhì)來(lái)源及影響因素

污染發(fā)動(dòng)機(jī)雜質(zhì)越多，表示它的清潔度越差，由于雜質(zhì)的存在，給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)嚴(yán)重的危害。污染發(fā)動(dòng)機(jī)雜質(zhì)來(lái)源及其影響因素主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 生產(chǎn)過(guò)程中殘留的雜質(zhì)

生產(chǎn)過(guò)程中在鍛、鑄件的非加工面上，存在未處理干凈的型砂和加工過(guò)程中產(chǎn)生的氧化皮。如缸體、缸蓋、進(jìn)、排氣歧管、曲軸及凸輪軸等鑄、鍛件非加工面殘留物及機(jī)加工后留下的切屑、毛刺等。在裝配前若這些雜質(zhì)不能夠清理干凈，那么將會(huì)影響到零件的清潔度。未清理干凈的雜質(zhì)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，受到振抖和潤(rùn)滑油沖刷落于吸油盤(pán)中，有些體積較大的顆粒狀雜質(zhì)如殘存在機(jī)體、曲軸油道中的切屑毛刺以及型砂等在通過(guò)潤(rùn)滑油道時(shí)堵塞油道，造成發(fā)動(dòng)機(jī)供油不足，將會(huì)出現(xiàn)拉缸、軋瓦及抱軸等致命性故障；有些體積較小的顆粒狀雜質(zhì)則直接進(jìn)入摩擦副，在摩擦副表面形成磨料，加速發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦機(jī)構(gòu)的磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性與使用壽命。

1.2 裝配過(guò)程中的污染

在裝配之前，部分主要零部件如曲軸、機(jī)體等若未經(jīng)清洗處理，零部件在倉(cāng)庫(kù)存放的過(guò)程中，表面及內(nèi)腔等將會(huì)受到污染如灰塵等，在裝配時(shí)，將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量與耐久性。零部件的污染程度與裝配車(chē)間的凈化程度和裝配人員的責(zé)任心有關(guān)。車(chē)間的凈化程度，一般由控制日降塵量來(lái)控制。國(guó)外先進(jìn)的日降塵量控制在5mg／m；而國(guó)內(nèi)較好的是50mg／m左右，大多車(chē)間衛(wèi)生條件差，車(chē)間不能做到全封閉式，零部件運(yùn)送使用燃油叉車(chē)或是人工配送，造成裝配環(huán)境臟、亂等現(xiàn)象，從而對(duì)已清洗干凈的零部件造成污染，無(wú)法實(shí)現(xiàn)日降塵量的控制；同時(shí)，裝配人員的責(zé)任心也起到較大的作用，若責(zé)任心不強(qiáng)，不按照裝配工藝控制零部件的清潔度，使用粘蒲油污的裝配工具，不按照工藝要求及時(shí)更換擦拭零部件的白細(xì)布，不能做到定期或是定量的更換手套，都將會(huì)影響到零部件的清潔度，使用這些已被污染的零部件裝車(chē)，將無(wú)法保證整機(jī)的清潔度，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、軋瓦等致命性故障，發(fā)動(dòng)機(jī)的試車(chē)返修率大大提高，降低了裝配的合格率，同時(shí)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

1.3 試車(chē)過(guò)程中的污染雜質(zhì)

試車(chē)過(guò)程中的污染雜質(zhì)：(1)試車(chē)車(chē)間衛(wèi)生條件差，空氣中存在顆粒狀雜質(zhì)，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將含有雜質(zhì)的空氣吸入氣缸內(nèi)，造成對(duì)活塞與氣缸套的損傷，甚至出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象；(2)試車(chē)用水未經(jīng)軟化處理，北方地區(qū)水質(zhì)較硬，水中鈣含量較高，發(fā)動(dòng)機(jī)在試車(chē)過(guò)程中將產(chǎn)生較大的熱量，水在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)過(guò)程中隨著溫度的逐漸升高將形成碳酸鈣并停留在機(jī)體或缸蓋的水道中，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，碳酸鈣含量也將逐漸增加最終堵塞水道，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)高溫現(xiàn)象；(3)燃料不純，車(chē)用燃料中.技術(shù)規(guī)定不允許存有機(jī)械雜質(zhì)，但是燃料在運(yùn)輸、保管和使用過(guò)程中，都可能混入無(wú)機(jī)和有機(jī)的雜質(zhì)。有隨空氣進(jìn)入，也有從燃油箱真空吸入。一般夏季比冬季高20～70%。與使用季節(jié)及道路條件都有關(guān)系。燃油中的有機(jī)污垢雜質(zhì)，主要是其中的不穩(wěn)定成分不斷氧化，聚合成一種膠狀產(chǎn)物。這些無(wú)機(jī)和有機(jī)的雜質(zhì)不僅易堵塞油路，而且小于50um的灰塵微粒都能通過(guò)供油系的濾網(wǎng)進(jìn)入氣缸，使氣缸與活塞發(fā)生磨料磨損。同時(shí)還會(huì)增加化油器量孔、加速泵的磨損，或增加柴油機(jī)供油系中精密偶件的磨損；(4)潤(rùn)滑油中的污垢物可以分成有機(jī)污垢和無(wú)機(jī)污垢，為熱分解氧化和聚合產(chǎn)物，這些雜質(zhì)起著磨損的作用，加速了零件磨損，降低零件的抗磨性能?，F(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中。污垢雜質(zhì)的濃度一般不超過(guò)0.4%～0.6%。柴油機(jī)不超過(guò)10%一l2%，潤(rùn)滑油工作壽命一般為3000～6000min。

1.4 空氣中的灰塵雜質(zhì)

發(fā)動(dòng)機(jī)中形成的磨損磨料，除了因摩擦生成的微粒外，大量是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中隨空氣進(jìn)入的灰塵。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，需要消耗大量的空氣，而所吸入的空氣中含有許多灰塵雜質(zhì)。這些灰塵微粒的基本成分是二氧化硅(石英)占65%～95%、其余為三氧化鋁或釩土氧化鐵，以及少量的鈣、鎂、鈉和其他元素的化合物。石英、氧化鋁和氧化鐵具有很高的磨料性能，其顯微硬度比氣缸材料的硬度高很多，當(dāng)這些磨料進(jìn)入零件摩擦表面就會(huì)產(chǎn)生擠壓和切削而導(dǎo)致磨損。這種磨損下來(lái)的磨粒，進(jìn)入潤(rùn)滑油中將起多次性磨料作用，造成磨損的惡性循環(huán)，特別是氣缸的磨損速率會(huì)成倍增加，大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

1.5 冷卻系中的污垢

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，水箱內(nèi)部將會(huì)出現(xiàn)較多污垢，這些污垢會(huì)隨循環(huán)水逐漸積聚在機(jī)體的水套里，甚至?xí)e聚堵塞水套，降低冷卻水套的容量，甚至污垢積聚堵塞水套，使水溫升高，造成發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，并影響進(jìn)氣效率；還可能出現(xiàn)活塞燒損、活塞環(huán)卡死等故障。從而使發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性下降，使用壽命縮短。

2 改善發(fā)動(dòng)機(jī)清潔度的主要措施

(1)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制造工藝中，特別是對(duì)鑄鍛件非加工表面應(yīng)明確規(guī)定清潔度的有關(guān)內(nèi)容和要求。這類(lèi)零部件的安裝前應(yīng)進(jìn)一步檢查和清理，以保證零件的清潔度。

(2)改善車(chē)間、場(chǎng)地的衛(wèi)生和降塵條件。在裝配和試車(chē)時(shí)，保證試驗(yàn)臺(tái)、機(jī)件、工、量具、儀表及人員著裝的清潔。

(3)大修發(fā)動(dòng)機(jī)在熱試時(shí)，應(yīng)安裝空氣濾清器和燃油濾清器。磨合結(jié)束后，應(yīng)在熱狀態(tài)下放凈機(jī)油，徹底清洗油底殼、機(jī)油集濾器和粗細(xì)濾清器。發(fā)動(dòng)機(jī)在專(zhuān)用臺(tái)架上不裝油底殼磨合時(shí)，臺(tái)架機(jī)油應(yīng)沉淀過(guò)濾后才能使用。

(4)根據(jù)車(chē)輛使用的地區(qū)、季節(jié)及道路條件，應(yīng)及時(shí)維護(hù)“三濾”及加強(qiáng)燃油箱與水箱的清潔工作。