金屬磨損自修復技術(shù)在汽車發(fā)動機維修中的應(yīng)用探析

孫 建

（蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇 蘇州 215104）

前言

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的中國 2017年汽車銷售數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，上年度我國汽車年產(chǎn)量 2901.54萬量，同比增長3.19%，年銷量2887.89萬量，同比增長3.04%。由此可見，汽車已成為國民出行的基本交通工具之一，而車輛使用中一旦出現(xiàn)行車故障，也會嚴重影響民眾日常出行[1]。金屬磨損自修復技術(shù)是一種對金屬零件磨損局部進行自動補償，促使零件恢復原有力學性能和原始尺寸的抗磨減技術(shù)[2]。該技術(shù)在應(yīng)用中無需機械設(shè)備解體，可于機械運行中實現(xiàn)鐵基金屬拒不磨損處的自修復過程，達到有效補償間隙的修復效果，同時具有促使磨損部位復原、有阿虎配合間隙、減少噪音、降低機械振動、延長機械使用壽命等優(yōu)點，因此在汽車金屬磨損故障中得到了廣泛應(yīng)用[3]。

1 汽車發(fā)動機磨損維修

（1）磨損原理

汽車發(fā)動機在運行狀態(tài)下，氣缸內(nèi)部活塞作高速往復式運轉(zhuǎn)，導致氣缸壁出現(xiàn)磨損，磨損量根據(jù)活塞在氣缸中的方位不同存在差異。通常而言，較為嚴重的氣缸磨損，活塞多位于止點8～12°曲軸轉(zhuǎn)角處，當活塞日常作業(yè)時，氣缸壁則會逐漸呈錐形狀。另外由于氣缸外側(cè)壁冷卻效率在汽車運行狀態(tài)下處于較高水平，致使活塞相對應(yīng)的側(cè)面壓力也隨之升高，因此氣缸壁橫向磨損程度明顯更加嚴重，極易導致發(fā)動機氣缸發(fā)生失圓情況[4]。

（2）維修應(yīng)用

①經(jīng)氣缸頂部的火花塞孔和柴油發(fā)動機(或噴油器)孔，向內(nèi)注入修復材料，在此過程中切勿向活塞頂部區(qū)域注入修復材料。當成功輸注修復材料后，操作供油系統(tǒng)，令其保持關(guān)閉狀態(tài)，開啟馬達，單次啟動時間約0.5s，每隔10s重復啟動一次，結(jié)合反饋情況反復啟動3、4次。在此啟動馬達是為了促使氣缸內(nèi)注入的修復材料在強制潤滑或機油飛濺的作用下，令其中包含的修復粒子順利傳輸?shù)骄植磕p處，再借助活塞作業(yè)過程中無法均勻受力的特性，實現(xiàn)氣缸壁磨損處修復目的。

②向機油內(nèi)加注修復材料是汽車發(fā)動機維修的關(guān)鍵一環(huán)，當維修人員初次想氣缸內(nèi)輸注自修復材料時，必須結(jié)合發(fā)動機潤滑油壓縮比和定量進行相應(yīng)調(diào)整，這是因為在維修過程中需要自修復材料與潤滑油經(jīng)稀釋反應(yīng)后達到最佳混合比，稀釋比4（潤滑油）: 1（自修復材料濃縮液），該混合液經(jīng)機油添加口可直接流入發(fā)動機油底區(qū)域的殼中。維修人員在進行混合液添加時必須合理控制輸注量，當實際壓縮比處于標準值×90%水平時，混合液輸注量通?？上蛎可凉櫥椭屑尤?0～50ml混合液；當實際壓縮比處于標準值×80%水平時，混合液輸注量通?？稍谏鲜鰳藴噬蠈⒚可凉櫥椭刑砑拥幕旌弦狠斪⒘刻嵘?1.2～1.4倍；當實際壓縮比處于標準值×70%水平時，混合液輸注量通?？稍跇藴手怠?0%的混合液輸注量基礎(chǔ)上將每升潤滑油中添加的混合液量提升1.6～1.8倍。初次加入自修復材料后，汽車即可投入正常運行，當駕車行駛公里數(shù)約為400～600km時，即可進行再次自修材料加注工作，混合液配置方法和加入計量同初次操作相同，但在混合液注入過程中需要注意下述要點：經(jīng)過初次注入自修復材料后，發(fā)動壓縮機已恢復至原有的標準值狀態(tài)，因此在再次加注自修復材料時，加注量必須在初次加注基礎(chǔ)上比例降低 30～50%。同時在本環(huán)節(jié)操作中還需及時更換機油濾清器，待完成混合液輸注操作后，動態(tài)觀察汽車尾氣排放及發(fā)動機壓縮比情況。

③汽車在進行自修復材料維修期間，車輛正常運行狀態(tài)下必須保證發(fā)動機無機油泄漏情況發(fā)生，一旦出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，必須按照原比例向內(nèi)重新添加自修復材料。

2 金屬磨損維修

（1）磨損原理

超精研磨時，微凸體在斷裂瞬間會出現(xiàn)驟然升高的閃溫，致使金屬微粒晶體當中包含的鎂原子與局部摩擦表層的鐵原子經(jīng)置換反應(yīng)，導致抗磨修復材料在活化劑和催化劑的聯(lián)合作用下發(fā)生微冶金和燒結(jié)過程，于鐵基金屬局部摩擦面生成保護層，主要物質(zhì)為鐵基硅酸鹽。同時在汽車運行狀態(tài)下，機械零件始終處于磨損中，出現(xiàn)閃溫情況的可能性也隨之加大，而磨損過程中所產(chǎn)生的熱能足夠支持自修復材料在汽車運行狀態(tài)下發(fā)生相應(yīng)的置換反應(yīng)，修復磨損部位，同時有助于提高磨損區(qū)域表層光潔度，減少摩擦因素，從而降低了摩擦過程中所釋放的熱能水平，促使內(nèi)部溫度無法達到修復材料發(fā)生化學反應(yīng)所需的高溫水平，自動停止化學置換反應(yīng)，避免出現(xiàn)持續(xù)性反應(yīng)加厚修復層厚度。

（2）維修應(yīng)用

當發(fā)動機活塞環(huán)和氣缸均遭到嚴重損壞，無法經(jīng)修復再次投入正常使用時，應(yīng)用金屬磨損自修復技術(shù)展開維修操作的具體方法如下所示：

①對出現(xiàn)損壞的研磨氣門、活塞環(huán)實施拆卸作業(yè)，更換汽車發(fā)動機氣門處油封部件，同時增設(shè)氣缸套，徹底清除活塞環(huán)中的殘留積碳。

總之，大數(shù)據(jù)就像是一場數(shù)據(jù)革命，它為各行各業(yè)做出了巨大貢獻。然而它面臨的挑戰(zhàn)也是十分嚴峻的，我們只有把握機遇，積極應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，才能讓大數(shù)據(jù)為我們所用。大數(shù)據(jù)運用有助于引領(lǐng)高校教育創(chuàng)新變革，提升教學、科研、管理服務(wù)水平和質(zhì)量，我們應(yīng)該進一步加大大數(shù)據(jù)在高校教育的應(yīng)用研究。

②按照預設(shè)標準，將新的活塞環(huán)和活塞裝配于氣缸內(nèi)。

③將活塞調(diào)至下止點處，采用自修材料對氣缸壁表層進行均勻涂抹。

④裝配氣缸蓋。

⑤根據(jù)“汽車發(fā)動機磨損維修”中維修方法，按照①、②步驟展開維修。

3 拉缸故障維修

發(fā)動機在汽車運行過程中，當水箱持續(xù)性缺水時，則會影響發(fā)動機正常散熱效果，造成拉缸故障。應(yīng)用金屬磨損自修復技術(shù)進行維修的具體方法如下所示：

①拆卸已經(jīng)損壞的研磨氣門和活塞環(huán)，更換發(fā)動機氣門處的油封部件，同時增設(shè)氣缸套，并清除活塞環(huán)中的殘余積碳。

②采用細砂紙清除汽車發(fā)動機氣缸內(nèi)壁表層附著的各種雜質(zhì)，同時進行氣缸壁表層清潔操作。

③將活塞調(diào)至下止點，采用自修復材料對氣缸表層進行均勻涂抹。

④裝配氣缸蓋。

⑤后續(xù)維修步驟同2.2。

4 總結(jié)

綜上所述，應(yīng)用金屬磨損自修復技術(shù)進行汽車發(fā)動機維修，可有效解決發(fā)動機磨損故障、金屬磨損故障和水箱缺水引發(fā)的拉缸故障問題，具有減振、降噪、環(huán)保、高效的應(yīng)用優(yōu)勢，因此廣受青睞。