發動機氣缸套磨損的主要原因有哪些

發動機的氣缸套和活塞環是在高溫、高壓、交變載荷和腐蝕等復雜多變的工況下工作的一對摩擦副。長期在這種條件下工作,會導致氣缸套磨損變形,從而影響發動機的動力性、經濟性和使用壽命。因此,汽修廠管理系統小編覺得,認真分析氣缸套磨損變形的原因對于提高發動機的使用經濟性具有十分重要的意義。


一、構造原因引起的磨損

1、氣缸套上部的嚴重磨損問題,主要源于其較差的潤滑狀況。由于氣缸套上部位置緊鄰燃燒室,工作溫度極高,導致該區域的潤滑條件十分惡劣。加之新鮮空氣和未完全蒸發的燃料對這一部位進行持續沖刷和稀釋作用,進一步惡化了此處的工作環境,使得氣缸上部在實際運行中容易處于干摩擦或半干摩擦的狀態。這樣的狀態是造成氣缸上部磨損異常嚴重的核心原因。


2、氣缸磨損呈現出上部較重而下部相對較輕的現象,主要原因在于上部區域承受的壓力較大。在發動機運行過程中,活塞環在自身彈力及背壓的共同作用下緊密貼合于氣缸壁面。當正壓力增加時,潤滑油膜的形成和保持將面臨更大的挑戰,這會加劇氣缸內部的機械磨損程度。


尤其是在作功行程階段,隨著活塞從上止點向下止點移動,正壓力逐漸減輕,因此氣缸的磨損狀況表現為上方更為嚴重,下方相對輕微。


3、氣缸表面出現腐蝕和剝落現象,是由于礦物酸和有機酸的共同作用所導致。在發動機工作過程中,可燃混合氣燃燒產物包含水蒸氣以及酸性氧化物,這些物質與水相互作用后能夠生成具有腐蝕性的礦物酸;與此同時,燃燒過程還會生成有機酸。這兩種類型的酸均對氣缸內壁產生強烈的腐蝕效應。


隨著腐蝕產物不斷積累,它們在氣缸內部與活塞環接觸并經過摩擦作用,逐漸被活塞環刮除,這不僅導致了氣缸套表層材料的損失,而且長期累積的腐蝕與刮削會引發氣缸套變形,從而影響到整個氣缸組件的工作性能與壽命。


4、機械雜質進入氣缸,加劇了活塞和缸壁的磨損。這些雜質包括空氣中的灰塵和潤滑油中的雜質等,它們進入活塞和缸壁之間,起到了磨料的作用。當活塞在氣缸中進行往復運動時,灰塵或雜質會跟隨活塞一起移動。由于氣缸中部的運動速度最大,因此加劇了氣缸中部的磨損。


二、使用不當引起的磨損

1、如果潤滑油濾清器工作不正常,潤滑油就無法經過有效的過濾,其中大量含有硬質顆粒的潤滑油將導致氣缸壁內部磨損加劇。因此,潤滑油濾清器過濾效果差會嚴重影響汽車的發動機壽命。


2、如果空氣濾清器的過濾效率低,它無法完全清除空氣中的塵土和沙粒,這些雜質會進入氣缸并加速活塞、活塞環等部件的磨損。實驗表明,如果發動機沒有空氣濾清器,氣缸的磨損會增加6-8倍。如果空氣濾清器長期沒有進行清洗和保養,其過濾效果將進一步降低,會加速氣缸的磨損。


3、長時間在低溫條件下運行發動機,會帶來兩個主要問題。一方面,由于低溫下燃燒效率降低,燃料燃燒不充分,容易導致積碳在氣缸套上部逐漸積累并蔓延,這種積碳會對氣缸套的上半部分產生顯著的磨料磨損效應,加劇其表面損傷;另一方面,低溫運轉環境也易于誘發電化學腐蝕現象,加速氣缸套以及其他金屬部件的腐蝕進程。


4、經常使用劣質潤滑油會對發動機造成嚴重損害。一些車主為了省錢省事,常常在路邊小店或向不法油販購買劣質潤滑油使用,結果導致缸套上部強烈腐蝕,其磨損量比正常值大1-2倍。因此,我們應該選擇正規渠道購買高質量的潤滑油,并定期更換機油和機濾,以保護發動機的正常運行。


5、另外,汽修廠管理系統小編特別提醒,當車輛處于冷態啟動時,若過度加大油門,由于此時機油溫度較低且流動性較差,使得氣缸壁面的潤滑狀況不佳,這將進一步加劇氣缸套的磨損速度。


三、維修不當引起的磨損

1、氣缸套安裝位置若不準確,特別是在安裝過程中若未能確保氣缸中心線與曲軸軸線嚴格垂直對齊,將導致氣缸套出現異常磨損。這意味著,如果氣缸套在裝配時未達到規定的精確位置關系,將會引發其非正常損耗的問題。


2、在維修過程中,如果對連桿小頭銅套進行鉸削操作時,鉸刀發生了傾斜,將會導致連桿銅套孔的位置出現偏差。這樣一來,活塞銷的中心線將不再與連桿小頭的中心線保持平行狀態,進而使得活塞在運行時會偏向氣缸套的某一側,這種現象最終會導致氣缸套產生非正常的磨損狀況。


3、連桿因外力撞擊而發生彎曲變形的情況,例如在飛車事故或其他意外中受損,若未能及時對變形的連桿進行矯正處理并繼續投入使用,會加劇氣缸套的磨損速度。


4、發動機在遭遇燒瓦等問題時,可能導致曲軸承受劇烈沖擊而發生變形,使得連桿軸頸與主軸頸之間失去平行關系。若未能及時對此類變形進行校正并繼續運行發動機,同樣會加速氣缸套的磨損程度。


四、防止氣缸套磨損的措施

1、正確啟動和起步。

當發動機處于冷啟動狀態時,由于機油溫度低、粘度大且流動性欠佳,油泵可能無法充分供應足夠的潤滑油。此外,在車輛停駛后,原本附著在氣缸壁上的機油會因重力而流下,導致在啟動瞬間氣缸壁面缺乏有效潤滑。因此,在初次啟動時,應先讓發動機空轉幾次以使摩擦表面得到初步潤滑后再正式啟動。啟動之后,應當保持怠速運轉以提升發動機和機油的溫度。絕對禁止在機油溫度未達到40℃之前猛烈加速。正確的做法是,從較低擋位開始起步,并在每個擋位上適度行駛一段距離,直至機油溫度恢復正常,方可進入正常的駕駛模式。


2、根據季節和發動機性能要求正確選擇潤滑油

確保選用粘度適中的優質潤滑油,切勿隨意購買和使用低質量的潤滑油產品。同時,應當定期對潤滑油的數量及品質進行檢查與維護。


3、加強三濾的維護保養

保持“三濾”系統的良好維護保養,是有效防止機械雜質進入氣缸、降低氣缸磨損程度以及延長發動機使用壽命的關鍵步驟,尤其對于在農村和多風塵環境下行駛的車輛尤為重要。一些駕駛員為了節省燃油而不安裝空氣濾清器的做法實屬不當之舉。確保空氣濾清器、機油濾清器以及燃油濾清器均處于正常工作狀態,對減少氣缸套的不必要磨損具有極其重要的意義。


4、保持發動機的正常工作溫度

發動機在運行時的理想工作溫度范圍應在80至90攝氏度之間。當發動機工作溫度低于這一適宜區間時,潤滑效能會顯著下降,進而加劇氣缸壁的磨損程度。此時,氣缸內的水蒸氣易于冷凝成水滴,這些水滴與廢氣中的酸性氣體分子結合后形成腐蝕性的酸性物質,從而對氣缸壁造成腐蝕性磨損。實驗數據顯示,若氣缸壁溫度從90℃驟降至50℃,其磨損速率將會是正常工作溫度下的4倍。


反之,如果發動機工作溫度過高,則會導致氣缸材料強度降低,進一步增加磨損問題,并且可能造成活塞因過熱而過度膨脹,引發“氣缸脹缸”這類嚴重的機械故障。


以上就是汽修廠管理系統的小編為大家介紹的關于發動機氣缸套磨損主要原因的全部內容,旨在為您的愛車保養維護提供有益的參考與指導。




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