发布时间:2020/6/11 13:50:39
气缸套的磨损特性
缸套沿其长度方向具有非圆柱度,这与其工作条件密切相关。原因可以从润滑、冷却、温度、压力、活塞动力速度、磨料和腐蚀性物质等方面进行分析。
1.润滑条件。缸套上部的润滑状况最差。由于气缸套主要由飞溅润滑来润滑,气缸套上部的润滑油最少,气缸套上部的温度最高,润滑油粘度最低,油膜强度最弱。另一方面,气缸套上部与高温气体的接触时间最长,高温气体容易燃烧气缸壁上的油膜,形成半天摩擦或边界摩擦。所有这些因素都会使缸套上部比下部磨损更多,导致非圆柱度。
2.压力的影响。气缸套的上部承受的压力最大。除了活塞本身的弹力之外,该压力主要是燃烧过程中产生的高压气体施加在气缸壁上的压力,该高压气体进入活塞环的后间隙。随着活塞下降,该压力降低,气缸套的上部磨损最严重。
3.磨料的影响。空气中的灰尘和不完全燃烧过程中产生的积碳等磨料进入气缸壁和活塞与活塞环,的配合面之间,当活塞在气缸中往复运动时,这将导致磨料磨损。当这些磨料在气缸套的上部时,它们的边缘和拐角在向下的过程中是最锋利和最钝的,因此气缸套的上部磨损最严重。
4.腐蚀的影响。气缸套上部的腐蚀最强,这也是气缸套上部磨损大于下部磨损的重要原因。
气缸套中的燃油燃烧后,会产生水蒸气和一些酸性物质。例如,燃料中所含的硫化物在燃烧时与水蒸气结合生成硫酸,二氧化碳与水蒸气结合生成碳酸,大气中的氮在高温燃烧时与氧化作用结合生成氮氧化物,氮氧化物与水蒸气结合生成硝酸等。这些酸性物质会对气缸壁造成化学腐蚀。
更严重的是,当气缸壁的温度低于露点温度时,燃烧废气中的水蒸气在气缸壁上凝结成水滴,导致比化学腐蚀严重得多的电化学腐蚀。在腐蚀物质被移动的活塞环,刮掉之后,新的腐蚀再次发生,因此它越重复,化学腐蚀和电化学腐蚀将在气缸套的上部附近越严重。
实践证明,当冷却水温度低于85时,气缸壁腐蚀最严重,而高于此温度时,燃烧后产生的蒸汽和酸性物质可随废气排出,危害更小。
5.缸套在圆周方向上磨损不均匀,椭圆度与以下因素有关:
(1)润滑和冷却条件的影响。正常情况下,气缸套最大的椭圆通常也是磨损最严重的位置,气缸套上部的润滑条件最差。
(2)活塞环压力的影响。活塞环压力沿径向分布不均匀,其开口处的单位压力往往达到平均压力的几倍,这也是缸套沿径向偏磨的原因。(3)侧向压力的影响。在正常情况下,活塞的往复侧压力会导致连杆运动平面上缸套的更大磨损,而具有更大侧压力的一侧也会导致更大磨损。因此,促使气缸套在径向方向上产生椭圆度。请注意,由于侧压力的最大位置不在气缸套的上部,因此它在形成最大椭圆度方面不起主要作用。
此外,使用和维护不当,工作环境恶劣,未能及时添加润滑油或使用不干净的润滑油,气缸套或活塞环变形,连杆变形等。都会导致气缸套的早期磨损。
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