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摘要：通过柴油发动机在使用过程中磨损失效的一般规律的分析与研究，提出减小柴油发动机磨损的措施。
关键词：柴油发动机、磨损、预防
Abstract: through the diesel engine in use process wear of the failure of the general law of analysis and study, puts forward the measures to reduce diesel engine wear.
Key words: the diesel engine, wear, prevention
中图分类号：U464.173文献标识码：A文章编号：
1 概述：
当前在道路桥梁施工过程中，随着机械化程度的不断提高，施工机械的性能对工程质量和工程进度的影响越来越大，且发动机作为大多数工程机械的心脏，对机械的性能好坏又起到了决定性的作用。因此，研究并掌握柴油发动机在使用过程中磨损失效的一般规律，磨损形式及影响因素，并采取有效措施加以预防，对发挥柴油机性能，降低故障率，延长使用寿命显得尤为重要。
与汽车上所用的柴油机相比，工程机械用柴油机在使用环境上有其一定的特殊性，工作环境上要恶劣得多，如高灰尘作业、长时间大负荷运转、散热条件差、振动大等环境，因此对于其机件磨损的研究及预防工作就显得尤为重要。
2 柴油发动机磨损的一般规律
2.1 初级磨损阶段
由于零件加工表面都是粗糙不平的,所以两固体表面的接触实际只是表面上微凸体的相互接触。当接触表面相对滑动时，接触变形与粘着的一些微凸体将被磨平，磨损速率逐渐降低，当到达某一程度后，趋向稳定，此时为磨合结束。在这一阶段中，对于新机或大修后的发动机，选择和遵守正确的磨合规范（负荷、转速、时间、润滑油等科学地安排），对减少发动机初期磨损，延长使用寿命至关重要。
对于处在磨合阶段的发动机，其磨损量主要与零件表面的加工质量和磨合规范有关，在此阶段如果使用不当，未正确执行磨合规范，将影响配合零件的工作期限，从而缩短发动机使用寿命。
2.2 稳定磨损阶段
经过磨合，发动机零件表面微观几何形状改变，表面达到相当光滑的程度，润滑条件得到了改善，磨损速率比较缓慢地稳定下来，建立了弹性接触条件，其磨损量与时间成正比。此时发动机进入了最佳的使用时期，也是最经济的使用时期，如果在此阶段合理操作，认真维护，同样会降低磨损延长寿命。
3 柴油发动机的主要磨损形式及影响因素
3.1 粘着磨损
3.1.1 粘着磨损的形成及影响因素
粘着磨损是摩擦表面相对滑动时,由于微凸体粘接点的粘着及破坏,产生材料转移而形成的磨损。在空气中相互摩擦的金属表面，通常覆盖着一层氧化膜，在滑动开始时，由于摩擦表面微凸体间的相互挤压产生的塑性变形，使薄膜发生局部破坏，金属直接接触，粘着力便明显的表现出来，当挤压力较大时，便产生粘着或焊合。柴油发动机中所发生的烧瓦、抱轴等故障就是粘着磨损的突出表现。
对于粘着磨损除材料本身性质的影响外，工作条件的影响至关重要，主要的影响因素有三点：
A 荷载的影响
作ZH40黄铜与工具钢对偶，进行粘着磨损试验，结果发现，在低载荷作用下，粘着磨损很小，属于轻磨损区，随着载荷增加到某一临界值（通常为材料硬度的1/3）后，粘着磨损率剧增，出现严重磨损区，可见，载荷增加到临界值后，粘着磨损量将急剧增加。
B 滑动速度的影响
在滑动速度不太高的范围内，钢铁材料在各种接触压力下磨损量随着滑动速度的变化而改变。当载荷一定时，粘着磨损随着滑动速度的提高而增加，当达到某一极大值后，又随着滑动速度的提高而减少。有时，随着滑动速度的变化，磨损类型还可能由一种转变为另一种。
C 温度的影响
在低速摩擦范围内，对磨损有直接影响的是热点温度，即摩擦表面局部接触点的瞬时温度。实验表明，随着温度的变化，磨损类型和磨损量的大小发生比较复杂的变化。热点温度在2500C以下时，磨损量很小，为氧化磨损，由2500C开始转变为粘着磨损，在3000C附近粘着磨损出现极大值，而在300~4000C之间时，随着温度上升磨损量减小，这又是氧化磨损，并在4000C左右时磨损量出现最小值，当热点温度进一步升高，摩擦局部接点形成的粘着现象就从热源的摩擦副每一元件传入而形成热场，使摩擦面平均温度显著升高，此时粘着现象不只是发生在个别点上，而是在较大的面积上形成“烧结”，这种磨损称为高温磨损。例如轴与轴承之间的“烧瓦”现象，就是高温磨损所引起的。
3.1.2 粘着磨损的预防措施
A 保持柴油机内润滑油的油量、油质和油压。实践证明，当滑动副或滚动副之间无润滑油时，其粘着倾向将大大提高。这是因为润滑油不但可以形成润滑油膜，创造良好的润滑条件，而且能够带走摩擦副之间的热量，起到冷却作用，防止高温磨损的发生。
B 避免柴油机长时间超负荷动转，这是由于长时间超负荷运转轴瓦之间，气缸活塞之间的润滑油膜会因受到过高的冲击而破裂，使润滑条件恶化，导致粘着磨损的发生。
C 尽量减少发动机起动次数，避免超高速运转。因为低速和超高速运转都会使粘着磨损量增加或导致高温磨损。
3.2磨粒磨损
3.2.1磨粒磨损的形成机理及影响因素
由于一个粗糙而坚硬的配对件或者由于游离的硬颗粒在滑动摩擦负荷作用下，所引起的磨损称为磨粒磨损。关于磨粒磨损的形成有三种假说即：微量切削假说、疲劳破坏假说、压痕假说。
3.2.2 磨粒磨损的预防
一是从摩擦表面上脱落的落屑，由于它在摩擦副之间被重复辗压而硬化，形成硬度很高的磨粒。在柴油发动机中，曲轴和轴瓦之间的磨粒大部分是这样形成的。磨粒的形成是不可避免的，但是我们可以利用润滑油的循环流動来减少轴瓦之间磨粒的数量，这就要求我们必须做到以下两点：
A 选用符合发动机说明书规定的优质的润滑油，因为好的润滑油一般具有很高的清静分散性，能够使磨粒悬浮在油中间，这样有利于油将磨粒带走，避其沉淀在摩擦表面上，形成磨粒磨损。
B 严格按使用周期更换润滑油，必须注意的是换油前需要将发动机充分运转，以使磨粒充分悬浮，以便放油时同润滑油一起被放出。
摩擦副中，磨粒形成的另一条途径是来自外界的异类物质，如空气中的灰砂等。这对于在含沙较大的工地上运转的施工机械用柴油机尤为重要，这就要求我们必须时刻保持空气滤芯、安全滤芯的完好，保证滤芯上的橡胶圈被压紧，同进保证进气道的密封性，经常检查橡胶管的老化情况及管接头的紧固情况，严防进气短路发生，另外对于油滤式滤芯要经常检查油面高度，定期清洗滤芯和更换机油。
4结束语
通过以上分析，使我们较为系统地了解了柴油机在整个寿命期内的磨损过程，磨损形式及影响因素，也为我们正确地使用提供了科学的依据。我们相信，有科学的理论为指导，加上广大操作人员高度的责任感，必将使柴油发动机在施工生产的各个领域发挥更大的经济效益。
参考文献
[1] 姚怀新，工程机械发动机理论与性能，人民交通出版社，2007
[2] 黄亮信，浅谈公路工程机械设备的管理[J]，装备制造技术,2010,(4).
关键词：柴油发动机、磨损、预防
Abstract: through the diesel engine in use process wear of the failure of the general law of analysis and study, puts forward the measures to reduce diesel engine wear.
Key words: the diesel engine, wear, prevention
中图分类号：U464.173文献标识码：A文章编号：
1 概述：
当前在道路桥梁施工过程中，随着机械化程度的不断提高，施工机械的性能对工程质量和工程进度的影响越来越大，且发动机作为大多数工程机械的心脏，对机械的性能好坏又起到了决定性的作用。因此，研究并掌握柴油发动机在使用过程中磨损失效的一般规律，磨损形式及影响因素，并采取有效措施加以预防，对发挥柴油机性能，降低故障率，延长使用寿命显得尤为重要。
与汽车上所用的柴油机相比，工程机械用柴油机在使用环境上有其一定的特殊性，工作环境上要恶劣得多，如高灰尘作业、长时间大负荷运转、散热条件差、振动大等环境，因此对于其机件磨损的研究及预防工作就显得尤为重要。
2 柴油发动机磨损的一般规律
2.1 初级磨损阶段
由于零件加工表面都是粗糙不平的,所以两固体表面的接触实际只是表面上微凸体的相互接触。当接触表面相对滑动时，接触变形与粘着的一些微凸体将被磨平，磨损速率逐渐降低，当到达某一程度后，趋向稳定，此时为磨合结束。在这一阶段中，对于新机或大修后的发动机，选择和遵守正确的磨合规范（负荷、转速、时间、润滑油等科学地安排），对减少发动机初期磨损，延长使用寿命至关重要。
对于处在磨合阶段的发动机，其磨损量主要与零件表面的加工质量和磨合规范有关，在此阶段如果使用不当，未正确执行磨合规范，将影响配合零件的工作期限，从而缩短发动机使用寿命。
2.2 稳定磨损阶段
经过磨合，发动机零件表面微观几何形状改变，表面达到相当光滑的程度，润滑条件得到了改善，磨损速率比较缓慢地稳定下来，建立了弹性接触条件，其磨损量与时间成正比。此时发动机进入了最佳的使用时期，也是最经济的使用时期，如果在此阶段合理操作，认真维护，同样会降低磨损延长寿命。
3 柴油发动机的主要磨损形式及影响因素
3.1 粘着磨损
3.1.1 粘着磨损的形成及影响因素
粘着磨损是摩擦表面相对滑动时,由于微凸体粘接点的粘着及破坏,产生材料转移而形成的磨损。在空气中相互摩擦的金属表面，通常覆盖着一层氧化膜，在滑动开始时，由于摩擦表面微凸体间的相互挤压产生的塑性变形，使薄膜发生局部破坏，金属直接接触，粘着力便明显的表现出来，当挤压力较大时，便产生粘着或焊合。柴油发动机中所发生的烧瓦、抱轴等故障就是粘着磨损的突出表现。
对于粘着磨损除材料本身性质的影响外，工作条件的影响至关重要，主要的影响因素有三点：
A 荷载的影响
作ZH40黄铜与工具钢对偶，进行粘着磨损试验，结果发现，在低载荷作用下，粘着磨损很小，属于轻磨损区，随着载荷增加到某一临界值（通常为材料硬度的1/3）后，粘着磨损率剧增，出现严重磨损区，可见，载荷增加到临界值后，粘着磨损量将急剧增加。
B 滑动速度的影响
在滑动速度不太高的范围内，钢铁材料在各种接触压力下磨损量随着滑动速度的变化而改变。当载荷一定时，粘着磨损随着滑动速度的提高而增加，当达到某一极大值后，又随着滑动速度的提高而减少。有时，随着滑动速度的变化，磨损类型还可能由一种转变为另一种。
C 温度的影响
在低速摩擦范围内，对磨损有直接影响的是热点温度，即摩擦表面局部接触点的瞬时温度。实验表明，随着温度的变化，磨损类型和磨损量的大小发生比较复杂的变化。热点温度在2500C以下时，磨损量很小，为氧化磨损，由2500C开始转变为粘着磨损，在3000C附近粘着磨损出现极大值，而在300~4000C之间时，随着温度上升磨损量减小，这又是氧化磨损，并在4000C左右时磨损量出现最小值，当热点温度进一步升高，摩擦局部接点形成的粘着现象就从热源的摩擦副每一元件传入而形成热场，使摩擦面平均温度显著升高，此时粘着现象不只是发生在个别点上，而是在较大的面积上形成“烧结”，这种磨损称为高温磨损。例如轴与轴承之间的“烧瓦”现象，就是高温磨损所引起的。
3.1.2 粘着磨损的预防措施
A 保持柴油机内润滑油的油量、油质和油压。实践证明，当滑动副或滚动副之间无润滑油时，其粘着倾向将大大提高。这是因为润滑油不但可以形成润滑油膜，创造良好的润滑条件，而且能够带走摩擦副之间的热量，起到冷却作用，防止高温磨损的发生。
B 避免柴油机长时间超负荷动转，这是由于长时间超负荷运转轴瓦之间，气缸活塞之间的润滑油膜会因受到过高的冲击而破裂，使润滑条件恶化，导致粘着磨损的发生。
C 尽量减少发动机起动次数，避免超高速运转。因为低速和超高速运转都会使粘着磨损量增加或导致高温磨损。
3.2磨粒磨损
3.2.1磨粒磨损的形成机理及影响因素
由于一个粗糙而坚硬的配对件或者由于游离的硬颗粒在滑动摩擦负荷作用下，所引起的磨损称为磨粒磨损。关于磨粒磨损的形成有三种假说即：微量切削假说、疲劳破坏假说、压痕假说。
3.2.2 磨粒磨损的预防
一是从摩擦表面上脱落的落屑，由于它在摩擦副之间被重复辗压而硬化，形成硬度很高的磨粒。在柴油发动机中，曲轴和轴瓦之间的磨粒大部分是这样形成的。磨粒的形成是不可避免的，但是我们可以利用润滑油的循环流動来减少轴瓦之间磨粒的数量，这就要求我们必须做到以下两点：
A 选用符合发动机说明书规定的优质的润滑油，因为好的润滑油一般具有很高的清静分散性，能够使磨粒悬浮在油中间，这样有利于油将磨粒带走，避其沉淀在摩擦表面上，形成磨粒磨损。
B 严格按使用周期更换润滑油，必须注意的是换油前需要将发动机充分运转，以使磨粒充分悬浮，以便放油时同润滑油一起被放出。
摩擦副中，磨粒形成的另一条途径是来自外界的异类物质，如空气中的灰砂等。这对于在含沙较大的工地上运转的施工机械用柴油机尤为重要，这就要求我们必须时刻保持空气滤芯、安全滤芯的完好，保证滤芯上的橡胶圈被压紧，同进保证进气道的密封性，经常检查橡胶管的老化情况及管接头的紧固情况，严防进气短路发生，另外对于油滤式滤芯要经常检查油面高度，定期清洗滤芯和更换机油。
4结束语
通过以上分析，使我们较为系统地了解了柴油机在整个寿命期内的磨损过程，磨损形式及影响因素，也为我们正确地使用提供了科学的依据。我们相信，有科学的理论为指导，加上广大操作人员高度的责任感，必将使柴油发动机在施工生产的各个领域发挥更大的经济效益。
参考文献
[1] 姚怀新，工程机械发动机理论与性能，人民交通出版社，2007
[2] 黄亮信，浅谈公路工程机械设备的管理[J]，装备制造技术,2010,(4).