汽车汽缸磨损浅谈

发动机气缸通常是在高温、高压、润滑不良和交变载荷的环境下工作，并且承受燃料燃烧时产生的酸性气体的腐蚀作用，这些因素对气缸的磨损都具有直接的影响。但是在同样的工作条件下气缸磨损的程度是不一样的，有些发动机由于使用和维护不当，气缸磨损异常，出现早期磨损现象。因此：为了提高气缸的使用寿命，研究气缸的磨损规律，分析气缸磨损的原因，以及采取延长发动机使用寿命的对策措施是非常有必要的。

一、气缸的磨损三要素分析：

1.磨料磨损：由于混合气体中大部分是空气，空气中吸入了尘埃、润滑油中的胶质以及金属磨屑等杂质颗粒是磨料的主要来源，它附着在缸壁表面引起的磨损叫磨料磨损。磨料颗粒会在活塞往复运动的方向造成划痕，在气缸工作表面上呈现不均匀分布的、粗细不等的及连续或断续的沟线，个别粗大的磨料会留下明显的擦伤。

2.腐蚀磨损：燃料燃烧的废气比如“CO2、CO、SO2”等在冷却水温较低和低温起动时极易与水份混合形成酸性物质凝结在气缸壁上。如果缸壁的油膜不够厚，酸性物质就会腐蚀气缸，在气缸上部形成疏松的细小油穴，进而在摩擦作用下造成缸壁金属脱落。这种磨损称腐蚀磨损。

3.粘着磨损：气缸壁与活塞连杆组在润滑不良情况下滑动时，两者有小部分金属面直接接触，摩擦副产生局部高温，使之融化粘着，逐步扩展造成粘着磨损。与腐蚀磨损和磨料磨损相比。这是一种破坏性更大的磨损。通常把这种磨损称为“拉缸”。

二、气缸磨损程度的一般规律：

1.正常磨损：正常磨损的特征是在活塞环上、下止点处的磨损量较大，形成了明显的台阶。这是因为活塞在上止点附近时，第一道气环受到燃气膨胀压力，并以很高的压力压向气缸壁表面，而摩擦面的相对滑动速度接近于零，难以形成油膜，致使气缸壁表面上形成的疏松腐蚀产物被第一道环刮去，形成台阶。气缸中部润滑条件较好，腐蚀作用较轻，因此磨损量最小。气缸下部油环在下止点处的滑动速度也接近于零，油膜不易形成，磨损也相对大一些。正常磨损包括磨料磨损和腐蚀磨损，但磨损量较小。

2.一般磨损：进气时吸入大量尘埃或严重积碳的磨料所形成的磨损称为一般磨损。由于尘埃是从上部吸入，积碳也是在燃烧室上部形成，所以气缸上部磨损量大。但是如果润滑油中含有大量金属磨粒或尘埃等杂质时，气缸的下部磨损会增大，原因是飞溅润滑缸壁的机油，其中杂质在重力作用下，自下而上分布，导致气缸下部磨损严重。

3.严重磨损：在气缸上止点第一道环处的磨损量超过正常磨损许多倍，而且摩擦面呈现熔融流动状态，边缘有不规则、不均匀的沟痕。在上止点第一环处的磨损量超过正常磨损，且气缸中部的磨损量比正常磨损量大。这是因为气缸的腐蚀磨损较大，剥落下来的金属微粒在活塞运动速度较大的区域发生了严重的磨料磨损。

发动机工作时，气缸的实际磨损情形比较复杂，上述各种磨损往往同时存在，又相互影响。例如气缸上部腐蚀磨损产生的磨粒会引起气缸中部的磨料磨损，磨料磨损使气缸和活塞环磨损严重，造成大量漏气，破坏了气缸壁的正常润滑，又会引起粘着磨损。

三、气缸早期磨损的原因、危害及预防措施

A、原因：

1.润滑油质量差：润滑油的品质取决于它的粘度、油性和抗氧化性等。润滑油的粘度随着温度升高而下降的性质叫粘度温度特性，润滑油的粘度过大，流动性不好，特别是在低温启动时，因为润滑油的粘度过大难以迅速到达摩擦表面，从而造成发动机非正常磨损；如果润滑油粘度过低，不能形成可靠的润滑油膜，同样会造成气缸的磨损。不合格的润滑油含有水分和杂物较多，抗氧化、抗腐蚀能力较差，使用过程中很容易结胶和产生积碳，老化变质快，如果此时发动机高速运转，润滑油粘度将大幅下降，形成油膜的强度不够，造成气缸严重磨损。应避免使用假冒伪劣润滑油的前提下，合理使用以预防气缸的早期磨损，延长发动机使用寿命。

2.燃料的品质差：燃油主要是指供发动机气缸内燃烧的燃料，燃油有汽油和柴油之分。评定汽油的指标主要是馏分温度、辛烷值和含硫量，如果燃油质量不好，其重质馏分较多，当在低温状态下启动时重质馏分不易挥发，以油滴状进入气缸，冲刷气缸壁上的润滑油膜，稀释曲轴箱内的润滑油，加剧发动机磨损，爆燃主要是燃油中的辛烷值不够，导致燃油的抗爆性下降，会导致发动机的使用寿命大大减少，影响发动机的性能。爆震会损坏活塞，使活塞环断裂，导致拉缸，造成气缸的早期磨损。汽油中硫的含量过高对发动机的影响也很大，汽油硫化物燃烧时产生的二氧化硫在低温时与凝结在气缸壁上的水珠生成亚硫酸，对缸壁有很强的腐蚀作用，加速气缸的磨损。在保证辛烷值的前提下，馏分温度和含硫量对缸壁的腐蚀是在低温状态下起作用，温度越低腐蚀作用越强，在冬季应尽量减少冷车启动的次数，如果有条件可以将车停放在暖库内，以避免气缸的非正常磨损。另外燃料中含有的少量硫、硫醇或其他有害物质，都会影响发动机气缸壁的磨损。燃料中的各种硫化物在燃烧后产生SO2等含硫化合物，当气缸壁温度低时，燃烧废气中的水蒸气在缸壁上凝结成水珠，与SO2反应生成亚硫酸，对气缸壁金属有强烈的腐蚀作用，加速缸壁的磨损。如果燃料中的硫含量尽可能的减少，可减轻对气缸的磨损。

3.发动机工作温度不正常：发动机在正常工作温度(水温在80～90℃)下运转，不仅能节约燃料，更重要的是可以减少气缸的磨损，延长发动机的使用寿命。在正常温度下，发动机产生的废气被排出气缸，对气缸的腐蚀最小。当温度过低时，废气中的碳氧化合物在一定的压力条件下极易形成酸性物质腐蚀缸壁。实验证明，温度越低对缸体的腐蚀越强。实际中，当其它条件相同，发动机温度为30℃时的气缸磨损要比温度为80℃时大得多。当温度高于一定温度时，由于润滑油粘度急剧下降，可能使缸壁与活塞环产生干摩擦，同时腐蚀性气体直接与缸壁表面发生氧化反应，温度越高，这种情况越严重。但是，如果发动机工作温度正常时，上述两种情况就可以避免。因此，在车辆使用中要特别注意保持发动机的正常工作温度。

4.正时调整不当：点火提前角不但影响发动机工况和最大动力性的发挥，还会影响发动机的工作温度，点火特性与发动机的良好匹配，是发动机正常工作的一个重要因素。如果点火提前角过大，混合气的压力、温度过高极容易引起发动机爆燃而造成气门烧蚀、活塞烧损、断环以及拉缸，导致缸体早期磨损。如果油、气路调整不当，混合气过浓，燃烧不完全，废气中含有未完全燃烧的油气直接窜入曲轴箱，稀释润滑油，使气缸的磨损增加。

5.空气、燃料以及润滑油的滤清效果差：空气中悬浮着很多尘土，其主要成份是二氧化硅（Si02）—一种比金属更硬的物质。灰尘进入气缸，可以使气缸上部磨损0.0l毫米，安装空气滤清器能减少气缸，活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道：轿车不安装空气滤清器，气缸磨损将增加7倍，活塞磨损过滤增加3倍，活塞环磨损增加8倍。燃油滤清器、机油滤清器等零件如果质量达不到要求，滤清效果变差。过多的杂质进入油路汽缸内，加剧缸体的磨损，增加故障发生的可能性，如严重堵塞，还会导致车辆不能正常工作。如果空气滤清器的工作良好，可以把空气中的灰尘过滤掉，使较大的尘埃进不了气缸，从而减轻了气缸的磨损。在空气滤清器的失效与有效相比，气缸磨损相差很大。

6.汽车的长期高速、超载行驶：超速行驶时发动机输出功率增加，单位里程内发动机的转速增加，水温、油温升高，润滑油的粘度下降，气缸壁上的油膜因为缸壁温度的升高和润滑油的粘度下降而受到破坏，造成气缸的早期磨损。同样严重超载运行，发动机长期超负荷运转，引起气缸的早期损坏，造成拉缸。

B、发动机气缸非正常磨损的危害：

1.降低使用寿命：发动机气缸的非正常磨损，首先表现在降低使用寿命。由于各种原因，气缸不仅磨损速度快，而且磨损量很大，难以修复，使用寿命只有原来寿命的几分之一，达不到最初预期的使用时间。

2.增加维修成本：当出现非正常磨损，并且达到临界磨损线以后，发动机就不能继续使用，必须进行大修。发动机在没有达到预期的使用周期就进行维修，维修费用也较其他总成高，这样无疑增加了车辆的维修成本。

3.延长维修周期，影响生产：正常的使用中增加维修次数，不仅增加了维修成本，还延长了车辆的停运周期，降低车辆的出勤率，在用车紧张的时候直接影响了运输任务的完成和路单结算。

C、非正常磨损的预防措施

新车或大修后的车辆走合对发动机的影响最大。为保证汽车发动机正常工作，必须进行必要的初驶磨合，磨合质量的好坏直接影响发动机的使用寿命。在磨损极限一定的条件下，按规定磨合的发动机寿命较长，否则缩短维修周期。对于初驶磨合，不论进口车或国产车都明确了驾驶动作、制动方式、车速、装载量、加注润滑油等各项规定，如不遵循则必然会使发动机在初驶期内不能良好地磨合，甚至发生拉缸等严重事故，具体措施如下：

1.减载：每一特定车型都应按规定实行合理载重，发动机的磨损就小，汽车的使用寿命就长。如果在使用中超载，发动机的磨损会随之增加。要求车辆在走合期第一阶段一般应空载（2－3ｈ），整个走合期内的载质量不应超过额定载荷的75％，不允许拖挂或牵引其他车辆或机械。

2.限速：在一定载荷下，发动机有个最有利的工作转速范围。汽车行驶时，若能保证发动机在这个转速范围内工作，则单位行驶里程的气缸磨损量也最小。一般来说，发动机保持中速运转可以延长发动机的使用寿命。

3.保持发动机的正常工作温度：发动机工作在理想的温度范围内磨损最小，发动机的温度直接影响腐蚀磨损程度，保持正常水温是减轻发动机磨损、延长发动机使用寿命的有效方法。

启动时，预热温度应升至50～60℃；行驶中，冷却系统水温不应低于80℃；

4.选择优质燃料和润滑油：选择抗爆性好的优质燃油，以防汽油机爆燃；选择粘度较低的优质润滑油或加有添加剂的专用润滑油，润滑油加注数量应符合规定的加注量，并按走合期维护的规定及时更换。

5.严寒季节的正确使用：严寒季节的冷车启动，原则上都应预热。起动后，也不要猛轰油门，温度达不到起步温度不要挂档。很多驾驶员缺乏这个认识，一方面低温下不进行预热，用起动机反复起动，未等温度达到正常温度就急于起步加速冲车。所以要想减少发动机的磨损，做到“冷摇慢转、就地升温”是非常必要的。

6.加强“三滤”的保养：一般的空气滤清器的滤芯都是纸质，滤清的效果比较高也容易堵塞，虽然说明书一般都规定行驶6000—8000km保养一次，但是为了保持良好的滤清效果如果能每行驶5000km保养一次，或在通过特殊地区(沙漠)后立即保养则效果会更好。

7.正确驾驶：起步、加速应平稳；换挡应平稳、及时；行驶中要注意选择路面，不在凹凸不平的路面上行驶，以减轻振动和冲击。

8.加强维护：汽车走合期前，应检查汽车外部各种螺栓、螺母和锁销的紧固情况，检查润滑油、制动液的加注情况和轮胎气压，检查蓄电池放电情况和汽车的制动效能，以防止汽车在走合期出现事故和损坏。汽车走合150㎞时，应检查有关机件的紧固程度和汽车传动系统、行驶系统的温度状况，并消除漏水、漏电、漏气现象；汽车走合3000㎞时，清洗发动机润滑系统和底盘传动系统壳体，更换润滑油，对汽车上使用状况开始变化的部分进行维护。走合期结束后，应结合二级维护对汽车进行全面的检查、紧固、调整和润滑作业，使其达到良好的技术状况。

四、总结：

通过对气缸磨损规律的分析可知：为了防止汽车发动机气缸壁的早期磨损，应该保证润滑油、燃油的质量，加强对“三滤”的维护工作，做好空气、燃油和润滑油的净化，保持发动机的正常工作温度，尽量避免在低温和大负荷下工作，正确使用车辆，做好日常维护及发动机的调校工作。