汽车零件的磨损和老化是汽车运行过程技术状况变化的主要原因,而影响汽车零件磨损和老化的因素很多,其中主要有:汽车的结构和使用条件。使用因素包括有.载荷与速度条件、燃料和润滑材料的品质、气候条件、道路条件、驾驶技术和维修质量等。各方面因素并不是孤立存在,而是相互关联的。例如,汽车零件的承载状况在很大程度上取决于道路条件,但同时也与汽车的驾驶技术有关。使用由于气候条件影响道路的路面状况变化,有时还影响发动机的工作热状况。因此,在一定的条件下,汽车技术状况的变化是上述方面因素综合作用的结果、在某一特定条件下,其中某一方面的因素所引起的作用会较大。为了便于分析,下面将分别说明各因素对技术状况变化的影响。

(一)汽车的结构

汽车结构设计的合理性、制造装配质量和选用材料的优劣,是提高汽车的技术性能和寿命的重要途径。如.有的车型某些结构设计不合理,就会加速机件局部磨损。

但由于汽车结构复杂、各总成、零件的工作情况差异很大,不能完全适应各种运行条件的工作情况,使用中就会暴露出某些薄弱环节。例如、有些制造厂生产的汽车、气门弹簧经常断裂,有些厂牌汽车的发动机容易过热或空气压缩机容易窜油,有些厂牌汽车行驶中容易摆振等。

上述各种情况,均属设计制造的缺陷或薄弱环节.

汽车零件和结构的设计合理化,可以在很大程度上改善汽车的使用性能和可靠性,在这方面也采取了许多措施。如:在悬挂方面采用橡胶或空气悬挂和尼龙销套等。

国外各汽车制造厂,为使各自生产的车辆有较长的使用寿命,长期以来,对本厂生产的车辆采用各种方便维修的技术和组织措施,广泛设置服务维修点、不仅保证维修质量,而且及时更换配件,同时还能了解到车辆在原设计和制造中的一些缺陷,为进一步改进汽车的结构提供有利的依据。

(二)使用条件1.载荷与速度条件:

(1)载质量。载质量的大小,也影响汽车零件的磨损。汽车的载质量应按制造厂规定的额定标准载质量,如果超载,零件的磨损速度迅速上升。因为载质量增加,各总成的工作负荷增加,工作状态就会不稳定,相应地要求发动机曲轴单位行驶里程的转数相应地增加,发动机处于高负荷且在不稳定情况下工作,造成冷却系水温和曲轴箱内的机油温度过高,热状况不良。这一切均使发动机磨损量增大。

汽车拖载总质量增加时,各总成的磨损量均增大,其中以发动机最为显著(原因同单车)。变速器和主减速器磨损量随汽车拖载总质量增加而增加,其原因,由于低档使用的次数多,各总成载荷加大,其中离合器的磨损最甚。

(2)行驶速度。汽车的行驶速度对发动机磨损的影响比载质量更为明显。

当汽车行驶速度过高,发动机处在高转速状态,活塞的平均移动速度增高,气缸磨损也相应加大;低速时,机件润滑条件不良,因而磨损同样加剧。高速行驶引起轮胎发热磨损增加、对于制动器的影响,主要是因高速行驶时汽车常需要急速制动。因为车轮制动蹄磨擦片的磨损一般是正比于每平方厘米衬带而积所吸收的汽车动能量,因此,高速行驶汽车急速制动,使制动蹄片的磨损量迅速增加。

加速滑行行驶比以稳定速度行驶时,其发动机磨损量要增加25~30%。因此,起动次数多,并利用加速滑行驾驶时,发动机磨损量增加。加速终了的速度越高、速度变化范围越大,发动机的磨损量亦越大。为了减少机件磨损,必须控制行车速度,正确选用档位,提倡中速行驶。2.燃料和润滑材料的品质:

在使用中为保证汽车正常工作,就应该合理地选用品质合适的燃料与润滑材料,否则将促使汽车各总成和零件的磨损增加,降低汽车的使用性能,使技术状况迅速变坏。

(1)燃料品质的影响

1)汽油:对于汽油发动机而言,其燃料品质对零件磨损的影响,主要是以馏分温度、辛烷值和含硫量来评价。

①馏分温度:汽油终点的馏分温度(馏出馏分90~95%时温度)越高,对发动机的磨损越大。因为终点馏分温度高表示其成分中重质馏分较多,而重质馏分不易挥发、雾化和燃烧。当低温起动发动机时,重馏分不易挥发而以油滴状态进入气缸,冲洗壁上的油膜,并稀释曲轴箱的润滑油,使润滑油性变差,缸壁和其他各部需润滑零件的润滑条件变坏,从而加速零件的磨损。馏分终点的温度由200℃提高到250℃时,发动机磨损量增大4 倍。

②辛烷值:在使用中,汽油的辛烷值若选择不当,会增加发动机的磨损,因为如果压缩比较高的发动机使用辛烷值低的汽油,则易引起爆燃,不仅使发动机功率和经济性下降,而且将使曲柄连杆机构各零件受到很大的冲击负荷,严重时造成损坏。此外由于爆燃产主高压力、高热的冲击波,把缸壁上的油膜吹散、点燃,致使润滑条件变坏,增加了磨损。实验表明,由于选择辛烷值不当的汽油,发动机在爆燃情况下工作、其平均磨损比不爆燃时磨损增加58%,最高磨损甚至高达2倍之多。

③含硫量:燃料含硫量对发动机的化学腐蚀影响很大。燃料中的硫,在燃烧后生成二氧化硫。当缸壁温度较低时,空气中的水蒸气在缸壁上凝结成水,与二氧化硫反应生成亚硫酸,对金属有强烈的腐蚀作用,加剧了发动机磨损。含硫量越多发动机的磨损量就越大。国家规定汽油质量指标中含硫量不得超过0.15%。

2)柴油品质:柴油品质的好坏对发动机零件磨损影响也很大,如柴油中重馏分过多,造成燃烧不完全而形成碳粒,气缸磨损增加、另外容易堵塞喷油器的喷孔,破坏发动机工作。

柴油的粘度对喷油泵柱塞磨损也有影响。粘度大时,机件的工作阻力增加。柱塞偶件不能良好的润滑,磨损增大;粘度小时,柴油不能良好的存在于零件的配合间隙内,也失去润滑作用,加速零件磨损。柴油的十六烷值,影响发动机工作的平稳性,选择不当产生工作粗暴、增加发动机机件的载荷、加剧机件磨损。

当柴油中含硫量由0.1%增到0.5%时,柴油机气缸和活塞环的磨损量将增加20%~25%,柴油机的铅基铜质轴瓦也出现加速损坏。所以规定柴油中含硫量不得超过0.10%,

(2)润滑材料

1)润滑油:润滑油的品质主要表现为它的粘度、油性和抗氧化性能。

①粘度:润滑油【随着温度升高而粘度降低的性质叫粘度—温度特性。润滑油粘度的高低,直接影响到润滑油的流动性。粘度大、润滑油流动困难,特别是低温起动发动机时,不易到达摩擦表面,润滑条件变坏,加速了发动机的磨损。若润滑油粘度过低,使润滑系统的油压过低,造成供油不足,不能形成可靠的油膜,容易出现边界摩擦或半干摩擦,同样会加速发动机磨损。

②油性:即润滑油在零件表面的吸附能力。此能力的好坏对零件的磨损影响很大,特别是要求配合间隙严格,高载荷或受冲击载荷情况下工作的零件,提高润滑油的油性,可明显降低发动机的磨损,润滑油中含有水或其他杂质时,会使油性变坏。③抗氧化性:在使用过程中,发动机润滑油会逐渐变质,形成糊状物、胶质沉积物或积碳。积碳是热的不良导体且硬度较高,当燃烧室和活塞顶覆盖了积碳,散热不良,使零件过热,易产生爆燃,加速零件磨损。胶状沉积物是零件表面润滑膜在高温氧化后形成的,胶状物导热性能不良,粘附在活塞环上会降低其活动性、甚至引起活塞环卡死,使气缸刮伤。沉积物严重时,会影响润滑油在油道、油管以及机油滤清器的通过能力,破坏润滑系的正常工作。为了提高抗氧化性、降低磨损、延长润滑油使用期限可在润滑油中加入添加剂,试验证明,有添加剂的润滑油能减少零件磨损30~40%。

2)润滑脂:在使用润滑脂进行润滑时要注意合理选择不同性质的润滑脂,不可随意滥用。同时要注意清洁,不可混入灰土、砂石或金属屑等杂物,以防增加机件磨损,降低润滑脂润滑作用。目前,有些载货汽车的底盘采用集中润滑,不仅方便了维修的润滑作业,而且对机件延长其使用期限,带来了明显的效果。

3.气候条件

气候条件对汽车技术状况的影响,一般在严寒和酷热时较显著。

低温时,汽油雾化条件差,加剧了发动机的磨损。试验表明:在气温零下15℃发动时,润滑油需2分钟才能到达主轴承;若机油滤清器由于胶状物粘度增加(500~1000倍),工作能力下降,则需6分钟才能出油。在气温5℃时发动并走热发动机1 次,气缸壁磨损程度相当于汽车行驶30~40km;在气温零下18℃时发动发动机1次,气缸磨损程度相当于汽车行驶200~250km。造成磨损原因之一是进气时冲洗缸壁润滑油、破坏了缸壁油膜。发动机低温发动及低热状况下工作所引起的电化学腐蚀对发动机的磨损影响也很大。

对于某些非金属材料,如塑料、橡胶制品等,严寒还可能使之冻裂、硬化或降低零件的结构强度。

酷热一般是指日平均温度在40℃以上的气候。高温条件常影响汽车机件的受热状态,如在发动机罩下的电器元件,当外界气温为40~50℃时,罩内的工作气温常达70~75℃,这样的温度常影响点火系的正常工作,也加速导线的老化耗损。气温高时,发动机散热性能变差,发动机过热,使润滑油粘度降低,机油压力减小,并加速氧化变质,高温易产生爆燃和早燃,加速发动机的磨损。气温高易使汽油发动机的供油系产生气阻,产生故障,可靠性下降。

气温过高对轮胎的使用寿命的影响甚为明显。许多资料认为,轮胎胎面的使用寿命是与其周围工作气温近似成反比。如德国小客车轮胎的使用寿命,冬季要比夏季平均高30%,我国北方的一些使用单位也普遍认为,冬季积雪路面上行驶的车辆,轮胎的磨损不显著。

4.道路条件

路面质量(材料与平坦度)对汽车的行驶阻力、行驶速度、燃料消耗及汽车的磨损均有影响。

在良好的道路上行驶,行驶速度得以发挥,燃料经济性较好,零件磨损较小,汽车使用寿命就长。在坏路上行驶的汽车,其主要总成的使用寿命有较大幅度下降。据有关资料介绍,经常在坏路上行驶的汽车,较之在一般道路上行驶的同类汽车行驶阻力增加。发动机经常在大负荷下工作,使气缸内平均指示压力和单位路程曲轴转速提高,从而增加了活塞的摩擦功,加剧了气缸的磨损。所以、发动机的第一次大修前的使用期限将下降32%。由于道路条件差,行驶速度经常变化、增加换档次数和制动次数,加剧了离合器摩擦片的磨耗和压盘弹簧的疲劳,使变速器的使用期限缩短44%,后桥与前桥的使用期限将分别缩短33%和51%,也加剧了制动鼓与制动蹄片的磨损。同时路面高低不平使零件承受冲击载荷加剧行走部分和轮胎的磨损。如:悬挂片簧在干线公路上作行驶试验可行驶近15×10~km,但在无路条件下装车行驶用时,其行驶里程仅为原来的1/10。

5.驾驶技术

汽车技术状况的变化除取决于汽车的结构和运行条件等客观因素外,而更为显著的是驾驶技术对汽车使用寿命的影响。驾驶技术高超的驾驶员,经常采用诸如冷摇慢转、预热升温、轻踏缓抬、均匀中速、行驶平稳、及时换档、爬坡自如、正确滑行、掌握温度与避免灰尘等一整套正确合理操作方法,所以,对汽车的行驶速度的控制、变速档位的使用和燃油消耗等方面都有明显好处,使汽车各部件,基本上长期处于较有利的工作状态,从而使汽车各总成均能延长其使用导命 据资料介绍、在同一道路域段上行驶的车辆,同类车的各级驾驶员,低速档的使用密之竞可达2~3倍,在燃料消耗上的差可达27%,由车轮制动器消耗去的平均功率儿乎相差25%,整个汽车的使用寿命,有时也出现成倍的差别。

6.维修质量

汽车维修质量,对于合理使用汽车、延长使用寿命和保持原有使用性能,是极其关键性的因素。

维修要及时并且保证质量就必须认真执行技术标准、操作规程和维修作业项目,特别在进行作业中的过程检验,能保持完好的技术性能,减少零件的磨损,有效地延长车辆使用寿命,最大限度地减少故障。例如,不及时地清洗空气滤清器,定期检查滤清器的油面高度或清洗 的不彻底,维修质量差,就会使混合气过浓、燃烧不完全、排气管排黑烟及排气污染、发动机动力不足、过热等故障;连杆轴承、曲轴轴承及配气机构的配合间隙调整不当,不仅增加机件磨损,而且发动机工作中发生异响。

汽车底盘各总成和机构,应及时地进行润滑、检查、紧固、调整作业。这不仅能减少机件磨损,避免工作中发生异响,同时使之操作方便灵活,保证行车安全。

维修质量与配件的质量也有密切关系。如在维修中更换某些厂生产的气缸盖,在同一缸盖下各缸的燃烧时容积差超出公差范围,装用后发动机工作不稳定、无力或者爆燃,以致使维修质量不高,都影响汽车的使用质量,而增加故障率。近年来,先进测试技术在汽车维修中的应用,采用新型电子设备诊断,在不解体的条件下,迅速反映汽车各机构系统、总成、零件的技术状况,不仅能查寻车辆故障,而且还能进行技术预测提高维修质量。这项技术的发展将可使维修工作提高到一个新的水平。



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