浅析车辆机械零件磨损及预防措施

王朝辉

河北钢铁集团宣化钢铁公司 河北张家口 075100

车辆的机械零件是车辆行驶安全和使用寿命的重要保障，通常而言，车辆机械零件失灵主要是机械零件磨损、变形、腐蚀、疲劳四类。其中，磨损是车辆的机械零件失灵的主要形式，据相关统计，机械零件失灵近 80%是由磨损引起的。在车辆的所有部件中，发动机气缸、活塞、阀门、传动轴、传动齿轮等在高温高压的环境下长期工作，其表面磨损极其严重，从而导致车辆零件的失效，影响车辆的性能，为了确保车辆行驶安全和使用寿命，及时对车辆零部件进行维修和保养是必不可少的工作。为更好地保障车辆行驶安全，延长其使用寿命，同时减少车辆的日常维修成本，对车辆零部件的磨损预防就显得极为重要。磨损，是两个相对运动的材料、物质表面，在相互摩擦、作用的情况下，出现物质和材料表面不断损耗的现象，它是一种物理作用力的体现和表现形式[1]。

1 车辆机械零件磨损分析

1.1 粘着磨损

车辆在使用过程中，机械零件的会因为表面的相互接触出现摩擦情况，这就会导致表面金属的转移，进而会导致机械零件的磨损。这种磨损类型被称为粘着磨损。粘着磨损是车辆机械零件磨损最为常见的类型，也是造成车辆零件失效的最为主要的形式。根据车辆机械零件摩擦接触面之间的强度和硬度的不同，粘着磨损主要可以表现为擦伤、咬死、涂抹、胶合和轻微磨损等类型。而且，当出现粘着磨损时，车辆机械零件在粘着点及其附近区域，很容易发生润滑油破损的现象，这样就很容易导致表面摩擦产生的热量无法及时散掉。粘着点长时间受热，就会发生塑性变形，进一步就会出现剪切撕脱。而且，在此过程中，粘着点还很容易出现粘着再撕脱的情况，这就会加重车辆机械零件的磨损。严重的情况，就是零件表面因为摩擦而导致破坏，最终使得机械零件无法正常工作，也为车辆的行驶安全埋下了巨大的安全隐患。

1.2 疲劳磨损

疲劳磨损是指摩擦表面部件的相对运动，因为接触应力的作用，摩擦表面材料的疲劳损伤是由颗粒剥落和凹陷现象引起的。疲劳磨损的主要原因还是循环接触应力的作用，这一作用力周而复始，持续不断，这就使摩擦副工作表面会形成裂纹，随着裂纹的不断扩大，就会引起材料剥落，因此，疲劳磨损的程度取决于接触运动的形式和强度；疲劳磨损主要会经历两个过程，一是疲劳裂纹的产生，二是裂纹的扩大直至表层微粒的脱落。汽车机械零件的疲劳磨损相对较小，多集中于传动、滚动零件上，如传动齿轮副啮合面、滚动轴承中的滚珠等零件。疲劳磨损在零件上的表现形式是磨损表面出现裂纹和腐蚀点，麻点和颗粒凹坑增多，严重时会产生表层脱落，对于汽车机械零件而言，一旦出现疲劳磨损现象，零件的振动和噪声会加大，摩擦加剧，使零件失去工作能力，影响到汽车的安全和寿命[2]。

1.3 腐蚀磨损

车辆运行中，如果有腐蚀性物质产生，当机械零件摩擦时，零件表面的材料经过化学反应之后就会有新物质产生，随着机械零件之间的摩擦而出现破损。腐蚀磨损是在摩擦作用下，加之腐蚀物质发挥作用而产生的。例如，在发动机气缸运行时，气缸中的燃油经过燃烧之后就会有腐蚀性物质产生，主要包括的氧化物为碳物质、硫物质以及氮和有机酸。水蒸气对腐蚀起到了一定的催化作用。这些物质接触到气缸壁上就会产生化学物质。发动机冷却水不超过60℃时，气缸中的水蒸气就会液化并附着在气缸壁上，各种酸性腐蚀物质生成就会对气缸壁进行腐蚀，加快气缸磨损速度。

2 车辆机械零件磨损的预防措施

2.1 粘着磨损的预防措施

粘着磨损往往容易发生在油膜破裂、润滑不好以及一些干摩擦的部位。因此，粘着磨损的预防不仅需要保证零件的材料质量，也要选择适当的润滑物质。在材料选择方面，应该采用耐摩擦的材料。那些互溶性小的材料可以有效减少摩擦表面的粘着倾向，因此，选择合适的摩擦配对材料有利于减小粘着磨损。此外，还可以利用表面处理或者电镀等技术，在零件表面加上一层保护层，以减小摩擦材料表面的互溶。而在摩擦材料表面的润滑方面，就需要保证这些表面有一些诸如润滑剂膜、边界膜和油膜等容易剪切的膜。这些膜的存在，可以使得零件表面的摩擦更为柔性和顺畅，就能有效降低摩擦表面接触的刚度，因而可以使得车辆机械零件受到磨损的破坏程度大大降低。但需要注意的是，这些易剪切的薄膜应该进行定时检查，并按时更换。否则，这些薄膜被破坏之后，裸露出来的零件表面长时间工作同样会受到粘着磨损的破坏[3]。

2.2 疲劳磨损的预防

一是零件的质量必须保证满足要求。特别是要求零件表层材料品质要切实得到保证，防止出现零件表面的缺陷，如软点、夹杂物、划痕凹坑和腐蚀坑等，这些地方都有可能成为裂纹的发生源。二是提高零件的表面品质。零件表面粗糙度愈小，则抗疲劳磨损的能力就愈强。三是通过喷丸、激光表面冲击、表面渗碳渗氮等表面改性工艺，使零件的抗磨损能力得到进一步提高。

2.3 腐蚀磨损的 预防措施

车辆运行的过程中，为了避免水蒸气液化，就要保持发动机处于高温运行状态。这就需要减少车辆起动的次数，尽量保持匀速行驶，急加速急减速都会导致气缸中产生腐蚀介质。对于容易遭到腐蚀磨损的机械零件表面要采取相应的技术处理措施，通过使用防腐蚀保护层可以获得良好的防腐蚀效果。

3 结语

车辆机械零件容易发生各种各样的磨损问题，需要采取相应的预防措施，为车辆使用安全提供保障。通过对车辆零件的磨损问题进行分析，可以明确各种磨损现象的类型、成因及危害。在此基础上，采取有针对性的预防措施，提高车辆零件生产质量，对车辆零件表层进行保护，并做好清洁工作，防止磨料杂物进入，以有效降低车辆机械零件的磨损程度，延长零件的使用寿命。