車輛機械零件的磨損與預防

張 巖

（內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司呼和浩特分公司，呼和浩特 010000）

車輛使用過程中，機械零件容易出現(xiàn)磨損問題，包括疲勞磨損、腐蝕磨損等。不同的磨損類型有不同的表現(xiàn)形式，危害程度也不同。嚴重磨損會導致零件變形、脫落，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，容易引發(fā)交通事故。因此，對車輛機械零件進行檢查維護十分重要。通過采取有效的預防措施，可以降低車輛機械零件之間的磨損程度，延長零件使用壽命，從而為行車安全提供保障。

1 車輛機械零件的常見磨損問題

1.1 疲勞磨損

疲勞磨損一般發(fā)生在存在相對滾動的兩個零件摩擦面之間。由于接觸應力的作用，零件會發(fā)生周期性疲勞破壞，出現(xiàn)微粒脫落現(xiàn)象。疲勞磨損與疲勞斷裂的破壞形式不同。發(fā)生疲勞磨損時，車輛零件的摩擦表面在凸蜂周期荷載作用下，接觸點出現(xiàn)塑性形變，其殘余應力的集中會導致摩擦表面出現(xiàn)微觀裂紋，且隨著裂紋的發(fā)展，最終交織在一起，導致摩擦表面成片剝落，出現(xiàn)疲勞脫層。車輛零件的疲勞磨損現(xiàn)象一般表現(xiàn)為零件表面出現(xiàn)裂紋或出現(xiàn)點狀腐蝕，嚴重時會出現(xiàn)脫落層。一旦出現(xiàn)疲勞脫層，會使車輛零件更容易發(fā)生腐蝕磨損等其他問題。因此，需要在早期做好預防措施[1]。

1.2 磨料磨損

車輛機械零件的磨料磨損主要是由于零件的摩擦面存在硬質(zhì)顆粒或凸出物即磨料。在相對運動的作用下，容易引起零件材料表面損失。磨料磨損是車輛機械零件的主要磨損問題之一，一般是由于零件油膜存在較大的顆粒物，導致在摩擦過程中對零件表面產(chǎn)生破壞。在微觀的切削、刮擦和沖擊作用下，零件表面出現(xiàn)擦痕，甚至出現(xiàn)溝槽和凹坑，進而導致零件表面出現(xiàn)微觀斷裂。磨料磨損問題的危害性較大，不僅對零件表面的破壞作用明顯，還會降低車輛燃油的使用壽命。隨著發(fā)動機油底殼的磨料增加，潤滑油膜遭到破壞，零件表面出現(xiàn)拉傷，將加劇其磨損狀況，最終導致零件運動卡滯。

1.3 粘著磨損

粘著磨損是車輛的零件表面在相互接觸過程中，接觸點在分子引力的粘附作用下或因局部溫度過高而熔著，導致摩擦表面金屬轉移出現(xiàn)磨損破壞。根據(jù)零件摩擦面的硬度和強度，可以將粘著磨損分為涂抹、膠合、擦傷、咬死等不同形式。它形成的主要原因是零件的摩擦表面微觀上較為粗糙，存在接觸點，會形成分子和原子吸附作用，使接觸點之間具有較強的粘著力，在摩擦作用下會產(chǎn)生大量熱量，而溫度升高會加快原子擴散速度，增強接觸點間的粘著作用，導致粘著磨損現(xiàn)象不斷加劇。在此情況下，零件的摩擦表面發(fā)生相對滑動時，會因粘著點的強粘著力出現(xiàn)塑性形變，最后發(fā)生剪切撕脫，表面物質(zhì)發(fā)生轉移。在循環(huán)反復作用下，磨損表面出現(xiàn)麻點、鱗尾等現(xiàn)象。對于車輛行駛而言，嚴重的粘著磨損會導致機械零件停止運轉，進而引發(fā)交通事故[2]。

1.4 腐蝕磨損

腐蝕磨損在車輛零件的磨損問題中較為復雜，包括氧化腐蝕、化學腐蝕和電化學腐蝕等幾種情況，是車輛零件與周圍介質(zhì)發(fā)生相互作用引起的磨損現(xiàn)象。不同的介質(zhì)和作用形式，會使車輛零件受到不同程度的腐蝕磨損。當發(fā)生氧化磨損時，金屬零件由于與氧氣接觸出現(xiàn)塑性形變，在表面形成固溶體和氧化物，出現(xiàn)紅褐色氧化膜。脆性氧化膜與零件結合處抗剪力較差，容易出現(xiàn)微觀顆粒磨脫，而韌性氧化膜則能夠起到保護摩擦面的作用。在化學腐蝕中，零件與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應，如碳、氮、硫的氧化物等會形成腐蝕性薄膜，容易撕脫，加速磨損。電化學則是因零件與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學反應而出現(xiàn)的磨損現(xiàn)象，與原電池的原理類似，會使零件金屬被腐蝕[3]。

2 車輛機械零件磨損的預防措施

2.1 提高車輛機械零件表層材料質(zhì)量

通過上述分析可以看出，車輛機械零件磨損具有多方面原因，且有不同的表現(xiàn)形式，需要根據(jù)不同的磨損類型采取對應的預防措施，從而降低車輛零件磨損速度。對于疲勞磨損問題，首先應提高機械零件表層的材料質(zhì)量。

生產(chǎn)過程中，應盡可能降低零件表層材料含有的非金屬雜質(zhì)成分，排除零件表層缺陷，避免出現(xiàn)凹槽、劃痕和明顯的雜質(zhì)物質(zhì)。這些缺陷問題是發(fā)生疲勞磨損的主要原因。因此，在車輛機械零件生產(chǎn)過程中，應盡可能降低零件表面的粗糙度，提高生產(chǎn)質(zhì)量。可以采用表面激光沖擊、噴丸和滲碳滲氮等技術，提高零件表面質(zhì)量，從而使零件獲得較高的抗疲勞損失性能，延長零件的使用壽命。

應加強車輛零件的質(zhì)量檢查工作，確保查處數(shù)量占有較高比例，能夠反映車輛零件生產(chǎn)質(zhì)量的總體情況。如果在質(zhì)量檢查過程中，存在缺陷的零件數(shù)量超出標準要求，要擴大檢查范圍，并對存在缺陷的零件進行處理。此外，車主在更換汽車零件時也要注意檢查零件質(zhì)量，避免留下安全隱患。

2.2 避免磨料進入摩擦面，做好零件清潔措施

對于磨料磨損問題而言，主要是由于土粒、型芯沙、鋁碎片等磨料進入零件摩擦表面而引起的磨損問題。因此，在車輛生產(chǎn)和使用過程中，應做好密封工作，避免磨料進入零件摩擦面。平時要定期進行空氣濾化和清潔處理，檢查汽車零件的銜接處，避免出現(xiàn)銜接松動的情況。在車輛維修和保養(yǎng)過程中，應保證環(huán)境的清潔度，避免在塵土量大的環(huán)境中對車輛進行開蓋檢修。在車輛生產(chǎn)過程中，完成零件裝配后，還要進行徹底清理，保證零件摩擦面不存在明顯磨料。

2.3 使用潤滑油或潤滑劑為零件表面構造易剪切薄膜

車輛機械零件的粘著磨損容易導致零件停止運轉，進而引發(fā)交通事故，危害性較大，必須做好相應的預防措施。在零件表面構造一層易剪切的薄膜，可以起到有效的保護作用，避免零件接觸面出現(xiàn)粘著磨損。一般采用涂抹潤滑油和潤滑劑的方法，并在潤滑油中適當加入抗磨添加劑，從而使零件的摩擦面在摩擦過程中形成一層邊界膜，阻止接觸點發(fā)生粘著。應科學選用合適的摩擦副配對材料，一般由互溶性較低的材料構成。還應該在摩擦副中選擇表層性質(zhì)較弱的金屬材料，進一步降低粘著磨損程度。此外，應確保零件的摩擦表層之間具有適當?shù)拈g隙，從而使其能產(chǎn)生油膜，保護零件表面。

2.4 養(yǎng)成良好駕駛習慣，做好磨損防護措施

在眾多零件磨損問題中，腐蝕磨損是比較復雜的問題。要預防腐蝕磨損，需要從多方面著手。在車輛零件的生產(chǎn)過程中，要對其表面采取一定的保護措施。常用的防腐蝕保護措施包括鍍錫、激光熔覆、噴涂油漆等，通過采取這些措施，可以在零件表面形成一層保護層，將零件金屬表層與腐蝕介質(zhì)隔離開，起到有效的保護作用。除上述措施外，還可以采用磷化處理等工藝技術，對零部件表面進行梳理，形成致密保護層，降低出現(xiàn)腐蝕磨損的可能。此外，車主在平時的駕駛過程中，應養(yǎng)成良好的駕駛習慣，避免頻繁啟動或突然加速等駕駛行為，以避免加劇零件表面腐蝕。此外，還要避免車輛長時間行駛在低溫環(huán)境中。

3 結語

綜上所述，車輛機械零件容易發(fā)生各種各樣的磨損問題，需要采取相應的預防措施，為車輛使用安全提供保障。通過對車輛零件的磨損問題進行分析，可以明確各種磨損現(xiàn)象的類型、成因及危害。在此基礎上，采取有針對性的預防措施，提高車輛零件生產(chǎn)質(zhì)量，對車輛零件表層進行保護，并做好清潔工作，防止磨料雜物進入，以有效降低車輛機械零件的磨損程度，延長零件的使用壽命。

[1]劉百新.車輛機械零件的磨損與預防策略研究[J].時代農(nóng)機，2017，44（7）：54，56.

[2]付美芳.汽車保養(yǎng)維修及管理工作探討[J].科技與企業(yè)，2014，（5）：10.

[3]沈長青.旋轉機械設備關鍵部件故障診斷與預測方法研究[D].

合肥：中國科學技術大學，2014.