1、汽車維修技術與質量檢驗汽車維修技術與質量檢驗第1章 汽車零件的耗損 1.1 1.1 汽車技術狀況的變化汽車技術狀況的變化 l學習目標：1、掌握汽車技術狀況有關概念。2、聯系實際舉例說明汽車技術狀況變差的外觀癥狀。3、了解汽車技術狀況變化的類型4、通過汽車零件磨損曲線分析零件磨損規律。5、掌握汽車技術狀況變化的主要原因。 1.1.1 1.1.1 汽車技術狀況的分類汽車技術狀況的分類 表現汽車技術狀況的參數分為兩大類，一類是汽車結構參數，一是汽車技術狀況參數。汽車結構參數是表達汽車結構各種特性的物理量，如幾何尺寸（長、寬、高）、聲學、電學和熱學的參數等。汽車技術狀況參數是評價汽車使用性能的物理量和

2、化學量，如發動機的最高轉速、輸出功率、扭矩、油耗、聲響、排放限值和踏板自由行程等 汽車技術大狀況可分為完好技術狀況與不良技術狀況兩類。 1 1、汽車完好技術狀況：、汽車完好技術狀況：指汽車完全符合技術文件規定要求的狀況 。 2 2、汽車不良技術狀況：、汽車不良技術狀況： 指汽車不符合技術文件規定的任一要求的狀況 。 3 3、汽車的工作能力與汽車故障、汽車的工作能力與汽車故障 汽車按技術文件規定的使用性能指標，完成規定功能的能力，為汽車的工作能力 。 汽車故障是指汽車部分或完全喪失工作能力現象。 1.1.2 1.1.2 汽車技術狀況變化的外觀癥狀汽車技術狀況變化的外觀癥狀 l汽車技術狀況變差的主

3、要外觀癥狀有： （1）汽車動力性變差 。（2）汽車的操縱穩定性能變差。（3）汽車的制動性能變差。（4）汽車燃料消耗量和潤滑油耗量顯著增加。（5）汽車排放值和噪聲超限。（6）汽車在行駛中出現異響和異常振動，存在著引起交通事故或機械事故的隱患。（7）汽車的可靠性變差，使汽車因故障停駛的時間增加。 1.1.3 1.1.3 汽車技術狀況的變化規律汽車技術狀況的變化規律 l 如圖1-1a)所示典型零件的磨損過程。零件的正常磨損分為三個時期。零件的磨損隨行駛里程的延長而增加，但其磨損率，即磨損量與產生磨損行程或時間的比值卻是不同的。在運行初期（走合期）磨損率很高，隨著運行里程的增加（約1000多公里以后）

4、，磨損率會從最大值逐漸降低，直至不再隨行駛里程而變化，而是穩定在某一數值，進入正常工作期。當汽車運行累計行程達到一定里程后，磨損率又隨行駛里程的延續而迅速增大，進入工作極限磨損期。圖1.1b)所示磨損曲線表明，磨損率始終隨行駛里程的延長不能趨于一個穩定值。這種不正常的磨損曲線就是由于不能正確使用、設計制造的不合理或維修質量過差所引起的。 1.1.3 1.1.3 汽車技術狀況的變化規律汽車技術狀況的變化規律 l 汽車技術狀況變化的類型汽車技術狀況變化的類型 汽車技術狀況變化規律可分為兩類，一類是隨行程變化過程，另一類是隨機變化過程。 汽車的大部分機構、零部件的技術狀況變化都有一定的規律，都隨行程

5、的延續而變化。因而，原則上通過及時的維修措施，可以防止汽車發生故障，同時由于技術狀況變化的單調性也為預測故障的發生和汽車不解體檢測提供可能。 汽車技術狀況變化的隨機過程受汽車的使用條件、操作水平、零件材質的不均勻性及隱傷等隨機因素的影響 。如曲軸和轉向節的疲勞斷裂 。 1.1.4 1.1.4 汽車技術狀況變化的主要原因汽車技術狀況變化的主要原因 l1.1.汽車零件的耗損汽車零件的耗損 汽車技術狀況的變化是汽車各機構的組成元件（包括零件）之間在工作過程中相互作用，使機構、總成、汽車的技術狀況發生惡 化的結果。 2.2.使用條件對汽車技術狀況的影響使用條件對汽車技術狀況的影響 （1）道路條件的影響

6、。舉例坡路和壞路的影響。 （2）運行條件的影響。交通量的影響。 （3）運輸條件的影響。 舉例城市公共汽車。（4）氣候條件的影響。包括環境溫度的影響和環境濕度和風速的影響 （5）維修水平的影響。 主要是從業人員的技術素質和維修設備精度等。1 12 2 汽車零件的損傷汽車零件的損傷 l學習目標：1、了解摩擦與潤滑的關系，摩擦與零件磨損的關系。2、掌握干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦 概念和各自特點。清楚汽車上摩擦副中是屬哪種摩擦形式。3、掌握零件磨損的幾種磨損形式各自的概念和機理以及容易發生在汽車哪類零件上。4、掌握零件變形和零件疲勞的特點、主要件、影響因素。5、主要與實際零件聯系著進行學習。

7、1.2.1 1.2.1 摩擦與潤滑摩擦與潤滑 兩物體具有相對運動(或運動趨勢)時，在其接觸表面之間所出現的相互阻礙的現象，稱之為摩擦。 根據摩擦表面相對運動的特性可分為滑動摩擦和滾動摩擦；根據摩擦表面的潤滑特性可分為干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦 1.2.1 1.2.1 摩擦與潤滑摩擦與潤滑l1.1.干摩擦：干摩擦：是摩擦表面之間沒有任何潤滑劑或其他潤滑介質分隔的摩擦 。摩擦系數是表示摩擦材料特性的主要參數之一，它與材料的表面性質、工作介質和環境等因素都有關系。l2.2.液體摩擦液體摩擦 ：是兩摩擦表面之間被連續的潤滑油膜完全隔開不發生直接接觸時的摩擦 。液體摩擦的性質完全取決于液體的粘

8、性 ，并于相對運動速度有關。例如有一定轉速的曲軸與軸承之間當潤滑油充足時，就處于液體摩擦狀態。l3.3.邊界摩擦邊界摩擦 ：是指兩摩擦表面被一層極薄的潤滑油邊界膜分開的摩擦。邊界摩擦潤滑油邊界膜是由潤滑油與摩擦表面相互作用，依靠吸附和化學反應而在表面間形成的，厚度趨近于零，一般小0.1um。邊界摩擦條件下，界面的潤滑性能決定于邊界膜的性質，而與潤滑油的粘度無關。 l4.4.混合摩擦混合摩擦 ：實際汽車上大多數配合件的摩擦實際為上述三種摩擦共存，即是混合狀態。在混合摩擦的狀態下，磨擦系數決定于各種摩擦所占的比例 。1.2.2 零件的磨損零件的磨損 l 磨損是指兩個相對運動零件摩擦表面的物質，由于

9、相互作用而使摩擦表面材料不斷損失的現象。據統計有75%以上的汽車零件是由于磨損而報廢的 。l磨損的分類： 按零件破壞的機理可把磨損分為黏著磨損、磨料磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損等。 1.2.2 零件的磨損零件的磨損l1. 黏著磨損黏著磨損 （1）黏著磨損機理 。 黏著磨損是指摩擦表面相互接觸，在其接觸點之間由于分子吸引力粘附或局部高溫熔著，使摩擦表面的金屬發生轉移而引起的磨損。是接觸-塑性變形-原子吸附-黏著-撕脫-再黏著-再撕脫的過程。（2）影響黏著磨損的因素 材料特性的影響 。脆性材料的抗粘著性能好于塑性材料。 零件表面粗糙度的影響。如圖1-11所示。一般情況是磨損量隨零件表面光

10、滑程度的提高而減小。 潤滑油的影響。 充分可靠的潤滑可以減少黏著磨損。 運動速度和單位面積上壓力的影響。汽車發動機中黏著磨損的發生，多數是配合間隙過小，大負荷情況下。1.2.2 零件的磨損零件的磨損l磨料磨損磨料磨損 （1）磨料磨損的機理。 摩擦表面間，由于硬質固體顆粒(包括硬質凸出物)使相對運動的零件表面引起的磨損稱為磨料磨損。 磨料磨損的機理目前有四種假說：即微量切削假說 、表面疲勞剝落假說 、壓痕假說和斷裂假說 。（2）減輕磨料磨損的主要措施。 除在設計上選擇合適的耐磨材料、提高工作表面的硬度、改善表面的適油性和合理的結構設計，以求盡量保持完整的潤滑油膜和減少磨料的產生外，應在使用中盡可

11、能減少磨料的進入，即加強三濾。 1.2.2 零件的磨損零件的磨損l3.3.表面疲勞磨損表面疲勞磨損 在純滾動或同時帶有滑動的滾動條件下，材料表面層因疲勞而產生的物質損失的現象稱為表面疲勞磨損。 在齒輪副的輪齒表面、滾動軸承的滾珠和滾道以及凸輪副等表面易發生表面疲勞磨損。 有最大剪應力理論假說 -裂紋起源于次表層；油楔理論假說-裂紋起源于摩擦表面和裂紋起源于硬化層與芯部過渡區的理論假說 。 表面疲勞磨損與零件材料、熱處理的金相組織、表面粗糙度、接觸精度以及潤滑狀態有關 。1.2.2 零件的磨損零件的磨損l4.4.腐蝕磨損腐蝕磨損 零件表面在摩擦過程中，表面金屬材料與周圍介質發生化學或電化學反應，

12、因而引起物質損失的現象稱為腐蝕磨損。 （1）氧化磨損 。是表面形成氧化膜，進而磨損掉的磨損，影響氧化磨損的因素有摩擦副的滑動速度、接觸載荷、氧化膜的硬度、介質中的含氧量、潤滑條件以及材料性能等。（2）特殊介質腐蝕磨損 。摩擦表面遇酸、堿和鹽等特殊介質作用，發生化學反應生成各種產物，并在摩擦過程中不斷被磨去或與周圍介質產生電化學作用造成摩擦表面材料不斷損失的現象稱為特殊介質腐蝕磨損。（3）穴蝕 。穴蝕是指與液體接觸的金屬表面在相對運動過程中產生的一種表面破壞現象。柴油機濕式缸套的外壁與冷卻液接觸的表面、滑動軸承在最小油膜間隙之后的油膜擴散部分，都可能產生穴蝕。 （4）微動磨損 。發生在固定連接的

13、零件表面，結果是固定松動。1.2.3 1.2.3 零件的疲勞零件的疲勞 l 汽車零件在較長時間內由于交變載荷的作用，性能破壞，甚至產生斷裂的現象稱為零件的疲勞。 汽車零件的疲勞損壞，是汽車的常見故障。據資料記載，疲勞損壞的零件約占1518。 疲勞損壞的形成是逐漸積累和發展的，但其表現形式又同時具有突然性，如曲軸與轉向節指軸的疲勞斷裂等。 疲勞損壞的特點是斷裂時的應力，遠遠低于材料的強度極限，甚至低于屈服點；在交變應力作用下的疲勞斷裂，在斷裂前不會發生明顯的塑性變形，斷裂是“突發性”的。因此疲勞斷裂具有極大的危險性，常常導致致命故障，甚至導致重大的機械事故或交通事故。1.2.3 1.2.3 零件

14、的疲勞零件的疲勞l1.1.疲勞損壞的機理疲勞損壞的機理 金屬零件疲勞損壞實質上是一個累積損傷過程。一般要經歷彈性(或塑性)變形、滑移、產生微觀裂紋、微觀裂紋擴展、宏觀裂紋擴展、最終斷裂等幾個過程。l2.2.提高汽車零件抗疲勞損壞的方法提高汽車零件抗疲勞損壞的方法 （1）疲勞損壞經常發生在零件最薄弱的部位，以及零件內部與外部缺陷所造成的應力集中部位 ，應盡可能減少應力集中。（2）延緩疲勞裂紋萌生時間。此方法的實質是采取如表面滾壓、噴丸、表面熱處理等一切有效措施，強化金屬合金表面，控制表面的不均勻滑移。（3）合理使用車輛。防止超速和超載。（4）在零件維修中要注意質量。 （5）嚴格對易疲勞損壞的零件

15、的技術監控。 1.2.41.2.4零件的變形零件的變形 l 汽車零件在使用過程中，零件要素中的形狀和位置要素發生變化的現象，稱為零件的變形。 汽車的主要零件，特別是鑄鐵類基礎件的變形是不可避免的，變形后將明顯地影響總成的工作能力和汽車的使用壽命。 影響汽車零件變形的原因。（1）殘余內應力的影響 （2）過載或受力不均勻的影響。 （3）高溫影響。 （4）超載的影響。 （5）維修質量的影響。 1.2.51.2.5零件的腐蝕和老化零件的腐蝕和老化 l1.1.零件的腐蝕零件的腐蝕 金屬零件的腐蝕是指表面材料與外部介質起化學反應或電化學反應而發生的表面破壞現象。 按腐蝕的機理可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。

16、（1）化學腐蝕。是指金屬與外部介質直接起化學反應，引起的零件表面破壞。 （2）電化學腐蝕。是指金屬與介質發生電化學反應而引起的破壞。（3）減輕金屬表面腐蝕的措施 。在汽車上經常采用覆蓋保護層法。 l2.2.零件的老化零件的老化 汽車零件材料的性能隨著使用時間的增長而逐漸衰退的現象，稱為老化。具有典型老化過程的零件是橡膠和塑料密封件 。 復習思考題解答復習思考題解答l1、什么是汽車的技術狀況？如何分類？如何變化？答： 汽車的技術狀況是汽車各個部件、機構和總成技術狀態的總體表現。 汽車技術狀況分為兩大類，即汽車完好技術狀況和汽車不良技術狀況。 汽車技術狀況變化具有一定的規律性，汽車技術狀況變化的規

17、律分為兩類，一類是隨行程變化過程，另一類是隨機變化過程。復習思考題解答復習思考題解答l2、什么是黏著磨損？如何防止？答： 黏著磨損是指摩擦表面相互接觸，在其接觸點之間由于分子吸引力粘附或局部高溫熔著，使摩擦表面的金屬發生轉移而引起的磨損。 防止黏著磨損的措施是： 盡可能選擇脆性材料。 合適的表面粗糙度，表面粗糙度過大和過小都使黏著磨損增加。 充分可靠的潤滑可以減少黏著磨損。 零件的配合間隙要合適，避免間隙過小。另外要控制負荷，不要大負荷工作。復習思考題解答復習思考題解答l3、如何減輕和防止磨料磨損？答： 除在設計上選擇合適的耐磨材料、提高工作表面的硬度、改善表面的適油性和合理的結構設計，以求盡

18、量保持完整的潤滑油膜和減少磨料的產生外，應在使用中盡可能減少磨料的進入，即加強三濾。l4、什么是零件變形？零件變形后會產生什么影響？ 答 ：汽車零件在使用過程中，零件要素中的形狀和位置要素發生變化的現象，稱為零件的變形。 汽車零件的變形，特別是基礎零件的變形會將明顯地影響零件和總成的工作能力和汽車的使用壽命，基礎零件的變形會使安裝其上的相關的零件工作狀態和受力以及位置發生改變。復習思考題解答復習思考題解答l5、什么是疲勞損壞？疲勞損壞有何特點？答： 汽車零件在較長時間內由于交變載荷的作用，性能破壞，甚至產生斷裂的現象稱為零件的疲勞。 疲勞損壞的形成是逐漸積累和發展的，但其表現形式又同時具有突然

19、性，如曲軸與轉向節指軸的疲勞斷裂等。 疲勞損壞的特點是斷裂時的應力，遠遠低于材料的強度極限，甚至低于屈服點；在交變應力作用下的疲勞斷裂，在斷裂前不會發生明顯的塑性變形，斷裂是“突發性”的。因此疲勞斷裂具有極大的危險性，常常導致致命故障，甚至導致重大的機械事故或交通事故。 復習思考題解答復習思考題解答l6、配合副保持液體摩擦（動壓潤滑）的基本條件是什么？答： 第一，轉速必須達到臨界轉速，且能連續地供給足夠的潤滑油及保持良好的油性。 第二，要使兩摩擦表面之間有足夠的接觸面積、合理的形狀和配合間隙。 第三，汽車不得超載，并與運動速度和作用到軸上的壓力有關。復習思考題解答復習思考題解答l7、敘述汽車零

20、件的磨損方式與磨損機理。有哪些減磨措施？答： 按零件破壞的機理可把磨損分為黏著磨損、磨料磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損等。 （1）黏著磨損。見第二題 （2）磨料磨損。摩擦表面間，由于硬質固體顆粒(包括硬質凸出物)使相對運動的零件表面引起的磨損稱為磨料磨損。措施是除在設計上選擇合適的耐磨材料、提高工作表面的硬度、改善表面的適油性和合理的結構設計，以求盡量保持完整的潤滑油膜和減少磨料的產生外，應在使用中盡可能減少磨料的進入，即加強三濾。 復習思考題解答復習思考題解答（3）表面疲勞磨損 。在純滾動或同時帶有滑動的滾動條件下，材料表面層因疲勞而產生的物質損失的現象稱為表面疲勞磨損。措施是提高材料的抗疲勞性能，減少零件的表面粗糙度，對零件表