Đầu máy Diezel – 2

Lượt xem: 62,366Lượt tải: 4Số trang: 12

Mô tả tài liệu

2.1. Các dạng hư hỏng của chi tiết trên đầu máy diezel Trên đầu máy diezel có rất nhiều loại chi tiết khác nhau, do đó trong quá trình vận động

Tóm tắt nội dung

19 Ch−¬ng II ®¸nh gi¸ hao mßn mét sè chi tiÕt c¬ b¶n trªn ®Çu m¸y diezel 2.1. C¸c d¹ng h− háng cña chi tiÕt trªn ®Çu m¸y diezel Trªn ®Çu m¸y cã rÊt nhiÒu lo¹i chi tiÕt kh¸c nhau, do ®ã trong qu¸ tr×nh vËn dông, c¸c chi tiÕt cña ®Çu m¸y cã thÓ gÆp nhiÒu lo¹i h− háng kh¸c nhau, vµ nguyªn nh©n cña c¸c lo¹i h− háng ®ã còng hÕt søc ®a d¹ng. Tuy nhiªn, chung quy l¹i c¸c d¹ng h− háng cã thÓ quy vÒ 3 nhãm chÝnh nh− sau: - Nhãm thø nhÊt: c¸c h− háng do hao mßn; - Nhãm thø hai: c¸c h− háng do t¸c ®éng c¬ giíi; - Nhãm thø ba: c¸c h− háng do t¸c dông hãa nhiÖt. 2.1.1. C¸c d¹ng h− háng do hao mßn Hao mßn lµ qóa tr×nh tÊt yÕu x¶y ra, lµ kh«ng thÓ tr¸nh khái ®èi víi c¸c chi tiÕt lµm viÖc ë chÕ ®é ma s¸t kÓ c¶ trong tr−êng hîp tu©n thñ ®Çy ®ñ c¸c quy ®Þnh vÒ quy tr×nh khai th¸c vµ b¶o d−ìng söa ch÷a. Trong hao mßn l¹i chia ra: - Hao mßn b×nh th−êng (hao mßn dÇn dÇn): th«ng th−êng cã quy luËt vµ cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc quy luËt ®ã. - Hao mßn kh«ng b×nh th−êng (hao mßn ®ét biÕn nh− x−íc, kÑt, x©y s¸t, v.v…): th−êng x¶y ra do kh«ng tu©n thñ c¸c quy tr×nh kü thuËt vÒ khai th¸c, b¶o d−ìng, söa ch÷a, do kh«ng ®¶m b¶o chÕ ®é b«i tr¬n, do qu¸ t¶i vÒ nhiÖt vµ c¸c nguyªn nh©n kh¸c nh− mßn vÑt, trãc, hao mßn víi c−êng ®é qu¸ lín. Nãi chung d¹ng hao mßn nµy kh«ng cã quy luËt hoÆc rÊt khã x¸c ®Þnh c¸c quy luËt ®ã. 1. Mµi mßn c¬ häc Lµ kÕt qu¶ cña sù ma s¸t gi÷a c¸c bÒ mÆt l¾p ghÐp cña chi tiÕt (pitt«ng cïng xÐcm¨ng vµ èng lãt xylanh, cæ trôc khuûu vµ c¸c æ ®ì cña nã, cæ trôc cÆp b¸nh xe vµ æ ®ì ®éng c¬ ®iÖn kÐo, v.v...). Do bÞ mßn nªn c¸c kÝch th−íc ban ®Çu cña c¸c bÒ mÆt l¾p ghÐp cña chi tiÕt bÞ thay ®æi, cßn h×nh d¹ng h×nh häc th× bÞ biÕn d¹ng nÕu qu¸ tr×nh mµi mßn x¶y ra kh«ng ®ång ®Òu. §é mßn cña c¸c chi tiÕt ®−îc x¸c ®Þnh bëi c¸c lùc (t¶i träng) t¸c dông lªn chóng, trÞ sè khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt ®ã vµ ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña chóng, sè l−îng vµ chÊt l−îng vËt liÖu b«i tr¬n. §é mßn cßn phô thuéc vµo vËt liÖu chi tiÕt, ®é bãng gia c«ng bÒ mÆt, chÕ ®é nhiÖt luyÖn v.v... Sù hao mßn cña c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp lµm gi¶m chÊt l−îng sö dông cña ®Çu m¸y. ThÝ dô, do c¸c xÐcm¨ng vµ r[nh pÝtt«ng bÞ mßn nªn ®é kÝn cña buång ch¸y gi¶m xuèng vµ ¸p suÊt nÐn còng gi¶m xuèng, do ®ã c«ng suÊt cña ®éng c¬ gi¶m vµ tiªu hao nhiªn liÖu t¨ng lªn; hoÆc khi cÆp pÝtt«ng-pl«ng-gi¬ b¬m cao ¸p bÞ mßn, khe hë gi÷a xylanh vµ pÝtt«ng cña nã t¨ng lªn, do ®ã l−îng nhiªn liÖu cung cÊp trong mét chu tr×nh vµ ¸p lùc phun gi¶m xuèng dÉn ®Õn chÊt l−îng phun kÐm, ch¸y kh«ng tèt vµ nh− vËy hiÖu suÊt nhiÖt cña ®éng c¬ gi¶m xuèng. Qu¸ tr×nh hao mßn cña chi tiÕt ®Çu m¸y x¶y ra kÌm theo c¸c hiÖn t−îng lý-hãa phøc t¹p vµ chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÒu yÕu tè. Nh×n chung cã thÓ chia ra nh÷ng d¹ng hao mßn chñ yÕu nh−: mßn dÝnh (mßn trãc), mßn oxy hãa, mßn do nhiÖt, mßn do h¹t mµi, mßn rç (mßn ®Ëu mïa). 2. Mßn dÝnh (mßn trãc) Mßn dÝnh xuÊt hiÖn trong tr−êng hîp kh«ng cã dÇu b«i tr¬n vµ kh«ng cã mµng «xy hãa b¶o vÖ khi c¸c chi tiÕt ma s¸t víi nhau víi vËn tèc nhá v=1,0 m/s (®èi víi thÐp) vµ t¹i chç tiÕp xóc thùc t¶i träng ®¬n vÞ lín h¬n giíi h¹n ch¶y cña chi tiÕt. Mßn dÝnh h×nh thµnh do c¸c bÒ mÆt kim lo¹i bÞ biÕn d¹ng dÎo vµ gi÷a c¸c phÇn tiÕp xóc cña c¸c bÒ mÆt ph¸t sinh c¸c liªn kÕt kim lo¹i. Sù dÞch chuyÓn cña c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc sau khi xuÊt hiÖn liªn kÕt kim lo¹i lµm cho bÒ mÆt t¹i c¸c chç dÝnh ®−îc c−êng hãa vµ nh÷ng phoi kim lo¹i bÞ bøt ra khái nh÷ng chç cã ®é bÒn kÐm h¬n hoÆc lµm cho bÒ mÆt ®ã lâm xuèng bëi phÇn biÕn cøng. Mßn dÝnh kÌm theo hÖ sè ma s¸t cao vµ c−êng ®é mµi mßn lín nhÊt. Mßn dÝnh xuÊt hiÖn ë nh÷ng chi tiÕt ®−îc phôc håi bëi c¸c ph−¬ng ph¸p nh− hµn ®¾p, phun kim lo¹i, v.v... 20 3. Mßn «xy hãa Mßn «xy hãa ®Æc tr−ng bëi hai qu¸ tr×nh x¶y ra ®ång thêi khi c¸c chi tiÕt chÞu ma s¸t: qu¸ tr×nh biÕn d¹ng dÎo cña c¸c thÓ tÝch kim lo¹i vi m« cña c¸c líp bÒ mÆt vµ sù x©m nhËp «xy (ë kh«ng khÝ) vµo c¸c líp kim lo¹i biÕn d¹ng ®ã. ë giai ®o¹n ®Çu, sù «xy hãa x¶y ra ë nh÷ng thÓ tÝch kh«ng lín cña kim lo¹i n»m ë bÒ mÆt tr−ît khi ma s¸t. ë giai ®o¹n sau, sù «xy hãa x©m nhËp vµo nh÷ng thÓ tÝch lín h¬n cña c¸c líp bÒ mÆt. ChiÒu s©u «xy hãa t−¬ng øng víi chiÒu s©u biÕn d¹ng dÎo, ë giai ®o¹n hao mßn ban ®Çu, sù «xy hãa sÏ t¹o ra trªn bÒ mÆt chi tiÕt c«ng t¸c mét líp dung dÞch «xy, ë giai ®o¹n thø hai sÏ t¹o ra c¸c hîp chÊt hãa häc cña «xy víi kim lo¹i vµ nhê ®ã mµ cÊu tróc cña c¸c líp bÒ mÆt bÞ thay ®æi. Qu¸ tr×nh khuÕch t¸n (x©m nhËp) cña «xy vµ qu¸ tr×nh biÕn d¹ng dÎo, t¨ng c−êng, hç trî lÉn nhau. §iÒu ®ã cã nghÜa r»ng, khi cã biÕn d¹ng th× trªn bÒ mÆt ma s¸t cña chi tiÕt sÏ t¹o ra mét sè mÆt ph¼ng tr−ît vµ nã t¹o ®iÒu kiÖn cho «xy x©m nhËp vµo kim lo¹i. Ng−îc l¹i, khi trªn bÒ mÆt tr−ît cã mét sè l−îng lín c¸c nguyªn tö «xy chuyÓn ®éng lµm t¨ng ®é di ®éng cña cÊu tróc líp bÒ mÆt th× sù biÕn d¹ng dÎo l¹i ®−îc t¨ng c−êng. ë thêi kú ®Çu cña qu¸ tr×nh mµi mßn «xy hãa, x¶y ra sù ph¸ hñy c¸c mµng di ®éng cña dung dÞch «xy r¾n ®−îc t¹o ra mét c¸ch liªn tôc vµ biÕn chóng thµnh c¸c phÇn tö rÊt nhá. Giai ®o¹n thø hai ®Æc tr−ng bëi sù t¹o thµnh mét c¸ch cã chu kú c¸c mµng «xy rßn, kh«ng biÕn d¹ng vµ bëi sù trãc vì cña chóng. §é chèng mßn cña chi tiÕt khi mßn «xy hãa phô thuéc vµo ®é dÎo cña kim lo¹i, tèc ®é «xy hãa vµ tÝnh chÊt cña c¸c «xyt. Mßn «xy hãa xuÊt hiÖn khi cã ma s¸t tr−ît vµ ma s¸t l¨n. Khi cã ma s¸t tr−ît, nã lµ d¹ng hao mßn c¬ b¶n, cßn khi cã ma s¸t l¨n nã x¶y ra ®ång thêi víi mßn rç. Kh¸c víi mßn nhiÖt x¶y ra ë tèc ®é tr−ît lín vµ t¶i träng ®¬n vÞ cao, mßn «xy hãa xuÊt hiÖn ë nh÷ng chi tiÕt lµm viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn dÔ dµng h¬n. Mßn «xy hãa cã thÓ x¶y ra ë cæ trôc khuûu, xylanh, chèt pÝtt«ng vµ c¸c chi tiÕt kh¸c. 4. Mßn do h¹t mµi Mßn do h¹t mµi (hay gäi t¾t lµ mßn h¹t mµi) xuÊt hiÖn do cã biÕn d¹ng dÎo tÕ vi vµ do kim lo¹i cña nh÷ng líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ c¾t bëi nh÷ng h¹t mµi (h¹t c¨n b¶n) n»m gi÷a c¸c bÒ mÆt ma s¸t. Sù tiÕn triÓn cña qóa tr×nh hao mßn kh«ng phô thuéc vµo sù x©m nhËp cña c¸c h¹t mµi lªn bÒ mÆt ma s¸t. Dï c¸c h¹t mµi ®ã tõ bªn ngoµi x©m nhËp vµo, hoÆc lµ chóng tån t¹i ë mét trong c¸c vËt lµm viÖc, ch¼ng h¹n nh− trong c¸c chi tiÕt b»ng gang hoÆc cuèi cïng cã thÓ t¹o ra ngay trong qu¸ tr×nh ma s¸t nh− ë giai ®o¹n thø hai cña mßn çy ho¸, th× ®Æc tÝnh mµi mßn vÉn kh«ng thay ®æi. Sù thay ®æi kÝch th−íc cña c¸c chi tiÕt khi mµi mßn do h¹t mµi phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh− vËt liÖu vµ c¬ tÝnh cña chi tiÕt, tÝnh chÊt c¾t cña c¸c h¹t mµi, ¸p lùc ®¬n vÞ vµ vËn tèc tr−ît khi ma s¸t. VÒ b¶n chÊt th× mßn h¹t mµi gièng nh− c¸c hiÖn t−îng khi c¾t kim lo¹i vµ kh¸c ë chç lµ cã nh÷ng ®iÓm ®Æc biÖt nh− h×nh d¹ng h¹t mµi vµ mÆt c¾t cña phoi nhá. Mßn h¹t mµi th−êng gÆp ë c¸c chi tiÕt lµm viÖc ë chÕ ®é ma s¸t, ®Æc biÖt khi lµm viÖc ë m«i tr−êng bôi bÈn. Mßn h¹t mµi cã thÓ xuÊt hiÖn ë c¸c chi tiÕt ®Çu m¸y khi phôc håi b»ng m¹ cr«m, m¹ s¾t, phun kim lo¹i. 5. Mßn rç (mßn ®Ëu mïa) Mßn rç xuÊt hiÖn khi cã ma s¸t l¨n vµ thÓ hiÖn kh¸ râ rµng trªn c¸c bÒ mÆt lµm viÖc cña c¸c æ l¨n vµ bÒ mÆt r¨ng cña b¸nh r¨ng. Khi c¸c chi tiÕt m¸y bÞ mßn rç th× xuÊt hiÖn biÕn d¹ng nÐn dÎo tÕ vi vµ biÕn cøng c¸c líp bÒ mÆt kim lo¹i. Do bÞ biÕn cøng nªn xuÊt hiÖn øng suÊt nÐn d−. C¸c t¶i träng thay ®æi theo chu kú v−ît qu¸ giíi h¹n ch¶y cña kim lo¹i khi cã ma s¸t l¨n sÏ g©y nªn hiÖn t−îng mái ph¸ huû c¸c líp bÒ mÆt. ViÖc ph¸ hñy c¸c líp bÒ mÆt x¶y ra do c¸c vÕt nøt tÕ vi vµ vÜ m« ®[ xuÊt hiÖn tõ tr−íc, mµ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc chóng ph¸t triÓn thµnh nh÷ng vÕt lâm ®¬n ®iÖu hoÆc thµnh nh÷ng côm vÕt rç. ChiÒu s©u cña c¸c vÕt nøt vµ vÕt lâm phô thuéc vµo c¬ tÝnh cña vËt liÖu chi tiÕt, trÞ sè ¸p lùc ®¬n vÞ t¹i ®iÓm tiÕp xóc vµ kÝch th−íc c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc. 2.1.2. C¸c d¹ng h− háng do t¸c ®éng c¬ giíi C¸c h− háng do t¸c ®éng c¬ giíi th−êng cã c¸c biÓu hiÖn d−íi d¹ng nøt, vì, bong, trãc, thñng, cong, xo¾n, v.v... 21 Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña ®Çu m¸y, rÊt nhiÒu chi tiÕt chÞu t¶i träng thay ®æi vÒ trÞ sè vµ vÒ h−íng. D−íi t¸c dông cña c¸c t¶i träng ®ã, ë nh÷ng vÞ trÝ tËp trung øng suÊt, sau mét thêi gian vËn dông sÏ xuÊt hiÖn nh÷ng vÕt nøt tÕ vi, nh÷ng vÕt nøt tÕ vi ®ã, tïy thuéc vµo trÞ sè vµ tÇn sè cña lùc t¸c dông, sÏ dÇn dÇn lan truyÒn thµnh nh÷ng vÕt nøt lín vµ cuèi cïng chi tiÕt bÞ ph¸ hñy. C¸c hiÖn t−îng ph¸ hñy nµy ®−îc gäi lµ ph¸ hñy do mái cña chi tiÕt (hoÆc kim lo¹i). C¸c chi tiÕt trªn ®Çu m¸y th−êng bÞ ph¸ hñy do mái lµ trôc khuûu, thanh truyÒn, c¸c trôc dÉn ®éng c¬ cÊu phèi khÝ, c¸c b¸nh r¨ng, lß xo trßn, lß xo nhÝp, æ l¨n, còng nh− c¸c gujgi«ng chÞu lùc cña blèc xylanh, v.v... Ngoµi ra khi chi tiÕt lµm viÖc ë t¶i träng lín h¬n t¶i träng tÝnh to¸n vµ khi ®é cøng bÒ mÆt vµ sù bè trÝ t−¬ng hç gi÷a chóng thay ®æi th× sÏ xuÊt hiÖn øng suÊt d−, lµm cho chi tiÕt bÞ cong, xo¾n, dËp, trãc, thñng, v.v... Bªn c¹nh ®ã, c¸c lo¹i h− háng nµy cßn cã thÓ xuÊt hiÖn do kh«ng tu©n thñ quy tr×nh c«ng nghÖ söa ch÷a, l¾p r¸p, do biÕn d¹ng vµ øng suÊt ®ét biÕn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. HiÖn t−îng mái cña kim lo¹i vµ ¶nh h−ëng t−¬ng hç cña sù hao mßn víi ®é bÒn mái, lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n lµm h− háng c¸c chi tiÕt. HiÖn t−îng mái cña kim lo¹i lµ qu¸ tr×nh ph¸ hñy kim lo¹i dÇn dÇn vµ l©u dµi trong ®iÒu kiÖn cã øng suÊt thay ®æi theo chu kú. Sù ph¸ huû kim lo¹i do t¶i träng ®æi h−íng x¶y ra kh«ng nh÷ng ë nh÷ng t¶i träng cã trÞ sè nhá h¬n giíi h¹n bÒn, mµ c¶ ë nh÷ng t¶i träng cã trÞ sè nhá h¬n giíi h¹n ch¶y. Sù xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt mái cã liªn quan tíi c¸c ®Æc ®iÓm cÊu tróc tinh thÓ cña kim lo¹i. Nh÷ng kim lo¹i ®a tinh thÓ ®−îc cÊu t¹o bëi mét khèi l−îng lín c¸c tinh thÓ cã h−íng kh¸c nhau, c¸c tinh thÓ ®ã ph©n c¸ch víi nhau bëi c¸c ®−êng biªn, c¸c l« nhá vµ c¸c t¹p chÊt kh«ng kim lo¹i. C¸c tinh thÓ nµy ®Þnh h−íng kh¸c nhau do ®iÒu kiÖn kÕt tinh, ®iÒu kiÖn gia c«ng g©y nªn do ®ã chóng kh«ng ph¶i lµ ®ång nhÊt. Do tÝnh kh«ng ®ång h−íng ®ã, nªn c¸c tinh thÓ cã ®é chèng t¶i träng bªn ngoµi kh¸c nhau, hay nãi kh¸c cã ®é bÒn kh¸c nhau. Trong c¸c tinh thÓ n»m kh«ng cïng h−íng víi t¸c dông cña t¶i träng bªn ngoµi sÏ xuÊt hiÖn c¸c øng suÊt lín vµ trong c¸c tinh thÓ ®ã xuÊt hiÖn biÕn d¹ng dÎo ë d¹ng tr−ît (c¾t). Trong c¸c tinh thÓ kh¸c, biÕn d¹ng mang ®Æc tÝnh ®µn håi. Trong kim lo¹i cã t¹p chÊt vµ c¸c lç rçng sÏ t¹o ra tËp trung øng suÊt. Khi bÞ biÕn d¹ng ®µn håi, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nguyªn tö vµ sù biÕn d¹ng kh«ng ®¸ng kÓ cña m¹ng tinh thÓ sÏ ®−îc håi phôc sau khi tho¸t t¶i. Khi bÞ biÕn d¹ng dÎo, mèi liªn hÖ gi÷a c¸c nguyªn tö cña m¹ng tinh thÓ bÞ ph¸ ho¹i theo c¸c mÆt ph¼ng c¾t hoÆc theo c¸c mÆt ph¼ng tr−ît. ë nh÷ng chu tr×nh ®Çu tiªn cña øng suÊt thay ®æi, kÕt qu¶ biÕn d¹ng dÎo lµ gia c−êng mÆt ph¼ng tr−ît trong c¸c phÇn tö kh¸c nhau vµ lµm cho kim lo¹i ®−îc bÒn hãa. Tuy nhiªn, khi c¸c chu tr×nh øng suÊt thay ®æi t¨ng lªn th× qu¸ tr×nh biÕn d¹ng dÎo cña c¸c phÇn tö yÕu cã thÓ mÊt ®i, cßn møc ®é biÕn d¹ng cña m¹ng tinh thÓ cã thÓ lµm xuÊt hiÖn nh÷ng vïng mµ ë ®ã liªn kÕt nguyªn tö sÏ bÞ ph¸ hñy vµ nh÷ng liªn kÕt míi kh«ng xuÊt hiÖn. Do ®ã ®é kÝn mÞn cña kim lo¹i bÞ ph¸ hñy vµ b¾t ®Çu xuÊt hiÖn nh÷ng vÕt nøt tÕ vi. Giai ®o¹n b¾t ®Çu ph¸ hñy do mái lµ kÕt qu¶ t¸c dông cña c¸c øng suÊt tiÕp tuyÕn g©y nªn biÕn d¹ng dÎo lÆp ®i lÆp l¹i nhiÒu lÇn. Sù xuÊt hiÖn vµ tiÕp tôc lín lªn cña c¸c vÕt nøt tÕ vi ®[ cã vµ sù xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt tÕ vi míi cã thÓ sÏ chÊm døt, nÕu x¶y ra tr¹ng th¸i c©n b»ng. Tr¹ng th¸i c©n b»ng x¶y ra trong tr−êng hîp khi d−íi t¸c dông cña c¸c øng suÊt tiÕp tuyÕn sù yÕu dÇn do ph¸ huû c¸c phÇn tö yÕu h¬n sÏ ®−îc bï trõ bëi sù bÒn hãa cña nh÷ng phÇn tö bÒn h¬n. Nh−ng còng cã thÓ cã hiÖn t−îng ng−îc l¹i, khi c¸c vÕt nøt tÕ vi xuÊt hiÖn d−íi ¶nh h−ëng cña nguyªn nh©n nµy hoÆc nguyªn nh©n kh¸c t¨ng lªn vµ liªn kÕt l¹i thµnh mét vÕt nøt chung. Trong tr−êng hîp nµy øng suÊt ph¸p ®ãng mét vai trß quan träng. Sù t¹o thµnh c¸c vÕt nøt mái trong phÇn lín c¸c tr−êng hîp x¶y ra theo h−íng t¸c dông cña c¸c øng suÊt ph¸p tuyÕn lín nhÊt. C¬ cÊu biÕn d¹ng dÎo vµ ph¸ huû kim lo¹i ë t¶i träng chu kú vµ t¶i träng tÜnh vÒ b¶n chÊt vµ nguyªn t¾c kh«ng cã g× kh¸c nhau. Trong c¶ hai tr−êng hîp, m¹ng tinh thÓ ®Òu bÞ biÕn d¹ng theo c¸c mÆt ph¼ng c¾t. Tuy nhiªn, ë t¶i träng tÜnh biÕn d¹ng dÎo t¸c dông vÒ mét h−íng vµ lan truyÒn ®Òu h¬n lªn tÊt c¶ c¸c tinh thÓ, trong khi ®ã ë t¶i träng chu kú biÕn d¹ng dÎo chØ tËp trung ë nh÷ng phÇn tö g©y ra c¾t (tr−ît) thay ®æi vÒ h−íng. Nh− vËy, ®é bÒn cña kim lo¹i ë t¶i träng tÜnh sÏ phô thuéc vµo søc chèng ph¸ huû, tÝnh trung b×nh cho tÊt c¶ c¸c phÇn tö kim lo¹i, cßn ë t¶i träng chu kú th× nã sÏ phô thuéc vµo nh÷ng phÇn tö yÕu h¬n. 22 Qu¸ tr×nh mái cña kim lo¹i cã thÓ chia ra lµm 3 thêi kú: 1. Thêi kú xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt tÕ vi mái ®Çu tiªn; 2. Thêi kú ph¸t triÓn c¸c vÕt nøt tÕ vi mái; 3. Thêi ®iÓm ph¸ hñy chi tiÕt do mái. C¬ cÊu h×nh thµnh vÕt nøt rÊt phøc t¹p vµ cã nhiÒu quan ®iÓm kh«ng thèng nhÊt vÒ nguyªn nh©n ph¸t sinh cña nã. Sù h×nh thµnh vÕt nøt mái th−êng thÊy ë bÒ mÆt kim lo¹i, ë nh÷ng chç tËp trung øng suÊt lín, nh−ng còng cã thÓ h×nh thµnh ë bªn trong kim lo¹i. VÕt nøt kh«ng lan truyÒn theo toµn bé thÓ tÝch cña kim lo¹i chi tiÕt mµ chØ lan truyÒn theo mét trong nh÷ng mÆt c¾t, theo nh÷ng phÇn tö t−¬ng ®èi yÕu cã cÊu tróc vËt lý kh«ng ®ång nhÊt vµ nh− vËy, ph¸ huû do mái mang ®Æc tÝnh côc bé. Sù h×nh thµnh vÕt nøt mái trªn bÒ mÆt chi tiÕt kh«ng chØ do øng suÊt uèn vµ xo¾n cã chu kú g©y nªn, mµ c¶ khi kÐo-nÐn theo chu kú. VÕt nøt mái trong tr−êng hîp nµy th−êng sinh ra trªn bÒ mÆt chi tiÕt v× c¸c líp bÒ mÆt nµy chÞu øng suÊt chu kú kÐm h¬n. MÆt kh¸c, khi c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt ®−îc bÒn hãa b»ng ph−¬ng ph¸p gia c«ng ®Æc biÖt th× c¸c vïng vÕt nøt mái th−êng xuÊt hiÖn d−íi líp bÒn hãa ®ã. Qua ®©y ta thÊy sù xuÊt hiÖn vÕt nøt ë nh÷ng chi tiÕt phôc håi b»ng phñ ®¾p kim lo¹i cã thÓ x¶y ra trªn bÒ mÆt kim lo¹i c¬ b¶n do cã c¸c tËp trung øng suÊt do mßn hoÆc do ph−¬ng ph¸p chuÈn bÞ bÒ mÆt kh«ng kü l−ìng, còng nh− trªn bÒ mÆt cña líp kim lo¹i do ®Æc tÝnh kh«ng ®ång nhÊt vÒ cÊu tróc cña chóng. Nguyªn nh©n lµm gi¶m ®é bÒn mái cña c¸c chi tiÕt phôc håi lµ: 1. Do tr¹ng th¸i bÒ mÆt chi tiÕt; 2. Do phñ ®¾p kim lo¹i hoÆc l¾p thªm chi tiÕt phô; 3. Do gia c«ng c¬ cho c¸c chi tiÕt phôc håi. Së dÜ ®é bÒn mái cña kim lo¹i gi¶m xuèng khi tr¹ng th¸i bÒ mÆt thay ®æi lµ v× lóc ®ã líp bÒ mÆt ®[ mang nh÷ng khuyÕt tËt do chi tiÕt bÞ mßn nh− vÕt x−íc, x©y s¸t, vÕt nøt tÕ vi hoÆc do bÒ mÆt chÞu ¶nh h−ëng cña c¸c nguyªn c«ng chuÈn bÞ chi tiÕt ®Ó phñ ®¾p nh− c¾t b»ng ren, gia c«ng c¬-d−¬ng cùc, v.v... Nhãm nguyªn nh©n thø hai cã liªn quan tíi c¸c hiÖn t−îng x¶y ra trong qu¸ tr×nh phñ ®¾p, tíi ®Æc tÝnh kh«ng ®ång nhÊt vÒ cÊu tróc cña chóng vµ øng suÊt d− bªn trong. Nhãm nguyªn nh©n thø ba cã liªn quan tíi l−îng d− gia c«ng, tíi trÞ sè vµ sù ®ång ®Òu cña nã trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¬ cho c¸c chi tiÕt phôc håi. ViÖc c¾t gät lµm kim lo¹i phñ ®¾p cã chøa «xy vµ c¸c t¹p chÊt kh¸c mét c¸ch gi¸n ®o¹n sÏ lµm cho bÒ mÆt bÞ r¹ch, bÞ lâm s©u vµ nhiÒu khi mµi còng kh«ng hÕt, do ®ã ®é bÒn mái gi¶m xuèng. ë mét møc ®é nµo ®ã, c¸c nguyªn nh©n kÓ trªn céng thªm víi øng suÊt d− bao giê còng lµ ®Æc tr−ng cña c¸c ph−¬ng ph¸p phôc håi chi tiÕt b»ng phñ ®¾p kim lo¹i. Sù xuÊt hiÖn vÕt nøt lµm gi¶m ®é bÒn mái cña ®Çu m¸y phô thuéc vµo b¶n chÊt cña c¸c liªn kÕt lý - hãa cña líp phñ víi kim lo¹i c¬ b¶n. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÖn ph©n vµ tÊt c¶ c¸c ph−¬ng ph¸p phñ b»ng hµn ®¾p kh«ng ®ßi hái ph¶i cã bÒ mÆt th« ®Ó phôc håi cho tèt, trong khi ®ã khi phun kim lo¹i ®iÒu ®ã l¹i rÊt cÇn thiÕt ®Ó t¨ng ®é bÒn b¸m cña líp phñ víi kim lo¹i chi tiÕt. C¸c líp phñ ®iÖn ph©n vµ hµn ®¾p ®Òu lµm viÖc ®ång thêi víi kim lo¹i c¬ b¶n ë mäi t¶i träng. Do ®ã c¸c khuyÕt tËt cña líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ mßn, c¸c ®Æc ®iÓm cña cÊu tróc líp phñ vµ øng suÊt d− trong líp bÒ mÆt ®ã, ë møc ®é nµo ®ã, ®Òu ¶nh h−ëng tíi ®é bÒn mái cña chi tiÕt ®−îc phôc håi. C¸c líp phun kim lo¹i th−êng cã ®é bÒn b¸m nhá (1,2 - 2,5 kG/cm2), do ®ã d−íi t¸c dông cña t¶i träng chu kú, nh− c¸c nghiªn cøu cho biÕt, líp phun ®ã sÏ kh«ng lµm viÖc ®ång thêi víi kim lo¹i c¬ b¶n vµ tãm l¹i ®é kh«ng ®ång nhÊt vÒ cÊu tróc líp kim lo¹i phun, øng suÊt d− bªn trong cña nã vµ viÖc gia c«ng c¬ khÝ cña chi tiÕt ®Òu kh«ng ¶nh h−ëng tíi sù gi¶m ®é bÒn mái. ë ®©y ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®èi víi ®é bÒn mái lµ c¸c ph−¬ng ph¸p chuÈn bÞ bÒ mÆt cña chi tiÕt ®Ó phun kim lo¹i vµ sù ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh phun kim lo¹i tíi sù xuÊt hiÖn nh÷ng chç tËp trung øng suÊt. Do vËy, khi phôc håi chi tiÕt b»ng nh÷ng ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau cÇn ph¶i chó ý ¶nh h−ëng cña líp phñ tíi ®é bÒn mái cña chi tiÕt. 2.1.3. C¸c d¹ng h− háng do t¸c ®éng hãa - nhiÖt C¸c h− háng do t¸c dông hãa nhiÖt th−êng biÓu hiÖn d−íi d¹ng cong vªnh, ¨n mßn, giµ hãa líp c¸ch ®iÖn, ch¸y, rç, v.v... Mßn do nhiÖt (hay mßn nhiÖt) xuÊt hiÖn do t¸c dông cña l−îng nhiÖt sinh ra khi c¸c chi tiÕt bÞ ma s¸t ë tèc ®é tr−ît lín vµ t¶i träng ®¬n vÞ cao. Trong c¸c ®iÒu kiÖn ®ã, trªn c¸c bÒ 23 mÆt lµm viÖc cña chi tiÕt s¶n sinh ra mét l−îng nhiÖt kh¸ lín kh«ng kÞp t¶n s©u vµo kim lo¹i, do ®ã c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ ®èt nãng tíi c¸c nhiÖt ®é rÊt cao. Tuú thuéc vµo vËt liÖu vµ chÕ ®é gia c«ng nhiÖt luyÖn cña chi tiÕt, nhiÖt ®é cao sinh ra do ma s¸t cã thÓ dÉn ®Õn sù gia c«ng nhiÖt cã ®Æc thï riªng cña c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt kÌm theo c¸c hiÖn t−îng nh− kÕt tinh l¹i, ram, t«i, t«i thø cÊp vµ nãng ch¶y bÒ mÆt trong mét sè tr−êng hîp. Do nh÷ng hiÖn t−îng ®ã, cÊu tróc c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ thay ®æi vµ ®é bÒn cña kim lo¹i gi¶m xuèng nhanh chãng. Ngoµi ra, nhiÖt ®é cao cña c¸c líp bÒ mÆt cßn lµm cho chóng bÞ mÒm ra, bÞ dÝnh tiÕp xóc, bÞ dËp vµ c¸c thÓ tÝch nhá cña c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc cña chi tiÕt bÞ ph¸ hñy. §èi víi chi tiÕt, ®é æn ®Þnh nhiÖt cã ý nghÜa quan träng vµ ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi ®é chèng mßn cña nã. Khi ®èt nãng kim lo¹i cã ®é æn ®Þnh nhiÖt nhá th× chi tiÕt bÞ mßn nhanh vµ ng−îc l¹i. Mßn nhiÖt xuÊt hiÖn ë c¸c cam cña trôc phèi khÝ, c¸c nÊm con ®éi, xup¸p, trªn bÒ mÆt lµm viÖc cña xylanh, cæ trôc khuûu, b¸nh r¨ng vµ c¸c chi tiÕt kh¸c. H− háng do t¸c ®éng hãa nhiÖt cã thÓ gÆp ë c¸c chi tiÕt nh− cæ trôc khuûu, thµnh xylanh, chèt pÝtt«ng, c¸c cam cña trôc phèi khÝ, c¸c t¸n con ®éi, xup¸p, v.v... C¸c chi tiÕt nµy lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, do ®ã ngoµi sù mµi mßn nh− trªn ®[ tr×nh bµy, chóng cßn bÞ t¸c dông ¨n mßn cña chÊt khÝ vµ chÞu ¶nh h−ëng t¸c ®éng hãa häc cña n−íc lµm m¸t vµ dÇu b«i tr¬n. Trªn bÒ mÆt cña c¸c chi tiÕt ®ã cã thÓ xuÊt hiÖn c¸c vÕt rç, bÞ ¨n mßn vµ nhiÒu chi tiÕt cßn bÞ cong, vªnh do nhiÖt ®é qu¸ cao. Ch¼ng h¹n nh− phÇn phÝa trªn cña xylanh bÞ mßn nhiÒu kh«ng nh÷ng lµ do sù cä s¸t cña xÐcm¨ng phÝa trªn mµ cßn do ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é cao tíi ®iÒu kiÖn b«i tr¬n kÐm vµ cña sù ¨n mßn cña chÊt khÝ víi thµnh xylanh. §Ó kh¾c phôc hiÖn t−îng ¨n mßn ph¶i sö dông c¸c chÊt phô gia chèng ¨n mßn cho n−íc lµm m¸t vµ dïng c¸c chÊt b«i tr¬n cã chÊt l−îng tèt. Nh×n chung, ta thÊy phÇn lín c¸c h− háng cña chi tiÕt ®Çu m¸y ®Òu x¶y ra do qu¸ tr×nh mµi mßn tù nhiªn cña chóng. Cßn l¹i, c¸c h− háng cã tÝnh chÊt ®ét xuÊt th−êng x¶y ra Ýt h¬n vµ nguyªn nh©n cña chóng phÇn lín lµ do hËu qu¶ cña viÖc kh«ng tu©n thñ ®Çy ®ñ vµ triÖt ®Ó c¸c quy tr×nh, quy t¾c. §Ó ng¨n ngõa nh÷ng h− háng ®ét xuÊt, ng−êi ta thiÕt lËp mét hÖ thèng b¶o d−ìng vµ söa ch÷a ®Çu m¸y theo kÕ ho¹ch ®Þnh tr−íc vµ hÖ thèng ®ã cã mét vai trß rÊt quan träng. Hao mßn lµ kÕt qu¶ kh«ng tr¸nh khái cña c¸c chi tiÕt m¸y khi chóng lµm viÖc vµ nã lµ mét trong nh÷ng yÕu tè lµm gi¶m thêi gian vËn dông hay tuæi thä cña ®Çu m¸y. §Ó tiÕn hµnh b¶o d−ìng còng nh− söa ch÷a ®Çu m¸y mét c¸ch khoa häc vµ ®óng kü thuËt ph¶i tiÕn hµnh nghiªn cøu vµ n¾m ®−îc nh÷ng yÕu tè cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi tuæi thä cña ®Çu m¸y. ViÖc ph©n tÝch c¸c nguyªn nh©n h− háng cña c¸c chi tiÕt trªn ®Çu m¸y cho thÊy r»ng, thêi gian ®Çu tiªn ph¸t hiÖn ra c¸c h− háng cã liªn quan tíi chÊt l−îng chÕ t¹o ë nhµ m¸y, cßn sau ®ã c¸c h− háng sinh ra do söa ch÷a kh«ng kÞp thêi, chÊt l−îng söa ch÷a kÐm vµ do b¶o d−ìng kh«ng chu ®¸o. Tõ kinh nghiÖm sö dông ®Çu m¸y vµ tæ chøc söa ch÷a cã thÓ thÊy r»ng, tay nghÒ cña ban l¸i m¸y kh«ng chØ ®¸nh gi¸ ë chç sö dông hÕt c«ng suÊt ®Çu m¸y mµ cßn ë chç biÕt ph¸t hiÖn mét c¸ch nhanh chãng c¸c trôc trÆc vµ kh¾c phôc chóng mét c¸ch cã hiÖu qu¶. Do ®ã ph¶i th−êng xuyªn kiÓm tra vµ båi d−ìng kiÕn thøc vÒ nguyªn lý, ®Æc tÝnh cña c¸c côm m¸y, sù t¸c ®éng t−¬ng hç cña chóng vµ vÒ vÊn ®Ò c«ng nghÖ söa ch÷a. §ång thêi ®Ó ng¨n ngõa sù hao mßn qu¸ lín lµm gi¶m tuæi thä cña ®Çu m¸y cÇn ph¶i hiÓu râ sù diÔn biÕn cña nã theo thêi gian vµ c¸c hiÖn t−îng xuÊt hiÖn trªn líp bÒ mÆt chi tiÕt trong qu¸ tr×nh ®ã. 2.1.4. VÊn ®Ò ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ qu¸ tr×nh hao mßn c¸c côm chi tiÕt chÝnh trªn ®Çu m¸y diezel Tuæi thä cña ®Çu m¸y quyÕt ®Þnh bëi tuæi thä cña c¸c côm m¸y chÝnh nh− ®éng c¬, bé truyÒn ®éng, bé phËn ch¹y, v.v... Tuæi thä cña c¸c côm m¸y l¹i quyÕt ®Þnh bëi tuæi thä cña c¸c chi tiÕt chÝnh, do ®ã viÖc nghiªn cøu hao mßn cña chóng nh»m ®−a ra nh÷ng biÖn ph¸p n©ng cao tuæi thä lµ vÊn ®Ò cÇn ®−îc quan t©m. Trong tÊt c¶ c¸c côm m¸y th× c¸c chi tiÕt cña côm ®éng c¬ bÞ hao mßn nhiÒu nhÊt v× r»ng c¸c chi tiÕt cña nã ph¶i lµm viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn nÆng nhäc, khã kh¨n, ®iÓn h×nh lµ c¸c nhãm chi tiÕt nh− cæ trôc-b¹c lãt, xylanh-xÐcm¨ng, c¬ cÊu phèi khÝ, v.v... Nãi chung ng−êi ta th−êng lÊy møc ®é mµi mßn cña xylanh hoÆc cæ trôc khuûu ®Ó lµm mèc ®−a vµo söa ch÷a. 24 Do khu«n khæ cã h¹n, trong ch−¬ng nµy ta chØ xÐt qu¸ tr×nh hao mßn cña mét sè nhãm chi tiÕt cã tÝnh chÊt ®iÓn h×nh, ®ã lµ c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh, nhãm trôc khuûu-b¹c trôc vµ bé trôc b¸nh xe ®Çu m¸y. 2.2. Mét sè nguyªn t¾c vÒ thu thËp sè liÖu thèng kª hao mßn c¸c chi tiÕt trªn ®Çu m¸y vËn dông trong ®iÒu kiÖn ViÖt Nam §Ó nghiªn cøu hao mßn c¸c mèi ghÐp c¬ b¶n (c¸c côm chi tiÕt chÝnh) trªn ®Çu m¸y nh− nhãm pitt«ng-xecm¨ng-xylanh, nhãm gèi ®ì-b¹c trôc khuûu, cÆp b¸nh xe… cÇn ph¶i thu thËp sè liÖu thèng kª vµ tÝnh to¸n c¸c ®Æc tÝnh hao mßn theo mét tr×nh tù x¸c ®Þnh. §Ó lÊy sè liÖu ®¹t yªu cÇu cÇn ®¶m b¶o nh÷ng nguyªn t¾c sau ®©y: 1. Khi thu thËp sè liÖu thèng kª, chØ ®−îc ®o kÝch th−íc cña c¸c chi tiÕt cña cïng mét lo¹i ®éng c¬ hoÆc ®Çu m¸y, víi ®iÒu kiÖn tÊt c¶ c¸c ®éng c¬ hoÆc ®Çu m¸y ®Òu ®−îc vËn dông ë nh÷ng ®iÒu kiÖn t−¬ng tù nh− nhau. 2. Ph¶i ®o l−êng tÊt c¶ c¸c chi tiÕt cïng kiÓu lo¹i cÇn nghiªn cøu tr−íc khi dß khuyÕt tËt kh«ng kÓ tíi nguyªn nh©n h− háng cña chóng hoÆc tr¹ng th¸i cña chóng. Kh«ng ®−îc ph©n nhãm s¬ bé theo møc ®é h− háng cho c¸c chi tiÕt hoÆc bá qua c¸c sè ®o cã sai lÖch lín so víi trÞ sè b×nh th−êng. C¸c ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt x¸c suÊt chØ cã thÓ dïng c¸c chuçi sè liÖu thèng kª ngÉu nhiªn, do ®ã c¸c chi tiÕt ph©n nhãm tr−íc kh«ng t¹o nªn côm sè liÖu ngÉu nhiªn. 3. §Ó ®o nh÷ng chi tiÕt ®[ qua vËn dông, ph¶i sö dông dông cô ®o vµ c¸c thiÕt bÞ cã ®é chÝnh x¸c kh«ng nhá h¬n so víi dông cô vµ thiÕt bÞ sö dông khi chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®−îc nghiªn cøu nµy. 4. Chi tiÕt cña ®éng c¬ hoÆc ®Çu m¸y ®−îc lo¹i bá khi ®é mßn cña bÒ mÆt ma s¸t dï chØ ë mét vÞ trÝ bÊt kú nµo ®ã ®[ v−ît qóa giíi h¹n cho phÐp. V× vËy, vÒ mÆt nguyªn t¾c, ®èi víi mçi chi tiÕt chØ cÇn lùa chän lÊy ®é mßn côc bé lín nhÊt lµ ®ñ. Tuy nhiªn, ®Ó phôc vô cho nh÷ng nghiªn cøu cã tÝnh toµn diÖn h¬n, cã thÓ thu thËp hoÆc ghi nhËn tÊt c¶ c¸c sè ®o ë tÊt c¶ nh÷ng vÞ trÝ ®o ®[ ®−¬c quy ®Þnh trong quy tr×nh söa ch÷a. 5. Tr−íc khi xö lý sè liÖu còng cÇn l−u ý vÊn ®Ò khö c¸c sai sè th«. ë ®©y cÇn nhËn râ lµ c¸c sè liÖu thèng kª chØ ®−îc coi lµ cã chøa sai sè th« khi nã kh«ng ph¶n ¸nh ®óng b¶n chÊt vËt lý hoÆc phi lý so víi thùc tÕ chø kh«ng ph¶i sè liÖu cã gi¸ trÞ lín h¬n c¸c gi¸ trÞ trung b×nh qóa nhiÒu. 6. Trong xö lý sè liÖu thèng kª cÇn chó ý tíi sè l−îng mÉu. Tuy nhiªn vÊn ®Ò sè l−îng mÉu trong trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu hao mßn c¸c chi tiÕt cña ®Çu m¸y hiÖn ®ang vËn dông ë ViÖt Nam coi nh− kh«ng ph¶i ®Ò cËp tíi, v× c¸c sè liÖu thèng kª hÇu nh− bao hµm toµn bé sè ®Çu m¸y hiÖn cã vµ do ®ã c¸c quy luËt nhËn ®−îc ch¾c ch¾n sÏ ph¶n ¸nh ®óng b¶n chÊt cña tËp hîp ®Çu m¸y ®ang kh¶o s¸t. 2.3. §¸nh gi¸ ®Æc tr−ng hao mßn c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ®éng c¬ ®Çu m¸y diezel 2.3.1. Ph©n tÝch qu¸ trinh hao mßn c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh C¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ph¶i lµm viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt nh− nhiÖt ®é cao, m«i tr−êng cã chÊt ¨n mßn, mµng dÇu b«i tr¬n lu«n bÞ nhiªn liÖu lµm lo[ng, dÇu b«i tr¬n vµ nhiªn liÖu cã lÉn cÆn bÈn, v.v... Trong toµn bé hµnh tr×nh cña pÝtt«ng, nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau cña xylanh chÞu nh÷ng ®iÒu kiÖn ma s¸t kh¸c nhau vµ do ®ã ®é mßn cña xylanh theo chiÒu trôc kh«ng ®ång ®Òu. PhÝa ®Ønh xylanh bÞ mßn nhiÒu h¬n phÇn d−íi, do ®ã xylanh sau thêi gian lµm viÖc cã d¹ng c«n; theo chiÒu h−íng kÝnh xyanh bÞ mßn theo h×nh « van. L−îng mµi mßn lín nhÊt trong xylanh øng víi ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt. Së dÜ nh− vËy, lµ v× ë ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh lµ xÊu nhÊt, ¸p suÊt cña xÐcm¨ng lªn xylanh lµ lín nhÊt, nhiÖt ®é ch¸y cao nhÊt vµ b«i tr¬n kÐm nhÊt. ¶nh h−ëng cña ¸p suÊt t¸c dông lªn xÐcm¨ng ¸p suÊt cña xÐcm¨ng t¸c dông lªn xylanh phô thuéc vµo søc bËt cña xÐcm¨ng vµ ¸p lùc cña khÝ ch¸y t¸c dông lªn l−ng xÐcm¨ng. NÕu coi ¸p suÊt cña khÝ ch¸y lµ 100% th× ¸p lùc t¸c dông lªn c¸c xÐcm¨ng lÇn l−ît sÏ lµ kho¶ng 76%, 20% vµ 7,6%. ¸p lùc t¸c dông lªn xÐcm¨ng thø nhÊt lµ lín nhÊt. Khi pÝtt«ng ®i xuèng, ¸p lùc trong xylanh gi¶m dÇn, do ®ã ¸p suÊt t¸c dông lªn xylanh còng gi¶m dÇn. Khi lùc t¸c dông vu«ng gãc víi mÆt ma s¸t cµng lín 25 th× nh÷ng ph©n tö cña c¸c mÆt ma s¸t g¨m vµo nhau cµng nhiÒu vµ do ®ã phÇn trªn cña xylanh bÞ mßn nhiÒu nhÊt. D¹ng ®−êng cong ®Æc tÝnh mµi mßn t−¬ng tù nh− d¹ng ®−êng cong ph©n bæ ¸p lùc trong xylanh theo chiÒu trôc vµ ®iÒu ®ã ®[ nãi lªn ¶nh h−ëng cña ¸p lùc ®èi víi ®é mßn. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc còng nh− kh«ng lµm viÖc xÐcm¨ng lu«n ¸p s¸t vµo thµnh xylanh, ®Ó gi¶i thÝch sù mµi mßn cña xÐcm¨ng cã hai tr−êng hîp: - §¼ng ¸p: trong tr−êng hîp nµy ¸p lùc xÐcm¨ng lªn thµnh xylanh lµ ®ång ®Òu nh−ng nã chØ dïng trªn lý thuyÕt ®Ó tÝnh to¸n, trong thùc tÕ th× kh«ng cã v× cã khe hë miÖng cña xÐcm¨ng. Qua thêi gian sö dông vµ thùc tÕ nhiÒu lÇn ®o ®¹c kh¶o s¸t, thÊy r»ng khu vùc gÇn miÖng xÐcm¨ng lµ chÞu mµi mßn lín nhÊt. Do ®ã khi l¾p xÐcm¨ng vµo pitt«ng ng−êi ta ph¶i ph©n bè ®Òu h−íng miÖng xÐcm¨ng ®Ó tr¸nh hiÖn t−îng lät khÝ xuèng c¸cte, b¶o ®¶m cho sù bao kÝn buång ch¸y. - Kh«ng ®¼ng ¸p: hiÖn t−îng ph©n bè lùc theo h×nh tr¸i lª mµ ¸p lùc ë miÖng xÐcm¨ng lµ lín nhÊt (cã gi¸ trÞ b»ng 3P). Sau qu¸ tr×nh lµm viÖc th× ¸p lùc 3P gi¶m xuèng cßn tõ 1P ®Õn 2P do cã sù mµi mßn, do ®ã ¸p lùc lín nhÊt cßn ë khu vùc tõ 1200 ®Õn 2400. §©y lµ tr−êng hîp míi ®−îc nghiªn cøu vµ ¸p dông. HiÖn nay trong c«ng nghÖ chÕ t¹o xÐcm¨ng ng−êi ta m¹ mét líp cr«m xèp gÇn miÖng xÐcm¨ng cã chiÒu dµy lín h¬n ë vÞ trÝ kh¸c trªn xÐcm¨ng. T¸c dông cña xÐcm¨ng lµ bao kÝn buång ch¸y vµ ph¶i ®¶m b¶o l−îng lät khÝ nhá nhÊt. XÐcm¨ng ph¶i khÝt víi thµnh xylanh, khe hë gi÷a xÐcm¨ng vµ r[nh xÐcm¨ng ph¶i ®¶m b¶o ë trÞ sè nhá nhÊt. Sù kÝn khÝt gi÷a xÐcm¨ng vµ xylanh ®¶m b¶o ®−îc lµ do ¸p lùc khÝ ch¸y d[n në vµ søc bËt cña xÐcm¨ng. Ngoµi qu¸ tr×nh gi[n në, th× ë c¸c qu¸ tr×nh kh¸c søc Ðp cña khÝ trong xylanh kh«ng ®¸ng kÓ. Do ®ã tuæi thä cña xÐcm¨ng cã thÓ coi lµ thêi gian mµ xÐcm¨ng cßn Ðp khÝt ®−îc víi xylanh do søc bËt cña b¶n th©n nã. Søc bËt cña xÐcm¨ng sÏ gi¶m dÇn trong qu¸ tr×nh sö dông do bÞ mßn theo h−íng kÝnh vµ n¬i mßn nhiÒu nhÊt lµ miÖng cña xÐcm¨ng. Theo c¸c nghiªn cøu cho thÊy, th× xÐcm¨ng thø nhÊt sau khi sö dông bÞ mßn nhiÒu nhÊt vµ nh− vËy søc bËt cña nã còng gi¶m nhiÒu nhÊt. C¸c xÐcm¨ng cµng ë phÝa sau bÞ mßn cµng Ýt. Ngoµi ra, nhiÖt ®é cao còng lµm cho søc bËt cña xÐcm¨nggi¶m. Trong r[nh xÐcm¨ng thø nhÊt cßn tån t¹i c¶ mµi mßn do cÆn bÈn, do ®ã ®é hë cña xÐcm¨ng vµ r[nh t¨ng lªn. Sù mµi mßn cña xylanh cã t¸c dông t−¬ng hç víi sù mµi mßn cña xÐcm¨ng. §Æc ®iÓm mßn cña xÐcm¨ng lµ chiÒu dµy mßn nhiÒu, chiÒu cao mßn Ýt, xÐcm¨ng khÝ mßn nhiÒu h¬n xÐcm¨ng dÇu, trong ®ã xÐcm¨ng khÝ thø nhÊt do chÞu ¸p lùc lín nhÊt, b«i tr¬n kÐm nhÊt, nhiÖt ®é cao nhÊt lµ do ®ã bÞ mßn nhiÒu nhÊt. §Ó kÐo dµi tuæi thä cña xÐcm¨ng vµ lµm gi¶m hao mßn cña nã còng nh− xylanh, ng−êi ta th−êng m¹ cr«m xèp cho nh÷ng xÐcm¨ng thø nhÊt lµ xÐcm¨ng lµm viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt nhÊt. §iÒu kiÖn nhiÖt ®é NhiÖt ®é ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau trong xylanh còng kh¸c nhau. NhiÖt ®é cña phÇn trªn xylanh cao nhÊt, ch¼ng h¹n trong mét sè ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n−íc tuÇn hoµn, nhiÖt ®é b×nh qu©n cña khu vùc ®iÓm chÕt trªn cña pÝtt«ng lªn tíi kho¶ng 3500C vµ ë khu vùc ®iÓm chÕt d−íi lµ kho¶ng 2000C. §èi víi mét sè ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ, th× c¸c nhiÖt ®é ®ã cã thÓ lªn tíi kho¶ng 4300C vµ 2200C. NhiÖt ®é cña xÐcm¨ng thø nhÊt ë ®iÓm chÕt trªn cßn cao h¬n nhiÖt ®é cña xylanh. NhiÖt ®é t¨ng lµm cho ®é nhít cña dÇu gi¶m vµ do ®ã lµm yÕu mµng dÇu; thËm chÝ mµng dÇu t¹i n¬i nhiÖt ®é cao cßn cã thÓ bÞ ch¸y, mÆt kh¸c sù cung cÊp dÇu cho phÇn trªn cña xylanh còng khã kh¨n vµ ®ã còng lµ lý do ®Ó gi¶i thÝch t¹i sao phÇn trªn cña xylanh l¹i bÞ mßn nhiÒu. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, trong xylanh h×nh thµnh ba khu vùc nhiÖt ®é: - Khu vùc nhiÖt ®é cao DÇu nhên trong vïng nhiÖt ®é cao kh«ng cã t¸c dông b«i tr¬n, mµng dÇu bÞ ph¸ hñy, ¸p suÊt cña nhiªn liÖu phun s−¬ng m¹nh còng lµm ¶nh h−ëng ®Õn mµng dÇu b«i tr¬n, ®Æc tÝnh vµ trÞ sè hao mßn cña xylanh phô thuéc vµo chÕ ®é nhiÖt, kÕt cÊu ®éng c¬ vµ møc ®é lµm m¸t kh¸c nhau cña xylanh trong cïng mét ®éng c¬. Khi nhiÖt ®é thµnh xylanh gi¶m thÊp h¬n nhiÖt ®é t¹o s−¬ng cña c¸c s¶n phÈm ch¸y trªn thành xylanh th× h¬i n−íc bÞ ng−ng tô, c¸c lo¹i axÝt cao ph©n tö, l−u huúnh vµ c¸c hîp chÊt l−u huúnh trong nhiªn liÖu còng lµm t¨ng nhanh sù hao mßn. DÇu nhên trong vïng nµy bÞ ch¸y t¹o ra muéi than vµ nhùa b¸m vµo c¸c chi tiÕt cña 26 pitt«ng, xÐcm¨ng, xylanh lµm xÊu qu¸ tr×nh c«ng t¸c, gi¶m kh¶ n¨ng truyÒn nhiÖt, g©y t¾c vßi phun, t¹o sù mµi mßn c¸c bÒ mÆt kim lo¹i. Khi nhiªn liÖu bÞ ®èt ch¸y, nhiÖt ®é t¨ng cao, mµng dÇu b«i tr¬n bÞ gi[n në côc bé, bÞ lµm lo[ng do nhiªn liÖu phun vµo cã tèc ®é cao, do luång khÝ n¹p thæi vµo xylanh, do sù thay ®æi ¸p suÊt ë thêi kú gi¶n në, do sù gi¶m tèc ®é cña pitt«ng cho tíi kh«ng vµ do sù ®æi h−íng chuyÓn ®éng cña nã, dÉn ®Õn sù ph¸ huû hoÆc lµm gi¶m chiÒu dÇy cña mµng dÇu b«i tr¬n, lµm cho c¸c bÒ mÆt kim lo¹i tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau. Nh÷ng yÕu tè trªn lµm t¨ng ma s¸t vµ g©y ra hao mßn kh«ng ®ång ®Òu trªn chiÒu dµi xylanh. §é mßn lín nhÊt th−êng thÊy ë vïng xÐcm¨ng löa ®Çu tiªn. Khi ®é mßn xylanh t¨ng lªn th× khe hë cña nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh cµng t¨ng do ®ã cµng lµm t¨ng nhanh qu¸ tr×nh hao mßn. - Khu vùc nhiÖt ®é trung b×nh ë khu vùc nµy c¸c s¶n phÈm ch¸y vµ dÇu b«i tr¬n t¹o keo, g©y bã kÑt xÐcm¨ng, lµm mßn xylanh vµ xÐcm¨ng. - Khu vùc nhiÖt ®é thÊp ë khu vùc nµy dÇu b«i tr¬n hÇu nh− vÉn gi÷ nguyªn tÝnh chÊt, Ýt bay h¬i, do vËy khi khÝ ch¸y lät xuèng c¸c te, trong dÇu cã chøa lÉn h¹t nhiªn liÖu, trong nhiªn liÖu cã l−u huúnh, c¸c axÝt h÷u c¬, cã t¸c dông lµm lo[ng dÇu nhít mÊt phÈm chÊt còng g©y nªn hiÖn t−îng ¨n mßn. §Ó gi¶m tÝnh chÊt ¨n mßn ta thªm chÊt phô gia ®a chøc n¨ng ®Ó lµm gi¶m tÝnh oxy ho¸, chèng t¹o nhùa, chèng tÝnh ¨n mßn. Trong toµn bé hµnh tr×nh pitt«ng lµm viÖc ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau cña xylanh, chÞu nh÷ng ®iÒu kiÖn ma s¸t kh¸c nhau, do ®ã ®é mßn xylanh theo chiÒu trôc kh«ng ®ång ®Òu: phÝa ®Ønh xylanh mßn nhiÒu h¬n phÇn d−íi theo h−íng trôc xylanh cã d¹ng h×nh c«n, theo chiÒu h−íng kÝnh th× xylanh bÞ mßn theo h×nh «van. L−îng mµi mßn lín nhÊt trong xylanh øng víi ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt. Trong mét sè tµi liÖu kü thuËt ®[ lÊy lùc ngang N vµ kÕt qu¶ cña sù biÕn d¹ng cña xylanh vµ pÝtt«ng ë nhiÖt ®é cao ®Ó c¾t nghÜa sù mßn kh«ng ®Òu cña xylanh. Song c¨n cø vµo ®Æc tÝnh mßn thùc tÕ cña xylanh th× quan ®iÓm nµy ch−a thÓ tháa m[n ®−îc. V× vËy n¬i mßn nhiÒu nhÊt cña xylanh th−êng l¹i xuÊt hiÖn ë n¬i lùc ngang N = 0 vµ ng−îc l¹i ë n¬i N = Nmax th× l−îng mßn l¹i nhá h¬n. MÆt kh¸c nÕu dïng sù biÕn d¹ng cña pÝtt«ng ®Ó gi¶i thÝch sù mßn kh«ng ®Òu cña xylanh còng ch−a ®−îc v× phÇn ®Çu pÝtt«ng kh«ng tiÕp xóc víi xylanh. Nãi to¸m l¹i, xylanh lµ chi tiÕt ph¶i lµm viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn rÊt kh¾c nghiÖt vµ ®Æc tÝnh hao mßn cña chóng ®[ ®−îc xÐt mét c¸ch s¬ bé, cô thÓ theo h−íng kinh xylanh bÞ mßn thµnh «van, theo chiÒu trôc bÞ mßn thµnh h×nh c«n, phÇn bÞ mßn nhiÒu nhÊt lµ phÝa ®Ønh cña nã (tøc lµ phÇn ë buång ch¸y). ¶nh h−ëng cña luång khÝ n¹p thæi quÐt trªn thµnh xylanh Luång khÝ n¹p thæi quÐt trªn thµnh xylanh còng lµ nguyªn nh©n lµm xylanh mßn kh«ng ®Òu trªn mÆt c¾t ngang. Cã thÓ thÊy ®é mßn theo h−íng kÝnh cña xylanh (®é mßn lín nhÊt) n»m ë vÞ trÝ ®èi diÖn víi xup¸p n¹p. T¸c dông thæi quÐt cña khi n¹p lªn thµnh xylanh lµm nhiÖt ®é cña nã gi¶m xuèng, do ®ã sù ¨n mßn x¶y ra m¹nh h¬n vµ nh− vËy c−êng ®é mµi mßn t¨ng lªn. Bªn c¹nh ®ã ®iÒu kiÖn lµm m¸t cña ®éng c¬ còng ¶nh h−ëng tíi sù mµi mßn cña xylanh theo h−íng kÝnh. NhiÒu thÝ nghiÖm cho thÊy r»ng vÞ trÝ mßn trªn h−íng kÝnh cña xylanh kh«ng ph¶i lóc nµo còng hoµn toµn ®èi diÖn víi xup¸p n¹p, mµ ë n¬i nµo nhiÖt ®é thÊp nhÊt. Trong thùc tÕ, trªn mét ®éng c¬ ®Æc tÝnh mßn cña c¸c xylanh nãi chung gièng nhau vÒ c¨n b¶n nh−ng l−îng mßn tuyÖt ®èi cã kh¸c nhau. N¬i mßn nhiÒu nhÊt lµ c¸c xylanh hai ®Çu cã nhiÖt ®é thÊp h¬n c¸c xylanh kh¸c. VÞ trÝ mßn nhiÒu nhÊt cña xylanh cña c¸c ®éng c¬ kh¸c nhau còng kh¸c nhau, ®iÒu ®ã phô thuéc vµo sù bè trÝ xup¸p n¹p vµ ®iÒu kiÖn lµm m¸t cña ®éng c¬. Trong qu¸ tr×nh n¹p, kh«ng khÝ cã t¸c dông thæi quÐt lªn thµnh xylanh vµ nhiªn liÖu ë thÓ h¬i ng−ng tô sÏ röa dÇu nhên trªn v¸ch xylanh, ph¸ ho¹i mµng dÇu b«i tr¬n cµng lµm t¨ng c−êng ®é mµi mßn cña phÇn trªn xylanh. ¶nh h−ëng cña nhiªn liÖu tíi ®é mßn c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ¶nh h−ëng cña nhiªn liÖu tíi hao mßn chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ®−îc x¸c ®Þnh chñ yÕu bëi l−îng t¹p chÊt cã trong nhiªn liÖu, trong ®ã cã axÝt, nhÊt lµ axÝt cao ph©n tö 27 l−u huúnh, vµ c¸c hîp chÊt cña l−u huúnh cã kh¶ n¨ng ¨n mßn c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬, ngoµi ra ta cßn ph¶i kÓ ®Õn ®é nhít cña nhiªn liÖu vµ chÊt l−îng phun nhiªn liÖu vµo xylanh. Khi ®éng c¬ lµm viÖc sÏ t¹o ra khÝ SO2, SO3, trong khu vùc cacte khÝ nµy kÕt hîp víi h¬i n−íc t¹o ra axit H2SO3vµ H2SO4, c¶ hai lo¹i axÝt cïng víi bôi vµ mét sè axÝt kh¸c trong nhiªn liÖu g©y nªn ¨n mßn ®éng c¬ rÊt m¹nh. TÝnh ¨n mßn cña nh÷ng s¶n phÈm ch¸y còng ¶nh h−ëng tíi møc ®é vµ ®Æc tÝnh ¨n mßn cña nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh. Nh÷ng s¶n phÈm ch¸y gåm cã CO2, SO2,NO2, h¬i n−íc vµ c¸c axÝt h÷u c¬ CH2O, C2H4O2, v.v... Chóng cã thÓ trùc tiÕp ¨n mßn xylanh hoÆc hßa tan trong h¬i n−íc råi ¨n mßn xylanh, v× vËy sù ¨n mßn do hai lo¹i cïng cã t¸c dông nh− nhau lµ lo¹i ¨n mßn hãa häc vµ ¨n mßn ®iÖn - hãa häc. Møc ®é bÞ ¨n mßn cña xylanh quyÕt ®Þnh bëi nhiÖt ®é cña v¸ch xylanh, nhiÖt ®é cµng cao th× sù ¨n mßn cµng m¹nh. Ta thÊy, trong tr−êng hîp nµy phÇn trªn cña xylanh còng l¹i chÞu ®iÒu kiÖn lµm viÖc xÊu nhÊt. Cô thÓ, tuy nhiÖt ®é phÇn trªn xylanh cã cao nh−ng do ¸p lùc khÝ còng lín do ®ã h¬i n−íc bÞ ng−ng tô dÉn ®Õn viÖc b«i tr¬n khã kh¨n, t¸c dông chèng ¨n mßn cña mµng dÇu hÇu nh− kh«ng cã vµ tãm l¹i ®é mßn còng lín. §é nhít cña nhiªn liÖu ®óng yªu cÇu th× ®éng c¬ sÏ lµm viÖc b×nh th−êng, nÕu ®é nhít lín th× lóc l−u ®éng sÏ g©y ra c¶n trë lín lµm xÊu chÊt l−îng phun. §é nhít bÐ lµm gi¶m ¸p suÊt phun nhiªn liÖu, dÔ bÞ rß rØ qua khe hë gi÷a pitt«ng - xÐcm¨ng - xylanh, kim phun vµ ®Õ kim phun nhiªn liÖu hoµ lÉn vµo dÇu b«i tr¬n lµm gi¶m tÝnh lý ho¸ dÉn ®Õn sù hao mßn chi tiÕt. Ta cßn ph¶i ®Ó ý tíi trÞ sè xªtan cña nhiªn liÖu v× khi ®éng c¬ diesel dïng nhiªn liÖu cã trÞ sè xªtan bÐ th× kÐo dµi giai ®o¹n ch¸y trÔ, ®éng c¬ cã khãi ®en t¹o muéi than, søc tiªu hao nhiªn liÖu t¨ng, g©y hiÖn t−îng va ®Ëp, lµm hao mßn xylanh, pitt«ng, xÐcm¨ng. Do ®ã ®Ó n©ng cao c¸c chØ tiªu kinh tÕ vµ kü thuËt, lµm gi¶m bít sù mµi mßn th× nhiªn liÖu ®éng c¬ diezel cã nh÷ng yªu cÇu sau: - NhiÖt ®é ®«ng ®Æc, nhiÖt ®é vÉn ®ôc, ®é nhít cÇn ph¶i ®óng ®¶m b¶o cho viÖc cÊp nhiªn liÖu qua vßi phun kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n, chøa Ýt t¹p chÊt axÝt, l−u huúnh, bôi; - Ph¶i cã giai ®o¹n ch¸y trÔ cµng ng¾n cµng tèt trong qu¸ tr×nh ch¸y; - Ph¶i cã kh¶ n¨ng tù bèc ch¸y tèt (n©ng cao trÞ sè xªtan); - §¶m b¶o ch¸y hoµn toµn kh«ng cã khãi ®en, kh«ng tÝch muéi than, nhiªn liÖu diezel nÕu ®¹t yªu cÇu trªn th× nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh trong ®éng c¬ sÏ gi¶m rÊt nhiÒu vÒ ®é hao mßn. ¶nh h−ëng chÊt l−îng dÇu b«i tr¬n ChÊt l−îng dÇu b«i tr¬n ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ tíi ®é mßn cña c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng- xÐcm¨ng-xylanh. Ngoµi c¸c nhiÖm vô c¬ b¶n nh−: b«i tr¬n, lµm s¹ch, lµm m¸t, lµm kÝn, chèng han rØ, dÇu b«i tr¬n ph¶i cã tÝnh n¨ng lµm gi¶m mµi mßn, ®¶m b¶o chi tiÕt m¸y lµm viÖc l©u bÒn. V× vËy dÇu b«i tr¬n ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu kü thuËt sau: - Cã kh¶ n¨ng t¹o thµnh mµng dÇu v÷ng ch¾c trªn bÒ mÆt c«ng t¸c cña chi tiÕt; - Cã kh¶ n¨ng ®«ng ®Æc ë nhiÖt ®é thÊp; - T¹o muéi than Ýt nhÊt; - BÒn v÷ng ho¸ häc ®èi víi «xy vµ kh«ng khÝ; - Kh«ng cã t¹p chÊt c¬ häc vµ n−íc. Hµm l−îng n−íc ng−ng tô lÉn vµo dÇu b«i tr¬n khi ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é nhiÖt ®é thÊp còng ¶nh h−ëng ®Õn ®é mµi mßn. N−íc sÏ lµm xÊu tÝnh b«i tr¬n cña mµng dÇu, khi lät vµo bÒ mÆt xylanh nã sÏ thóc ®Èy qu¸ tr×nh ¨n mßn khèc liÖt h¬n. Mét sè chØ tiªu ®Æc tr−ng cña dÇu ¶nh h−ëng tíi sù mµi mßn: - NhiÖt ®é ®«ng ®Æc: lµ nhiÖt ®é thÊp nhÊt mµ ë nhiÖt ®é ®ã dÇu mÊt tÝnh l−u ®éng, ®Ó ®¶m b¶o dÇu b«i tr¬n tèt nhÊt th× nhiÖt ®é ®«ng ®Æc kh«ng ph¶i lín. §Ó lµm gi¶m nhiÖt ®é ®«ng ®Æc ng−êi ta pha thªm mét chÊt phô gia, viÖc lµm gi¶m nhiÖt ®é ®«ng ®Æc tøc lµ t¹o sù æn ®Þnh cho dÇu kh¾c phôc Ýt nhÊt sù mµi mßn. - §é nhít: lµ mét trong nh÷ng tiªu chuÈn giíi h¹n cña dÇu b«i tr¬n, nã biÓu thÞ c«ng suÊt cÇn thiÕt trong kh¾c phôc ma s¸t, khi nh÷ng ph©n tö cña dÇu chÞu lùc t¸c dông bªn ngoµi th× dÇu cã lùc ®èi kh¸ng hay cßn gäi lµ ®é nhít. §é nhít cña dÇu lµ mét trong nh÷ng tÝnh chÊt quan träng nhÊt lµ trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, c¸c tÝnh chÊt lý ho¸ cña dÇu còng ¶nh h−ëng ®Õn ®é nhít, khi nhiÖt ®é t¨ng th× 28 ®é nhít gi¶m, t¨ng khe hë c¸c chi tiÕt, t¨ng hao dÇu, t¨ng t¶i träng ®¬n vÞ trªn bÒ mÆt ma s¸t. Khi nhiÖt ®é thÊp th× ®é nhít t¨ng g©y khã kh¨n cho viÖc dÉn dÇu b«i tr¬n ®Õn c¸c chi tiÕt, ¶nh h−ëng ®Õn sù lu©n chuyÓn tuÇn hoµn cña dÇu b«i tr¬n tõ ®ã g©y hao mßn chi tiÕt. DÇu b«i tr¬n ph¶i cã tÝnh æn ®Þnh lý ho¸ tèt khi vËn chuyÓn vµ b¶o qu¶n trong mét thêi gian dµi. Khi ë nhiÖt ®é cao ®Ó lµm gi¶m tÝnh chÊt ¨n mßn, ng−êi ta pha thªm chÊt phô gia ®Ó dÇu kh«ng bÞ biÕn chÊt (gi÷ v÷ng tÝnh lý ho¸). ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh khëi ®éng ®éng c¬ Qóa tr×nh khëi ®éng lµm cho ®éng c¬ tõ tr¹ng th¸i tÜnh chuyÓn sang th¹ng th¸i ®éng (lµm viÖc), do ®ã kh«ng tr¸nh khái hiÖn t−îng hao mßn. Khi b¾t ®Çu khëi ®éng, trong lßng xylanh ®[ cã h¬i n−íc ng−ng tô tõ tr−íc, lóc nµy mµng dÇu b«i tr¬n ch−a h×nh thµnh vµ qu¸ tr×nh ¨n mßn xylanh x¶y ra (hiÖn t−îng x©m thùc). Khi khëi ®éng, c¸c chi tiÕt chÞu ma s¸t ë tèc ®é tr−ît lín vµ t¶i träng ®¬n vÞ cao. Lóc nµy xuÊt hiÖn ma s¸t kh« vµ ma s¸t giíi h¹n v× bÒ mÆt kim lo¹i tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau. Khi vËt liÖu b«i tr¬n chØ tån t¹i ë mét sè vïng trªn bÒ mÆt kim lo¹i, bÒ mÆt chi tiÕt s¶n sinh ra mét l−îng nhiÖt kh«ng kÞp t¶n s©u vµo kim lo¹i, nã lµm thay ®æi cÊu tróc c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt, ®é chèng mßn cña kim lo¹i gi¶m xuèng nhanh chãng vµ lµm t¨ng nhanh sù hao mßn, vµ ®ã lµ mµi mßn c¬ häc. §é mßn lín nhÊt x¶y ra trong kho¶ng 1 ®Õn 2 gi©y ®Çu tiªn sau khi khëi ®éng, sau ®ã nã sÏ trë l¹i tr¹ng th¸i æn ®Þnh.Trªn ®Çu m¸y diesel hiÖn nay, khi ®éng c¬ dõng ho¹t ®éng th× dÇu b«i tr¬n sÏ r¬i vÒ c¸cte vµ khi khëi ®éng th× ph¶i n©ng cÇn gia tèc môc ®Ých lµ ®Ó ®¹t tíi trÞ sè vßng quay hîp lý lµm ®éng c¬ ho¹t ®éng, ®ã còng lµ nguyªn nh©n dÉn tíi sù hao mßn. NhiÒu thÝ nghiÖm tiÕn hµnh trong c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau ®[ chøng tá r»ng sù khëi ®éng ®éng c¬ nguéi trong mét møc ®é nµo ®ã ®Òu lµm t¨ng nhanh qu¸ tr×nh hao mßn chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh. Qu¸ tr×nh thay ®æi khe hë miÖng xÐcm¨ng Trong qu¸ tr×nh vËn dông, kÓ tõ thêi ®iÓm t−¬ng øng víi tr¹ng th¸i tèi −u cña bÒ mÆt ma s¸t ®èi víi c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp, sù lµm viÖc tiÕp theo cña ®éng c¬ sÏ lµm gi¶m c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña nã, ®é gi¶m ®ã cµng lín khi møc ®é hao mßn cµng t¨ng. §èi víi mét ®éng c¬, trong mét qu¸ tr×nh lµm viÖc, pitt«ng chÞu t¸c dông cña lùc biÕn ®æi vÒ ®é lín vµ h−íng nh− lùc khÝ thÓ, qu¸n tÝnh vµ kÓ c¶ lùc bÒn cã xu h−íng nÐn pitt«ng vµo mÆt xylanh, sù ®èt nãng kh«ng ®ång ®Òu theo h−íng kÝnh vµ däc trôc cña pitt«ng vµ xylanh g©y nªn øng suÊt nhiÖt bæ sung. Nh÷ng vïng kh¸c nhau cña pitt«ng sÏ chÞu lùc côc bé nh− kho¶ng kh«ng gian cña xÐcm¨ng khÝ, bÒ mÆt trªn vµ d−íi cña xÐcm¨ng chÞu lùc qu¸n tÝnh khi pitt«ng thay ®æi h−íng chuyÓn ®éng trong xylanh. T¸c ®éng t−¬ng hç cña c¸c lùc ®ã g©y nªn sù hao mßn trong c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng, xylanh. §é mßn nµy sÏ ¶nh h−ëng ®Õn trÞ sè khe hë miÖng trong mèi ghÐp pitt«ng-xylanh vµ ¶nh h−ëng ®Õn trÞ sè tiÕt diÖn th«ng qua cña khe hë miÖng xÐcm¨ng. 2.3.2. Ph−¬ng ph¸p vµ m« h×nh nghiªn cøu hao mßn Khi nghiªn cøu qu¸ tr×nh hao mßn vµ ®é tin cËy nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh ®éng c¬ ®Çu m¸y diezel, cÇn quan t©m tr−íc hÕt tíi ®é mßn vµ khe hë cña c¸c chi tiÕt vµ cÆp chi tiÕt sau ®©y: 1- Hao mßn cña xylanh t¹i vïng ®iÓm chÕt trªn (§CT) vµ vïng ®iÓm chÕt d−íi (§CD), trong ®ã cã c¸c vÞ trÝ: vu«ng gãc víi ®−êng t©m trôc khuûu (VG) vµ song song víi ®−êng t©m trôc khuûu (SS); 2- Hao mßn cña pitt«ng t¹i vïng phÝa trªn th©n pitt«ng (VPT) vµ vïng phÝa d−íi th©n pitt«ng (VPD), trong ®ã cã c¸c vÞ trÝ: vu«ng gãc víi ®−êng t©m trôc khuûu (VG) vµ song song víi ®−êng t©m trôc khuûu (SS); 3- Sù gia t¨ng khe hë miÖng cña c¸c lo¹i xÐcm¨ng bao gåm xÐcm¨ng khÝ vµ xÐcm¨ng dÇu. §Ó thùc hiÖn môc tiªu nghiªn cøu, cÇn tiÕn hµnh kh¶o s¸t qu¸ tr×nh hao mßn c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh cña c¸c lo¹i ®éng c¬ ®Çu m¸y diezel vËn dông t¹i c¸c XÝ nghiÖp §Çu m¸y th«ng qua viÖc theo dâi, ®o ®¹c, thu thËp vµ thèng kª c¸c sè liÖu vÒ hao mßn c¸c chi tiÕt ®ã ë c¸c cÊp söa ch÷a cã gi¶i thÓ trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh. C¸c sè liÖu nµy ®−îc ®o ®¹c cho tõng vÞ trÝ cô thÓ cña tõng xylanh, pitt«ng, tõng xÐcm¨ng theo ®óng c¸c quy ®Þnh trong c¸c Quy tr×nh söa ch÷a hiÖn hµnh. 29 Th«ng qua qu¸ tr×nh thèng kª, kh¶o s¸t vµ ®o ®¹c vÒ ®é mßn cña c¸c chi tiÕt, sÏ x¸c lËp ®−îc c¸c tËp sè liÖu ®¬n vÞ vÒ ®é mßn vµ c−êng ®é mßn cña tõng xylanh hoÆc tõng pitt«ng t¹i tõng vÞ trÝ vu«ng gãc (VG) vµ song song (SS) víi ®−êng t©m trôc khuûu t−¬ng øng víi c¸c vïng §CT (hoÆc VPT) vµ §CD (hoÆc VPD), vµ ®é gia t¨ng khe hë miÖng cña tõng lo¹i xÐcm¨ng. M« h×nh tæng qu¸t xö lý sè liÖu thèng kª x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr−ng hao mßn xylanh, pitt«ng, khe hë miÖng xÐcm¨ng ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 2.1. ViÖc sö lý sè liÖu thèng kª vÒ ®é mßn, c−êng ®é hao mßn vµ khe hë miÖng xÐcm¨ng ®−îc tiÕn hµnh trªn c¬ së lý thuyÕt ®é tin cËy vµ thèng kª to¸n häc nhê ch−¬ng tr×nh xö lý sè liÖu chuyªn dïng. Mçi tËp sè liÖu ®−îc xö lý theo 7 luËt ph©n bè kh¸c nhau, bao gåm c¸c luËt ph©n bè: ChuÈn (Gauss), L«ga chuÈn, Mò, Gamma, Veibull, R¬lei vµ Maxoen. KÕt qu¶ xö lý mçi tËp sè liÖu cho ta c¸c hµm mËt ®é ph©n bè vÒ ®¹i l−îng ngÉu nhiªn ®ang xÐt (®é mßn, c−êng ®é mßn hoÆc khe hë) vµ c¸c ®Æc tr−ng b»ng sè cña chóng nh− kú väng to¸n, ph−¬ng sai, sai lÖch b×nh ph−¬ng trung b×nh, v.v... Ch−¬ng tr×nh xö lý còng cho phÐp x¸c ®Þnh quy luËt ph©n bè lý thuyÕt phï hîp hoÆc phï hîp nhÊt víi ph©n bè thùc nghiÖm cña c¸c ®¹i l−îng ngÉu nhiªn ®ang xÐt. Nh− vËy víi ch−¬ng tr×nh ®[ nªu, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c hµm mËt ®é vµ c¸c ®Æc tr−ng b»ng sè cña tõng tËp sè liÖu ®¬n vÞ (th«ng sè hao mßn côc bé cña tõng xylanh, pitt«ng, vµ khe hë miÖng cña tõng xÐcm¨ng), ngoµi ra ch−¬ng tr×nh cßn cho phÐp tæng hîp c¸c tËp sè liÖu ®¬n vÞ thµnh c¸c tËp sè liÖu cã kÝch th−íc lín h¬n vµ cho kÕt qu¶ lµ c¸c ®Æc tr−ng hao mßn tæng hîp. ViÖc xö lý tæng hîp c¸c tËp sè liÖu ®¬n vÞ bao gåm 3 giai ®o¹n: tæng hîp ®èi víi vïng §CT cho tõng xylanh hoÆc VPT cho tõng pitt«ng; tæng hîp ®èi víi vïng §CD cho tõng xylanh hoÆc VPD cho tõng pitt«ng; tæng hîp c¶ vïng §CT vµ §CD cho tõng xylanh hoÆc VPT vµ VPD cho tõng pitt«ng; tæng hîp cho xylanh (hoÆc pitt«ng) toµn ®éng c¬ theo tõng vÞ trÝ VG vµ SS, theo tõng vïng §CT, §CD (hoÆc VPT, VPD) vµ cho tÊt c¶ c¸c xylanh (hoÆc pitt«ng) trong toµn ®éng c¬. 30