Xem mẫu

  1. nghi p ð u máy ðà N ng ñã giao la cho các Xí nghi p ð u máy Hà N i và Hà Lào 12 ñ u máy D12E, do ñó hi n nay Xí nghi p ð u máy ðà N ng còn s d ng 13 ñ u máy D12E, Xí nghi p ð u máy Hà N i s d ng 22 chi c và Xí nghi p ð u máy Hà Lào 5 chi c. Lo i ñ u máy này có ch t lư ng tương ñ i n ñ nh, và trong nhi u năm qua nó là ngu n s c kéo ch l c cho ngành ðSVN. 8. ð u máy D13E ðây là lo i ñ u máy diezel Tðð do n ð ch t o, ñư c nh p vào Vi t Nam t năm 1983 v i s lư ng 15 chi c và ñư c giao cho Xí nghi p ð u máy Sài Gòn qu n lý và s d ng, ch y u ñ v n chuy n hàng hoá. Trình ñ công ngh và ch t lư ng ch t o c a ñ u máy không cao, do ñó ñ tin c y v n hành không n ñ nh và các ch tiêu kinh t k thu t chưa ñ m b o, ñ c bi t ch tiêu tiêu hao nhiên li u ñơn v khá cao. Tuy v y, trong nhi u năm qua, lo i ñ u máy này ñã là ngu n s c kéo ch l c c a Xí nghi p ð u máy Sài Gòn. T năm 2002, ðư ng s t Vi t Nam ñã nh p thêm 10 ñ u máy D13E và giao cho Xí nghi p ð u máy Vinh qu n lý. 9. ð u máy D14E ð u máy D14E là ñ u máy diezel Tðð có ký hi u nguyên thu là JMD 1360 do Nhà máy xe l a Changzhou s n xu t cung c p cho ñư ng s t Vi t Nam. ð u máy có kh ñư ng là 1435 mm, hi n nay có t ng s 3 chi c, ñang ñư c s d ng t i Phân ño n Yên Viên c a Xí nghi p ð u máy Hà N i, làm nhi m v v n chuy n hàng hoá và hành khách trên các tuy n ñư ng s t 1435 mm, ch y u là tuy n Yên Viên - H Long. 10. ð u máy D16E ð u máy D16E là ñ u máy diezel Tðð do Trung Qu c s n xu t. ð u máy này dùng cho kh ñư ng 1435 mm, hi n nay có t ng s 5 chi c, ñang ñư c s d ng t i Phân ño n Yên Viên c a Xí nghi p ð u máy Hà N i, làm nhi m v v n chuy n hàng hoá và hành khách trên các tuy n ñư ng s t 1435 mm, ch y u là tuy n Yên Viên - H Long. 11. ð u máy D18E ðây là lo i ñ u máy diezel Tðð, công su t 1800 ML, t c ñ 100 km/h do ðSVN ñ t hàng c a Vương qu c B , ñư c ñưa vào Vi t Nam t năm 1984 và ñư c giao cho Xí nghi p ð u máy Vinh s d ng v i s lư ng 16 chi c, làm nhi m v kéo t u hàng trên chính tuy n. Hi n nay ñ u máy D18E là m t trong nh ng lo i ñ u máy có công su t l n nh t trên ñư ng s t Vi t Nam, là ngu n ñ ng l c quan tr ng trong v n t i hàng hoá c a Công ty v n t i hàng hoá nói riêng và c a ngành ñư ng s t Vi t Nam nói chung. 12. ð u máy D19E ðây là lo i ñ u máy diezel Tðð, công su t 1900 ML, t c ñ 120 km/h do ðSVN ñ t hàng c a Trung Qu c, ñư c ñưa vào Vi t Nam t năm 2002 và ñư c giao cho các Xí nghi p ð u máy Hà N i và Sài Gòn s d ng v i s lư ng m i Xí nghi p 10 chi c, làm nhi m v v n chuy n hành khách và hàng hoá. Lo i ñ u máy này còn có tên g i là ñ u máy “ð i m i”. ðây là lo i ñ u máy có công su t l n nh t hi n nay trong ngành ñư ng s t Vi t Nam. S p t i s ti p t c nh p thêm 20 ñ u máy D19E n a và ti p t c giao cho hai Xí nghi p ð u máy trên qu n lý, s d ng. S p t i có kh năng ðư ng s t Vi t Nam s nh p thêm kho ng 16 ñ u máy diezel Tðð công su t 2000 ML và s giao cho Xí nghi p ñ u máy ðà N ng qu n lí, s d ng. V i ngu n s c kéo như trên, ngành ñư ng s t ñã th c hi n kh i lư ng v n chuy n hàng hoá và hành khách tương ñ i l n. ð ñáp ng ñư c nhu c u v n t i, ngành ñư ng s t luôn n l c ñ ñ m b o ñ y ñ ngu n s c kéo. T l ñ u máy chi ph i so v i t ng s ñ u máy hi n có khá cao. Tuy trong ñi u ki n khó khăn v nhà xư ng s a ch a, thi t b k thu t l c h u, v t tư ph tùng thi u th n, nhưng các ñ u máy chi ph i v n ñư c b o dư ng ñ t yêu c u k thu t. S ñ u máy ñư c ch t o và nh p vào Vi t Nam trong nh ng năm 1983-1985 ñ n nay v n ñang ñư c v n d ng v i t l cao, t l ñ u máy v n d ng trên t ng s ñ u máy chi ph i ñ t 60-65%. Tuy v y vi c s d ng ñ u máy trong ngành ñư ng s t Vi t Nam ñã b c l rõ nh ng như c ñi m sau: 15
  2. - ð u máy hơi nư c ñã tr i qua g n m t th k ho t ñ ng, ñ n nay ñã tr nên l c h u và ñã ñư c quy t ñ nh lo i b . ð n nay ch còn m t s lư ng không ñáng k ñang ho t ñ ng làm các công tác ph tr . - T ng công su t kéo s d ng trên ðSVN là kho ng 300 000 ML, v i g n 350 ñ u máy có th s d ng ñư c do 10 nư c ch t o và có t i 12 lo i khác nhau. ðây là m t khó khăn l n cho quá trình qu n lý, s d ng và b o dư ng, s a ch a ñ u máy. Nhi u lo i ñ u máy ñang s d ng nư c ta do Liên Xô và các nư c ðông Âu ch t o. ð n nay h u h t các nhà máy ch t o ñã gi i th , do ñó khâu cung ng v t tư, ph tùng g p nhi u khó khăn. - Các ch tiêu khai thác ñ i v i các lo i ñ u máy diezel ñang v n d ng trên ñư ng s t Vi t Nam như tiêu hao nhiên li u ñơn v , ñ an toàn, tu i th s d ng c a các lo i ph tùng, chi ti t v.v... là chưa cao. 1.3.3. M t s d ng hư h ng ch y u c a các lo i ñ u máy s d ng trên ñư ng s t Vi t Nam. Nguyên nhân và các bi n pháp kh c ph c Trên ñ u máy diezel có hàng ngàn chi ti t v i nh ng ch c năng khác nhau. Tuy nhiên, xét v m t k t c u, có th coi ñ u máy ñư c c u thành t 6 h th ng hay c m chi ti t chính, ñó là: ñ ng cơ diezel (thi t b ñ ng l c), h th ng truy n ñ ng (thu l c ho c ñi n), b ph n ch y (giá chuy n hư ng và b tr c bánh xe), h th ng hãm, h th ng ñi u khi n và h th ng thi t b ph . Trong quá trình khai thác, hư h ng c a các chi ti t là ñi u t t y u. Tuy nhiên cũng c n phân bi t ba d ng hư h ng sau ñây: D ng th nh t: các lo i hư h ng nh , hay còn g i là các tr c tr c k thu t. Lo i hư h ng này thư ng ñư c các ban lái máy kh c ph c ngay trong quá trình v n hành, ho c ñư c kh c ph c khâu ki m tra k thu t, ho c các c p b o dư ng ñ nh kỳ. D ng th hai: Các hư h ng d n d n c a chi ti t và c m chi ti t (như hao mòn, già hoá, lão hoá v.v...) d n ñ n làm suy gi m các tính năng k thu t ban ñ u c a ñ u máy. Lo i hư h ng này ñư c kh c ph c b ng cách khôi ph c ho c s a ch a, liên quan t i vi c gi i th chi ti t và c m chi ti t các c p s a ch a ñ nh kỳ theo Quy trình s a ch a do LHðSVN ban hành. Nhóm hư h ng này thư ng là có quy lu t, có th l p k ho ch và có th tiên lư ng ñư c. D ng th ba: Các hư h ng n ng, thư ng là hư h ng ñ t ng t, do không tuân th ch t ch quy trình, quy ph m khai thác, do các y u t khách quan mang l i, và thư ng làm cho các c m chi ti t nói riêng và ñ u máy nói chung m t kh năng làm vi c. Nhóm hư h ng này thư ng không có quy lu t, gây m t n ñ nh trong vi c th c hi n nhi m v v n t i. Vi c kh c ph c các hư h ng này ph i ti n hành ngoài k ho ch, b ng cách ph c h i ho c thay m i, d n ñ n chi phí s a ch a gia tăng. Nhi u năm trư c ñây, ñã có nh ng th i kỳ hư h ng c a ñ u máy diezel trên ðSVN là v n ñ h t s c gay g t. Th m chí, lúc ñó còn có ý ki n cho r ng trình ñ k thu t c a ðSVN chưa ñ s c ñ s d ng ñ u máy diezel. Trong nh ng năm 70, m t lo t ñ u máy ðFH3 c a Trung Qu c ñã ñư c nh p và ñư c s d ng t i Xí nghi p ð u máy Hà N i. Khi ñó lo i hư h ng thư ng xuyên x y ra ñ i v i lo i ñ u máy này là hư h ng bơm cao áp và các chi ti t ñ ng cơ diezel. ðã có nhi u chuyên ñ , nhi u gi i pháp ñ gi i quy t v n ñ này nhưng ñ u không mang l i hi u qu mong mu n. Nguyên nhân ch y u, trư c h t là t i th i ñi m ñó chúng ta chưa có nhi u kinh nghi m s d ng, cơ s v t ch t, trình ñ tay ngh công nhân cho b o dư ng, s a ch a chưa cao; sau ñó là do ch t lư ng ch t o các chi ti t ñ ng cơ không ñ m b o, và nguyên nhân chính y u nh t là không có ngu n ph tùng, v t tư thay th . Lúc ñó ñã có gi i pháp c i t o ñ u máy ðFH3 b ng cách thay th ñ ng cơ c a nó b ng m t lo i ñ ng cơ t u thu , nhưng cu i cùng cũng không mang l i k t qu mong ñ i, và k t c c, sau m t s năm s d ng, lo t ñ u máy này ñã ph i thanh lý hoàn toàn . Ti p sau ñó, ñ n năm 1978, 58 ñ u máy D11H do Rumani ch t o ñã ñư c nh p v Vi t Nam. S ph n c a lo i ñ u máy này cũng hoàn toàn tương t như ñ u máy ðFH3: ch t lư ng công ngh ch t o các chi ti t ñ ng cơ diezel không t t, d n ñ n hư h ng hàng lo t do ñ t bu lông biên, hư h ng xilanh, pittông, hư h ng kh p n i gi a ñ ng cơ diezel và b TðTL v.v... Và ph tùng v t tư, ngay t khâu b o hành ñã g p nhi u khó khăn, cu i cùng thì t c ñ 16
  3. hư h ng c a lo i ñ u máy này còn cao hơn c DFH; và ch sau 5-7 năm s d ng, toàn b 58 ñ u máy ñã ph i thanh lý. Sau kho ng th i gian ñó, ðSVN ñã quy t ñ nh chuy n hư ng, và ti n hành nh p m t s lo i ñ u máy tiên ti n hơn, như D18E, D13E và D12E. Sau hơn 15 năm khai thác, ch t lư ng s d ng c a các lo i ñ u máy này nói chung tương ñ i n ñ nh, các hư h ng nghiêm tr ng h u như không còn x y ra. Bư c sang giai ño n ñ i m i, t 1989 ñ n 1999, tình hình ñã ñư c c i thi n ñáng k . Trách nhi m c a t ng xí nghi p, c a t ng thành viên, t ban lái máy ñ n công nhân s a ch a ñã ñư c nâng cao hơn. Cũng trong th i gian này, d án khôi ph c ñ u máy D11H b ng bi n pháp l p ñ ng cơ m i c a Hãng MTU ñã ñư c tri n khai. Bên c nh ñó, cũng có m t kho ng th i gian dài trong th i kỳ bao c p, tr c khu u ñ ng cơ ñ u máy D4H hao mòn h t h n ñ , m t s b g y, không có ph tùng thay th , d n ñ n không ñ s ñ u máy v n d ng. Lúc ñó ñã có m t s gi i pháp ph c h i ñ ng cơ b ng cách hoán c i tr c khu u c a ñ ng cơ t u thu và xe tăng ñ l p cho ñ ng cơ ñ u máy D4H. ðây ch là nh ng gi i pháp tình th và không mang l i hi u qu c n thi t. Các nguyên nhân ch y u d n ñ n hư h ng c a ñ u máy có th quy v các nhóm chính sau ñây: Nguyên nhân khách quan: - Ch t lư ng ch t o c a chi ti t và t ng thành c a m t s lo i ñ u máy không cao như ðFH3, D4H, D11H và D13E. - ði u ki n khai thác ñ u máy Vi t Nam là khó khăn, m t tr c d c c a tuy n ñư ng tương ñ i ph c t p, n n ñư ng y u và không n ñ nh, nhi u ñư ng cong bán kính nh , nhi u cung ño n có ñ d c l n, ñi u ki n khí h u, th i ti t nóng m và môi trư ng không thu n l i. - Ngu n ph tùng v t tư ch y u ph i nh p ngo i, các cơ s trong nư c chưa th s n xu t ñư c các lo i ph tùng chính y u, do ñó trong nhi u năm giá c , ti n ñ , và ngo i t cho vi c mua s m, cung ng v t tư, ph tùng ñã tr thành v n ñ nan gi i. - Trong khi ngu n ph tùng v t tư chính th ng g p khó khăn, l i t n t i ngu n v t tư trôi n i trên th trư ng, như ph tùng v t tư ñ u máy D4H ñư c nh p theo con ñư ng không chính th c t Liên Xô và LB Nga, ph tùng v t tư ñ u máy D12E ñư c nh p không chính th c t CH Séc, các lo i ph tùng v t tư c a ñ u máy D9E ñư c khai thác t t ng kho Long Bình sau khi mi n Nam hoàn toàn gi i phóng v.v... Vi c ki m tra ch t lư ng ph tùng v t tư chưa ñư c ki m soát ch t ch , d n ñ n ch t lư ng không ñ m b o, s lư ng nh p không h p lý, có lo i ít h ng thì l i nh p quá nhi u d n ñ n nhi u năm s d ng không h t, có nh ng lo i hay h ng thì l i không k p cung ng, d n ñ n ph i s d ng m t cách cư ng b c các chi ti t ñã hao mòn quá h n ñ . - ð u máy là ngu n tài s n c ñ nh c n v n ñ u tư r t l n, trong khi ñó ngành VTðS ph i h ch toán kinh doanh trong ñi u ki n không thu n l i (v n t i hàng hoá suy gi m, gía cư c v n t i b kh ng ch , Nhà nư c không c p v n ...), do ñó vi c tái ñ u tư cho mua s m ñ u máy m i và nh t là v t tư ph tùng g p nhi u khó khăn. Nguyên nhân ch quan: - Trong m t th i gian dài, do cơ ch quan liêu bao c p, trình ñ qu n lý b h n ch , tay ngh và trách nhi m c a công nhân, cán b k thu t không cao, l i ích c a ngư i lao ñ ng không ñư c chú tr ng m t cách ñúng m c; - Cơ s v t ch t ph c v b o dư ng, s a ch a còn l c h u, máy móc, thi t b chuyên dùng ph c v công tác ph c h i, s a ch a, ph c v quá trình ki m tra th nghi m ch t lư ng sau s a ch a v a thi u, v a l c h u v a không ñ ng b , d n ñ n ch t lư ng s a ch a không cao, không ki m soát ñư c ch t lư ng s a ch a m t cách chính xác; - Sau khi chuy n sang cơ ch th trư ng, vi c ñ u tư cho cơ khí ñư ng s t, ñ c bi t cho vi c duy trì và nâng cao ch t lư ng s d ng ñ u máy v n chưa tho ñáng. Các bi n pháp ch y u kh c ph c hư h ng c a ñ u máy: 1- Ph c h i và s a ch a các chi ti t t i các Xí nghi p ð u máy thông qua các c p s a ch a ñ nh kỳ, theo Quy trình s a ch a do LHðSVN ban hành, bao g m nhi u công vi c, 17
  4. trong ñó có các công vi c quan tr ng như: doa xilanh, mài tr c khu u, hàn ph c h i l i bánh xe, l p ép b tr c bánh xe, ti n m t lăn bánh xe, t m s y cách ñi n máy phát ñi n chính và ñ ng cơ ñi n kéo, ph c h i ácquy, v.v...; 2- Thay th các chi ti t và c m chi ti t hư h ng b ng các chi ti t và c m chi ti t m i nh p ngo i ho c ch t o trong nư c. 1.3.4. M t s lo i ph tùng ch y u c n thi t cho các lo i ñ u máy Ph tùng, v t tư ñ u máy r t ña d ng và phong phú. Hi n nay các cơ s công nghi p trong nư c nói chung và c a ðSVN nói riêng, nhìn chung chưa ñ kh năng ch t o các ph tùng chính y u, lo i tr m t s ph tùng có tính ch t v t r mau h ng. Trong nh ng năm v a qua, cũng có m t s cơ s , k c nhà nư c và tư nhân ñã m nh d n ñ u tư công ngh ñ ch t o m t s ph tùng như pittông, xécmăng, xilanh ñ ng cơ cho m t s lo i ñ u máy như D4H, D12E, n p quy lát cho ñ ng cơ ñ u máy D12E, D9E, bánh răng côn xo n cho ñ u máy D4H v.v.. Tuy nhiên nh ng lo i s n ph m này có s lư ng không l n và ch t lư ng chưa n ñ nh. S n ph m ph tùng v t tư ch t o trong nư c cho ñ u máy là không ñáng k , ch chi m không quá 5% so v i nhu c u, toàn b s còn l i ñ u ph i nh p ngo i b ng con ñư ng chính th c ho c không chính th c. Như v y, cho ñ n nay lo i ph tùng v t tư thi t y u nh t ñ ñ m b o cho ñ u máy ho t ñ ng có hi u qu v n là ph tùng ñ ng cơ diezel, mà c th là các chi ti t như xécmăng, xilanh, pittông, b c tr c khu u, các chi ti t thu c h th ng nhiên li u, bôi trơn, thi t b tăng áp v.v..., bánh xe và băng ña bánh xe, các lo i căn ñ m, gioăng, ph t, vòng bi, bánh răng trong các thi t b truy n ñ ng, h th ng hãm, h th ng ph và h th ng ñi u khi n v.v... Các lo i ph tùng này, trong m t th i gian dài g p khó khăn, ph i cung ng t th trư ng t do. ð n nay tình hình này ñã ñư c c i thi n, ngu n cung c p v t tư n ñ nh hơn, ñáng tin c y hơn, và nhìn chung ph tùng, v t tư ph c v cho ñ u máy ph i nh p ch y u t nư c ngoài t i 95%. Hi n nay ðSVN có m t m ng lư i Công ty, Xí nghi p V t tư ðư ng s t như Công ty V t tư VERASIMEX, Công ty V t tư ðông Anh, Xí nghi p V t tư ðư ng s t ðà N ng, Công ty V t tư ðư ng s t Sài Gòn, chuyên làm công tác nh p kh u và cung ng v t tư cho ngành ñư ng s t nói chung và cho ñ u máy, toa xe nói riêng t các th trư ng như M , n ð , CH Séc, B , LB Nga,Trung Qu c, Nam Phi, Australia v.v... 18
  5. 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, v 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 l qóa tr×nh tÊt yÕu x¶y ra, l kh«ng thÓ tr¸nh khái ®èi víi c¸c chi tiÕt l m 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 v 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 v 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 v c¸c nguyªn nh©n kh¸c nh− mßn vÑt, trãc, hao mßn víi c−êng ®é qu¸ lín. Nãi chung d¹ng hao mßn n y kh«ng cã quy luËt hoÆc rÊt khã x¸c ®Þnh c¸c quy luËt ®ã. 1. M i mßn c¬ häc L kÕt qu¶ cña sù ma s¸t gi÷a c¸c bÒ mÆt l¾p ghÐp cña chi tiÕt (pitt«ng cïng xÐcm¨ng v èng lãt xylanh, cæ trôc khuûu v c¸c æ ®ì cña nã, cæ trôc cÆp b¸nh xe v 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 m i 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 v ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña chóng, sè l−îng v chÊt l−îng vËt liÖu b«i tr¬n. §é mßn cßn phô thuéc v o 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 l m gi¶m chÊt l−îng sö dông cña ®Çu m¸y. ThÝ dô, do c¸c xÐcm¨ng v r nh pÝtt«ng bÞ mßn nªn ®é kÝn cña buång ch¸y gi¶m xuèng v ¸p suÊt nÐn còng gi¶m xuèng, do ®ã c«ng suÊt cña ®éng c¬ gi¶m v 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 v pÝtt«ng cña nã t¨ng lªn, do ®ã l−îng nhiªn liÖu cung cÊp trong mét chu tr×nh v ¸p lùc phun gi¶m xuèng dÉn ®Õn chÊt l−îng phun kÐm, ch¸y kh«ng tèt v 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 v 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 m i, 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 v kh«ng cã m ng «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) v t¹i chç tiÕp xóc thùc t¶i träng ®¬n vÞ lín h¬n giíi h¹n ch¶y cña chi tiÕt. Mßn dÝnh h×nh th nh do c¸c bÒ mÆt kim lo¹i bÞ biÕn d¹ng dÎo v 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 l m cho bÒ mÆt t¹i c¸c chç dÝnh ®−îc c−êng hãa v nh÷ng phoi kim lo¹i bÞ bøt ra khái nh÷ng chç cã ®é bÒn kÐm h¬n hoÆc l m cho bÒ mÆt ®ã lâm xuèng bëi phÇn biÕn cøng. Mßn dÝnh kÌm theo hÖ sè ma s¸t cao v c−êng ®é m i mßn lín nhÊt. Mßn dÝnh xuÊt hiÖn ë nh÷ng chi tiÕt ®−îc phôc håi bëi c¸c ph−¬ng ph¸p nh− h n ®¾p, phun kim lo¹i, v.v... 19
  6. 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 v sù x©m nhËp «xy (ë kh«ng khÝ) v o 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 v o 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 v nhê ®ã m cÊu tróc cña c¸c líp bÒ mÆt bÞ thay ®æi. Qu¸ tr×nh khuÕch t¸n (x©m nhËp) cña «xy v 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 v nã t¹o ®iÒu kiÖn cho «xy x©m nhËp v o kim lo¹i. Ng−îc l¹i, khi trªn bÒ mÆt tr−ît cã mét sè l−îng lín c¸c nguyªn tö «xy chuyÓn ®éng l m 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 m i mßn «xy hãa, x¶y ra sù ph¸ hñy c¸c m ng di ®éng cña dung dÞch «xy r¾n ®−îc t¹o ra mét c¸ch liªn tôc v biÕn chóng th nh c¸c phÇn tö rÊt nhá. Giai ®o¹n thø hai ®Æc tr−ng bëi sù t¹o th nh mét c¸ch cã chu kú c¸c m ng «xy rßn, kh«ng biÕn d¹ng v bëi sù trãc vì cña chóng. §é chèng mßn cña chi tiÕt khi mßn «xy hãa phô thuéc v o ®é dÎo cña kim lo¹i, tèc ®é «xy hãa v tÝnh chÊt cña c¸c «xyt. Mßn «xy hãa xuÊt hiÖn khi cã ma s¸t tr−ît v ma s¸t l¨n. Khi cã ma s¸t tr−ît, nã l 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 v t¶i träng ®¬n vÞ cao, mßn «xy hãa xuÊt hiÖn ë nh÷ng chi tiÕt l m viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn dÔ d ng h¬n. Mßn «xy hãa cã thÓ x¶y ra ë cæ trôc khuûu, xylanh, chèt pÝtt«ng v c¸c chi tiÕt kh¸c. 4. Mßn do h¹t m i Mßn do h¹t m i (hay gäi t¾t l mßn h¹t m i) xuÊt hiÖn do cã biÕn d¹ng dÎo tÕ vi v do kim lo¹i cña nh÷ng líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ c¾t bëi nh÷ng h¹t m i (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 v o sù x©m nhËp cña c¸c h¹t m i lªn bÒ mÆt ma s¸t. Dï c¸c h¹t m i ®ã tõ bªn ngo i x©m nhËp v o, hoÆc l chóng tån t¹i ë mét trong c¸c vËt l m 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 m i mßn vÉn kh«ng thay ®æi. Sù thay ®æi kÝch th−íc cña c¸c chi tiÕt khi m i mßn do h¹t m i phô thuéc v o nhiÒu yÕu tè nh− vËt liÖu v c¬ tÝnh cña chi tiÕt, tÝnh chÊt c¾t cña c¸c h¹t m i, ¸p lùc ®¬n vÞ v vËn tèc tr−ît khi ma s¸t. VÒ b¶n chÊt th× mßn h¹t m i gièng nh− c¸c hiÖn t−îng khi c¾t kim lo¹i v kh¸c ë chç l cã nh÷ng ®iÓm ®Æc biÖt nh− h×nh d¹ng h¹t m i v mÆt c¾t cña phoi nhá. Mßn h¹t m i th−êng gÆp ë c¸c chi tiÕt l m viÖc ë chÕ ®é ma s¸t, ®Æc biÖt khi l m viÖc ë m«i tr−êng bôi bÈn. Mßn h¹t m i 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 v thÓ hiÖn kh¸ râ r ng trªn c¸c bÒ mÆt l m viÖc cña c¸c æ l¨n v 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 v 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 v vÜ m« ® xuÊt hiÖn tõ tr−íc, m trong qu¸ tr×nh l m viÖc chóng ph¸t triÓn th nh nh÷ng vÕt lâm ®¬n ®iÖu hoÆc th nh nh÷ng côm vÕt rç. ChiÒu s©u cña c¸c vÕt nøt v vÕt lâm phô thuéc v o c¬ tÝnh cña vËt liÖu chi tiÕt, trÞ sè ¸p lùc ®¬n vÞ t¹i ®iÓm tiÕp xóc v 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... 20
  7. Trong qu¸ tr×nh l m viÖc cña ®Çu m¸y, rÊt nhiÒu chi tiÕt chÞu t¶i träng thay ®æi vÒ trÞ sè v 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 v o trÞ sè v tÇn sè cña lùc t¸c dông, sÏ dÇn dÇn lan truyÒn th nh nh÷ng vÕt nøt lín v cuèi cïng chi tiÕt bÞ ph¸ hñy. C¸c hiÖn t−îng ph¸ hñy n y ®−îc gäi l 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 l 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... Ngo i ra khi chi tiÕt l m viÖc ë t¶i träng lín h¬n t¶i träng tÝnh to¸n v khi ®é cøng bÒ mÆt v sù bè trÝ t−¬ng hç gi÷a chóng thay ®æi th× sÏ xuÊt hiÖn øng suÊt d−, l m cho chi tiÕt bÞ cong, xo¾n, dËp, trãc, thñng, v.v... Bªn c¹nh ®ã, c¸c lo¹i h− háng n y 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 v øng suÊt ®ét biÕn trong qu¸ tr×nh l m viÖc. HiÖn t−îng mái cña kim lo¹i v ¶nh h−ëng t−¬ng hç cña sù hao mßn víi ®é bÒn mái, l mét trong nh÷ng nguyªn nh©n l m h− háng c¸c chi tiÕt. HiÖn t−îng mái cña kim lo¹i l qu¸ tr×nh ph¸ hñy kim lo¹i dÇn dÇn v l©u d i 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, m 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 v c¸c t¹p chÊt kh«ng kim lo¹i. C¸c tinh thÓ n y ®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 l ®ång nhÊt. Do tÝnh kh«ng ®ång h−íng ®ã, nªn c¸c tinh thÓ cã ®é chèng t¶i träng bªn ngo i 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 ngo i sÏ xuÊt hiÖn c¸c øng suÊt lín v 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 ® n håi. Trong kim lo¹i cã t¹p chÊt v c¸c lç rçng sÏ t¹o ra tËp trung øng suÊt. Khi bÞ biÕn d¹ng ® n håi, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nguyªn tö v 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 l gia c−êng mÆt ph¼ng tr−ît trong c¸c phÇn tö kh¸c nhau v l m 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 l m xuÊt hiÖn nh÷ng vïng m ë ®ã liªn kÕt nguyªn tö sÏ bÞ ph¸ hñy v nh÷ng liªn kÕt míi kh«ng xuÊt hiÖn. Do ®ã ®é kÝn mÞn cña kim lo¹i bÞ ph¸ hñy v b¾t ®Çu xuÊt hiÖn nh÷ng vÕt nøt tÕ vi. Giai ®o¹n b¾t ®Çu ph¸ hñy do mái l 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 v tiÕp tôc lín lªn cña c¸c vÕt nøt tÕ vi ® cã v 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 n y hoÆc nguyªn nh©n kh¸c t¨ng lªn v liªn kÕt l¹i th nh mét vÕt nøt chung. Trong tr−êng hîp n y øng suÊt ph¸p ®ãng mét vai trß quan träng. Sù t¹o th nh 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 v ph¸ huû kim lo¹i ë t¶i träng chu kú v t¶i träng tÜnh vÒ b¶n chÊt v 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 v 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 v o 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 v o nh÷ng phÇn tö yÕu h¬n. 21
  8. Qu¸ tr×nh mái cña kim lo¹i cã thÓ chia ra l m 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 th nh vÕt nøt rÊt phøc t¹p v cã nhiÒu quan ®iÓm kh«ng thèng nhÊt vÒ nguyªn nh©n ph¸t sinh cña nã. Sù h×nh th nh 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 th nh ë bªn trong kim lo¹i. VÕt nøt kh«ng lan truyÒn theo to n bé thÓ tÝch cña kim lo¹i chi tiÕt m 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 v nh− vËy, ph¸ huû do mái mang ®Æc tÝnh côc bé. Sù h×nh th nh vÕt nøt mái trªn bÒ mÆt chi tiÕt kh«ng chØ do øng suÊt uèn v xo¾n cã chu kú g©y nªn, m c¶ khi kÐo-nÐn theo chu kú. VÕt nøt mái trong tr−êng hîp n y th−êng sinh ra trªn bÒ mÆt chi tiÕt v× c¸c líp bÒ mÆt n y 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 l m gi¶m ®é bÒn mái cña c¸c chi tiÕt phôc håi l : 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 l 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 v øng suÊt d− bªn trong. Nhãm nguyªn nh©n thø ba cã liªn quan tíi l−îng d− gia c«ng, tíi trÞ sè v sù ®ång ®Òu cña nã trong qu¸ tr×nh gia c«ng c¬ cho c¸c chi tiÕt phôc håi. ViÖc c¾t gät l m kim lo¹i phñ ®¾p cã chøa «xy v c¸c t¹p chÊt kh¸c mét c¸ch gi¸n ®o¹n sÏ l m cho bÒ mÆt bÞ r¹ch, bÞ lâm s©u v nhiÒu khi m i còng kh«ng hÕt, do ®ã ®é bÒn mái gi¶m xuèng. ë mét møc ®é n o ®ã, c¸c nguyªn nh©n kÓ trªn céng thªm víi øng suÊt d− bao giê còng l ®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 l m gi¶m ®é bÒn mái cña ®Çu m¸y phô thuéc v o 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 v tÊt c¶ c¸c ph−¬ng ph¸p phñ b»ng h n ®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 v h n ®¾p ®Òu l m 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 v øng suÊt d− trong líp bÒ mÆt ®ã, ë møc ®é n o ®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 l m viÖc ®ång thêi víi kim lo¹i c¬ b¶n v tãm l¹i ®é kh«ng ®ång nhÊt vÒ cÊu tróc líp kim lo¹i phun, øng suÊt d− bªn trong cña nã v 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 l c¸c ph−¬ng ph¸p chuÈn bÞ bÒ mÆt cña chi tiÕt ®Ó phun kim lo¹i v 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, gi 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 v t¶i träng ®¬n vÞ cao. Trong c¸c ®iÒu kiÖn ®ã, trªn c¸c bÒ 22
  9. mÆt l m viÖc cña chi tiÕt s¶n sinh ra mét l−îng nhiÖt kh¸ lín kh«ng kÞp t¶n s©u v o kim lo¹i, do ®ã c¸c líp bÒ mÆt chi tiÕt bÞ ®èt nãng tíi c¸c nhiÖt ®é rÊt cao. Tuú thuéc v o vËt liÖu v 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 v 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 v ®é bÒn cña kim lo¹i gi¶m xuèng nhanh chãng. Ngo i ra, nhiÖt ®é cao cña c¸c líp bÒ mÆt cßn l m cho chóng bÞ mÒm ra, bÞ dÝnh tiÕp xóc, bÞ dËp v 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 v ¶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 v 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 l m viÖc cña xylanh, cæ trôc khuûu, b¸nh r¨ng v 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, th nh 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 n y l m viÖc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, do ®ã ngo i sù m i mßn nh− trªn ® tr×nh b y, chóng cßn bÞ t¸c dông ¨n mßn cña chÊt khÝ v chÞu ¶nh h−ëng t¸c ®éng hãa häc cña n−íc l m m¸t v 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 v 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 l do sù cä s¸t cña xÐcm¨ng phÝa trªn m cßn do ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é cao tíi ®iÒu kiÖn b«i tr¬n kÐm v cña sù ¨n mßn cña chÊt khÝ víi th nh xylanh. §Ó kh¾c phôc hiÖn t−îng ¨n mßn ph¶i sö dông c¸c chÊt phô gia chèng ¨n mßn cho n−íc l m m¸t v 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 m i mßn tù nhiªn cña chóng. Cßn l¹i, c¸c h− háng cã tÝnh chÊt ®ét xuÊt th−êng x¶y ra Ýt h¬n v nguyªn nh©n cña chóng phÇn lín l do hËu qu¶ cña viÖc kh«ng tu©n thñ ®Çy ®ñ v 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 v söa ch÷a ®Çu m¸y theo kÕ ho¹ch ®Þnh tr−íc v hÖ thèng ®ã cã mét vai trß rÊt quan träng. Hao mßn l kÕt qu¶ kh«ng tr¸nh khái cña c¸c chi tiÕt m¸y khi chóng l m viÖc v nã l mét trong nh÷ng yÕu tè l m gi¶m thêi gian vËn dông hay tuæi thä cña ®Çu m¸y. §Ó tiÕn h nh b¶o d−ìng còng nh− söa ch÷a ®Çu m¸y mét c¸ch khoa häc v ®óng kü thuËt ph¶i tiÕn h nh nghiªn cøu v 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 nh 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 v do b¶o d−ìng kh«ng chu ®¸o. Tõ kinh nghiÖm sö dông ®Çu m¸y v 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 m cßn ë chç biÕt ph¸t hiÖn mét c¸ch nhanh chãng c¸c trôc trÆc v kh¾c phôc chóng mét c¸ch cã hiÖu qu¶. Do ®ã ph¶i th−êng xuyªn kiÓm tra v 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 v vÒ vÊn ®Ò c«ng nghÖ söa ch÷a. §ång thêi ®Ó ng¨n ngõa sù hao mßn qu¸ lín l m gi¶m tuæi thä cña ®Çu m¸y cÇn ph¶i hiÓu râ sù diÔn biÕn cña nã theo thêi gian v 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 v ®¸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 l 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 l m viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn nÆng nhäc, khã kh¨n, ®iÓn h×nh l 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 m i mßn cña xylanh hoÆc cæ trôc khuûu ®Ó l m mèc ®−a v o söa ch÷a. 23
  10. Do khu«n khæ cã h¹n, trong ch−¬ng n y ta chØ xÐt qu¸ tr×nh hao mßn cña mét sè nhãm chi tiÕt cã tÝnh chÊt ®iÓn h×nh, ®ã l c¸c chi tiÕt nhãm pitt«ng-xÐcm¨ng-xylanh, nhãm trôc khuûu-b¹c trôc v 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 v 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 v c¸c thiÕt bÞ cã ®é chÝnh x¸c kh«ng nhá h¬n so víi dông cô v thiÕt bÞ sö dông khi chÕ t¹o c¸c chi tiÕt ®−îc nghiªn cøu n y. 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 n o ®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 l ®ñ. Tuy nhiªn, ®Ó phôc vô cho nh÷ng nghiªn cøu cã tÝnh to n 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 l c¸c sè liÖu thèng kª chØ ®−îc coi l 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 h m to n bé sè ®Çu m¸y hiÖn cã v 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 l m viÖc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt nh− nhiÖt ®é cao, m«i tr−êng cã chÊt ¨n mßn, m ng dÇu b«i tr¬n lu«n bÞ nhiªn liÖu l m lo ng, dÇu b«i tr¬n v nhiªn liÖu cã lÉn cÆn bÈn, v.v... Trong to n bé h nh 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 v 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 l m viÖc cã d¹ng c«n; theo chiÒu h−íng kÝnh xyanh bÞ mßn theo h×nh « van. L−îng m i mßn lín nhÊt trong xylanh øng víi ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt. Së dÜ nh− vËy, l v× ë ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt ®iÒu kiÖn l m viÖc cña xylanh l xÊu nhÊt, ¸p suÊt cña xÐcm¨ng lªn xylanh l lín nhÊt, nhiÖt ®é ch¸y cao nhÊt v 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 v o søc bËt cña xÐcm¨ng v ¸p lùc cña khÝ ch¸y t¸c dông lªn l−ng xÐcm¨ng. NÕu coi ¸p suÊt cña khÝ ch¸y l 100% th× ¸p lùc t¸c dông lªn c¸c xÐcm¨ng lÇn l−ît sÏ l kho¶ng 76%, 20% v 7,6%. ¸p lùc t¸c dông lªn xÐcm¨ng thø nhÊt l 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 c ng lín 24
  11. th× nh÷ng ph©n tö cña c¸c mÆt ma s¸t g¨m v o nhau c ng nhiÒu v do ®ã phÇn trªn cña xylanh bÞ mßn nhiÒu nhÊt. D¹ng ®−êng cong ®Æc tÝnh m i mßn t−¬ng tù nh− d¹ng ®−êng cong ph©n bæ ¸p lùc trong xylanh theo chiÒu trôc v ®iÒu ®ã ® nãi lªn ¶nh h−ëng cña ¸p lùc ®èi víi ®é mßn. Trong qu¸ tr×nh l m viÖc còng nh− kh«ng l m viÖc xÐcm¨ng lu«n ¸p s¸t v o th nh xylanh, ®Ó gi¶i thÝch sù m i mßn cña xÐcm¨ng cã hai tr−êng hîp: - §¼ng ¸p: trong tr−êng hîp n y ¸p lùc xÐcm¨ng lªn th nh xylanh l ®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 v thùc tÕ nhiÒu lÇn ®o ®¹c kh¶o s¸t, thÊy r»ng khu vùc gÇn miÖng xÐcm¨ng l chÞu m i mßn lín nhÊt. Do ®ã khi l¾p xÐcm¨ng v o 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 m ¸p lùc ë miÖng xÐcm¨ng l lín nhÊt (cã gi¸ trÞ b»ng 3P). Sau qu¸ tr×nh l m viÖc th× ¸p lùc 3P gi¶m xuèng cßn tõ 1P ®Õn 2P do cã sù m i mßn, do ®ã ¸p lùc lín nhÊt cßn ë khu vùc tõ 1200 ®Õn 2400. §©y l tr−êng hîp míi ®−îc nghiªn cøu v ¸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 d y lín h¬n ë vÞ trÝ kh¸c trªn xÐcm¨ng. T¸c dông cña xÐcm¨ng l bao kÝn buång ch¸y v ph¶i ®¶m b¶o l−îng lät khÝ nhá nhÊt. XÐcm¨ng ph¶i khÝt víi th nh xylanh, khe hë gi÷a xÐcm¨ng v r nh xÐcm¨ng ph¶i ®¶m b¶o ë trÞ sè nhá nhÊt. Sù kÝn khÝt gi÷a xÐcm¨ng v xylanh ®¶m b¶o ®−îc l do ¸p lùc khÝ ch¸y d n në v søc bËt cña xÐcm¨ng. Ngo i 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 l thêi gian m 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 v n¬i mßn nhiÒu nhÊt l miÖng cña xÐcm¨ng. Theo c¸c nghiªn cøu cho thÊy, th× xÐcm¨ng thø nhÊt sau khi sö dông bÞ mßn nhiÒu nhÊt v nh− vËy søc bËt cña nã còng gi¶m nhiÒu nhÊt. C¸c xÐcm¨ng c ng ë phÝa sau bÞ mßn c ng Ýt. Ngo i ra, nhiÖt ®é cao còng l m cho søc bËt cña xÐcm¨nggi¶m. Trong r nh xÐcm¨ng thø nhÊt cßn tån t¹i c¶ m i mßn do cÆn bÈn, do ®ã ®é hë cña xÐcm¨ng v r nh t¨ng lªn. Sù m i mßn cña xylanh cã t¸c dông t−¬ng hç víi sù m i mßn cña xÐcm¨ng. §Æc ®iÓm mßn cña xÐcm¨ng l chiÒu d y 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 l do ®ã bÞ mßn nhiÒu nhÊt. §Ó kÐo d i tuæi thä cña xÐcm¨ng v l m 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 l xÐcm¨ng l m 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¬ l m m¸t b»ng n−íc tuÇn ho n, nhiÖt ®é b×nh qu©n cña khu vùc ®iÓm chÕt trªn cña pÝtt«ng lªn tíi kho¶ng 3500C v ë khu vùc ®iÓm chÕt d−íi l kho¶ng 2000C. §èi víi mét sè ®éng c¬ l m m¸t b»ng kh«ng khÝ, th× c¸c nhiÖt ®é ®ã cã thÓ lªn tíi kho¶ng 4300C v 2200C. NhiÖt ®é cña xÐcm¨ng thø nhÊt ë ®iÓm chÕt trªn cßn cao h¬n nhiÖt ®é cña xylanh. NhiÖt ®é t¨ng l m cho ®é nhít cña dÇu gi¶m v do ®ã l m yÕu m ng dÇu; thËm chÝ m ng 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 v ®ã còng l lý do ®Ó gi¶i thÝch t¹i sao phÇn trªn cña xylanh l¹i bÞ mßn nhiÒu. Khi ®éng c¬ l m viÖc, trong xylanh h×nh th nh 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, m ng dÇu bÞ ph¸ hñy, ¸p suÊt cña nhiªn liÖu phun s−¬ng m¹nh còng l m ¶nh h−ëng ®Õn m ng dÇu b«i tr¬n, ®Æc tÝnh v trÞ sè hao mßn cña xylanh phô thuéc v o chÕ ®é nhiÖt, kÕt cÊu ®éng c¬ v møc ®é l m m¸t kh¸c nhau cña xylanh trong cïng mét ®éng c¬. Khi nhiÖt ®é th nh 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 v c¸c hîp chÊt l−u huúnh trong nhiªn liÖu còng l m t¨ng nhanh sù hao mßn. DÇu nhên trong vïng n y bÞ ch¸y t¹o ra muéi than v nhùa b¸m v o c¸c chi tiÕt cña 25
  12. pitt«ng, xÐcm¨ng, xylanh l m xÊu qu¸ tr×nh c«ng t¸c, gi¶m kh¶ n¨ng truyÒn nhiÖt, g©y t¾c vßi phun, t¹o sù m i mßn c¸c bÒ mÆt kim lo¹i. Khi nhiªn liÖu bÞ ®èt ch¸y, nhiÖt ®é t¨ng cao, m ng dÇu b«i tr¬n bÞ gi n në côc bé, bÞ l m lo ng do nhiªn liÖu phun v o cã tèc ®é cao, do luång khÝ n¹p thæi v o 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 v do sù ®æi h−íng chuyÓn ®éng cña nã, dÉn ®Õn sù ph¸ huû hoÆc l m gi¶m chiÒu dÇy cña m ng dÇu b«i tr¬n, l m cho c¸c bÒ mÆt kim lo¹i tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau. Nh÷ng yÕu tè trªn l m t¨ng ma s¸t v g©y ra hao mßn kh«ng ®ång ®Òu trªn chiÒu d i 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 c ng t¨ng do ®ã c ng l m t¨ng nhanh qu¸ tr×nh hao mßn. - Khu vùc nhiÖt ®é trung b×nh ë khu vùc n y c¸c s¶n phÈm ch¸y v dÇu b«i tr¬n t¹o keo, g©y bã kÑt xÐcm¨ng, l m mßn xylanh v xÐcm¨ng. - Khu vùc nhiÖt ®é thÊp ë khu vùc n y 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 l m 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 l m gi¶m tÝnh oxy ho¸, chèng t¹o nhùa, chèng tÝnh ¨n mßn. Trong to n bé h nh tr×nh pitt«ng l m 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 m i mßn lín nhÊt trong xylanh øng víi ®iÓm chÕt trªn cña xÐcm¨ng thø nhÊt. Trong mét sè t i liÖu kü thuËt ® lÊy lùc ngang N v kÕt qu¶ cña sù biÕn d¹ng cña xylanh v pÝtt«ng ë nhiÖt ®é cao ®Ó c¾t nghÜa sù mßn kh«ng ®Òu cña xylanh. Song c¨n cø v o ®Æc tÝnh mßn thùc tÕ cña xylanh th× quan ®iÓm n y 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 v 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 l chi tiÕt ph¶i l m viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn rÊt kh¾c nghiÖt v ®Æc tÝnh hao mßn cña chóng ® ®−îc xÐt mét c¸ch s¬ bé, cô thÓ theo h−íng kinh xylanh bÞ mßn th nh «van, theo chiÒu trôc bÞ mßn th nh h×nh c«n, phÇn bÞ mßn nhiÒu nhÊt l phÝa ®Ønh cña nã (tøc l phÇn ë buång ch¸y). ¶nh h−ëng cña luång khÝ n¹p thæi quÐt trªn th nh xylanh Luång khÝ n¹p thæi quÐt trªn th nh xylanh còng l nguyªn nh©n l m 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 th nh xylanh l m nhiÖt ®é cña nã gi¶m xuèng, do ®ã sù ¨n mßn x¶y ra m¹nh h¬n v nh− vËy c−êng ®é m i mßn t¨ng lªn. Bªn c¹nh ®ã ®iÒu kiÖn l m m¸t cña ®éng c¬ còng ¶nh h−ëng tíi sù m i 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 n o còng ho n to n ®èi diÖn víi xup¸p n¹p, m ë n¬i n o 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 l 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 v o sù bè trÝ xup¸p n¹p v ®iÒu kiÖn l m m¸t cña ®éng c¬. Trong qu¸ tr×nh n¹p, kh«ng khÝ cã t¸c dông thæi quÐt lªn th nh xylanh v nhiªn liÖu ë thÓ h¬i ng−ng tô sÏ röa dÇu nhên trªn v¸ch xylanh, ph¸ ho¹i m ng dÇu b«i tr¬n c ng l m t¨ng c−êng ®é m i 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 l axÝt cao ph©n tö 26
nguon tai.lieu . vn