如何预防柴油发动机滑动轴承的早期损坏

用在发动机上的滑动轴承通常分为两种：一种是衬瓦式薄壁轴承，形似瓦片俗称轴瓦；另一种是衬套，又称铜套，形状为空心圆柱体。衬瓦式薄壁轴承主要用于承托发动机的曲轴和连杆；衬套主要用于支承凸轮轴轴颈及活塞销。本文主要叙述的是衬瓦式薄壁轴承(轴瓦)。

1、 早期损坏的形式

轴承在正常使用过程中，由于逐渐磨损直到最后失去工作能力、结束其使用寿命，这种自然损伤是难以避免的。但如果因发动机装配调整不当、润滑油品质不好或使用条件恶劣等因素致使轴承过早地磨损或出现各种损伤，则是人为造成的早期损坏。早期损坏不仅大降低轴承的使用寿命，同时也会影响发动机的正常工作。根据长期对柴油机维修的经验发现，滑动轴承早期损坏的常见形式有机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀等。

(1)、机械损伤

滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面出现不同程度的沟痕，严重时在接触表面发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤；一般情况下，接触面损伤与烧蚀现象同时存在。造成轴承机械损伤的主要原因是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。

(2)、轴承穴蚀

滑动轴承在气缸压力冲击载荷)的反复作用下，表面层发生塑性变形和冷作硬化，局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，在受载表面层形成穴。一般轴瓦发生穴蚀时，是先出现凹坑，然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂，裂纹沿着界面的平行方向扩展，直到剥落为止。滑动轴承穴蚀的主要原因是，由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱，在油流紊乱的真空区形成气泡，随后由于压力升高，气泡溃灭而产生穴蚀。穴蚀一般发生在轴承的高载区，如曲轴主轴承的下轴瓦上。

(3)、疲劳点蚀

轴承疲劳点蚀是指，由于发动机超负荷工作，使得轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大，或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。因此，使用时应该注意避免轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转；怠速时要将发动机调整到稳定状态；确保正常的轴承间隙，防止发动机转速过高或过低；检查、调整冷却系统的工作情况，确保发动机的工作温度适宜。

(4)、轴承合金腐蚀

轴承合金腐蚀一般是区为润滑油不纯，润滑油中所台的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质，引起轴承合金部分脱落，形成无规则的微小裂孔或小凹坑。轴承合金腐蚀的主要原因是润滑油选用不当、轴承材料耐腐蚀性差，或者发动机工作粗暴、温度过高等。

(5)、轴承烧熔

轴颈和轴承摩擦副之间有微小的凸起金属面直接接触，形成局部高温，在润滑不足、冷却不良的情况下，使轴承合金发黑或局部烧熔。此故障常为轴颈与轴承配合过紧所致；润滑油压力不足也容易使轴承烧毁。

(6)、轴承走外圆

轴承走外圆就是轴承在座孔内有相对转动。轴承走外圆后，不仅影响轴承的散热，容易使轴承内表面合金烧蚀，而且还会使轴承背面损伤，严重时烧毁轴承。其主要原因是，轴承过短、凸榫损伤、加工或者安装不符合规范等。

2、预防措施

滑动轴承早期损坏比轴承烧毁要常见得多，因此预防滑动轴承早期损坏很重要。滑动轴承的正确维护是减少轴承早期损坏的有效途径，也是延长轴承寿命的可靠保证。因此，在发动机的日常维护和维修中，必须注意轴承的合金表面、背面、端头及边缘棱角处的外观形状，如有异常或出现过半磨损的征兆，就要认真查明原因，并采取相应的措施，改善轴承的工作条件，重视对滑动轴承早期损坏的预防。

(1)、改进轴承的设计和制造工艺

设计或选用轴承时，要考虑轴承的热平衡以控制温升。因为轴承在摩擦状态下工作，由于润滑油液体内部摩擦

(黏性)而造成功耗，转化成热量后引起轴承温升，润滑油黏度降低、间隙改变，会使轴承的巴氏合金软化，严重时产生烧瓦抱轴事故。因此，在结构设计上，要从轴承的上轴瓦(非承载区)顶部开进油孔，使润滑油从非承载区引入；在轴瓦内表面以进油孔为中心沿纵向或横向开油槽，利于润滑油均匀分布在轴颈上以控制温升。

根据轴承的工作情况，要求轴承材料必须具备下述性能：摩擦系数小；导热性好，热膨胀系数小；耐磨、耐蚀及抗胶合能力强；要有足够的机械强度和可塑性。因此，轴瓦材料可选巴氏合金。巴氏合金在稳定载荷时能够较好地工作，但在非稳定载荷下极易发生气蚀，所以在大功率发动机中不宜采用。高锡铅基合金和低锡铅基合金的强度和硬度较高，抗疲劳和抗气蚀能力较强，在大功率的发动机中使用效果较好。近几年，国外出现了用物理气相沉积的溅镀法在铜铅轴承表面镍栅上镀覆含20%锡的铝合金或者镀纯锡，效果很好。此外，将整圆油槽轴瓦改为半圆油槽或部分油槽轴瓦，这样不仅可改善发动机滑动轴承的润滑状态，而且还可提高其承载能力。