金屬磨損自修復技術在汽車發動機維修中的應用

王濱

摘 要：金屬磨損自修復技術是一項尖端技術，其對于金屬磨損、摩擦、疲勞等具有良好的自修復效果，通過將該項技術科學高效應用在汽車發動機維修作業中，能夠最大程度提升其工作效率和安全可靠性，并且還可以起到良好的節能降耗作用。因此，汽車維修人員要正確認識到金屬磨損自修復技術合理運用的重要性，汽車發動機在持續運行過程中容易產生零部件磨損情況，維修人員要熟練掌握運用該項技術進行專業維修操作，確保能夠全面提升汽車維修水平。本文將進一步對金屬磨損自修復技術在汽車發動機維修中的應用展開分析與探討。

關鍵詞：金屬磨損 自修復技術 汽車發動機 維修

1 引言

當前是一個技術創新時代，我國汽車維修行業建設發展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。在汽車維修工作中發動機磨損是一種常見的現象，其會導致發動機各項零部件出現失效問題，嚴重威脅到駕乘人員生命安全和財產安全。針對于此，汽車維修人員要主動加強汽車發動機磨損情況的檢查維修工作，造成汽車發動機磨損加劇的主要原因包括了持續使用負荷增大、潤滑效果不良以及裝配制造質量偏低等，為了有效提升發動機的使用壽命和精度，汽車維修人員要創新采用金屬磨損自修復技術，實現對磨損面的自動化精確修復，防止發動機出現安全故障問題。

2 金屬磨損自修復技術的工作原理

金屬磨損自修復技術是當前世界上科學應用理化與摩擦生熱作用產生金屬自修復效果的一項先進技術，其實質是指通過利用一種由添加劑、催化劑以及礦石粉構成的恢復性材料，并將該材料有效投入到潤滑脂內使用，當其與機械零部件產生摩擦作用，就能夠形成一層良好效果的金屬陶瓷耐磨保護層，該保護層能夠對機械零部件產生的摩擦磨損區域展開自動補償作業，實現機械零部件磨損情況的自動化恢復[1]，延長零部件的使用壽命。金屬磨損自修復技術最為顯著的特征就是多功能性，被廣泛應在機械工業領域，幫助我國全面提升了工業產品的競爭能力，推動了我國工業經濟建設穩定持續的發展。

通常情況下，金屬磨損自修復技術的工作原理是通過運用催化劑、添加劑等基于研磨和置換反應，促使其能夠在機械零部件的摩擦磨損表面有效形成一層具有良好牢固性的保護層，該保護層的應用優勢在于其具備較好的耐腐蝕性、超潤滑性以及高硬度性，能夠幫助人們降低機械零部件因為高強度運動摩擦產生的嚴重磨損程度，同時還可以節省更多不必要的能源消耗。在汽車維修工作中，汽車維修人員使用金屬磨損自修復技術會采用到高質量的自修復材料，該材料中的細微粒徑會基于潤滑載體有效滲透到相互摩擦的汽車發動機機械零部件當中，并在機械零部件運行摩擦過程中發揮出其超精研磨作用，然后在物理化學反應下機械零部件金屬表面微觀結構會逐漸發生一定變化。基于金屬磨損自修復材料的輔助摩擦作用下，金屬磨損自修復材料中的細小微粒會致使那些產生磨損的金屬表面微凸部位斷裂并被磨平，這樣一來就能夠順利提升機械零部件表面的光潔度。金屬磨損自修復材料在與機械零部件產生摩擦過程中，零部件本身存在的磨損位置在斷裂時會出現閃溫現象，這樣就會促使金屬磨損自修復材料微粒晶體中的鎂原子與機械零部件含有的鐵原子發生置換反應，并且會在添加劑與催化劑的作用下產生冶金與燒結變化，最終將會在機械零部件表層自動生成一層鐵基硅酸鹽保護層。鐵基硅酸鹽保護層最為顯著的特征就是其選擇性，它的形成條件往往只存在于機械零部件摩擦磨損部位的摩擦表面。在汽車構造中那些不會經過摩擦轉動的零部件是不會產生摩擦熱能的，這樣也就不會發生置換反應，只有那些在運行中會產生轉動過程的機械零部件會與金屬磨損自修復材料作用形成對應的保護層，實現對零部件摩擦磨損部位的自動修復和保護工作。

3 金屬磨損自修復技術在汽車發動機維修中的實踐應用

發動機作為汽車安全穩定駕駛過程的核心構件，其是由汽缸、軸承、活塞以及活塞環等機械零部件組成的，基于這些零部件運行作用下能夠將汽車內部汽油或者柴油等油質展開做功運動，釋放出有效熱能，并且還會將熱能轉化為機械能，這樣就能夠促使汽車啟動正常運作。

3.1 汽車發動機氣缸磨損規律

當汽車駕駛人員啟動汽車發動機工作時，發動機內部活塞會在氣缸內進行高速往復運動，長期以往氣缸容易出現較為嚴重的摩擦損壞問題，實際摩擦磨損量會根據活塞在氣缸內所處位置而有著較為明顯的區別之處。通常情況下，汽車發動機中的活塞在上止點8°至12°位置時，第一道活塞環與氣缸壁接觸位置是摩擦磨損最為嚴重的部位，在汽車整一個大修里程使用期中，其磨損最大徑向可以達到0.2-0.3mm，從下往上看磨損程度會呈現逐漸遞增的情況，該種下窄上寬的磨損現象又被人們稱作為氣缸“錐形”[2]。還有一種氣缸磨損會呈現出“腰鼓形”，其是在特殊情況下就比如汽車內部石油中未濾清的各項雜質隨機油濺到氣缸壁表面，這樣也會產生摩擦磨損問題，在氣缸壁表層形成類似“腰鼓形”的磨損。導致該磨損問題發生的主要原因是機油中的雜質和金屬屑會隨著汽車發動機活塞在氣缸中部位置的運動速度最大，從而導致其對氣缸壁磨削作用也會有最大的效果，氣缸壁中部會出現較為嚴重的磨損情況，從中往上或往下磨損程度會越來越低，這也是在氣缸壁上下部不與活塞環接觸位置幾乎不存在任何磨損的重要原因。

在汽車發動機維修工作中，因為發動機氣缸側面具有較高的冷卻效率，并且發動機活塞側邊壓力本身較大，這樣就會造成氣缸在長期運動中縱向磨損程度會低于橫向磨損程度，最終促使發動機氣缸磨損不會出現正圓形狀，而是一種橢圓形狀的磨損。發動機氣缸失圓原因會隨著其使用條件、汽車類型以及汽車維護的不同而不同，汽車維修人員要根據實際情況采取有效控制解決措施，避免汽車發動機磨損問題的不斷加劇。

3.2 汽車發動機機械零部件的維修

當汽車維修人員在對發動機各項機械零部件展開維修作業時，如果發動機氣缸、活塞環的磨損情況都不太嚴重，那么就可以不用直接解體發動機進行維修，只需要通過科學應用金屬磨損自修復技術，其維修工作流程包括了以下幾個步驟：（1）汽車維修人員根據汽車類型和結構，合理選用金屬磨損自修復材料將其從氣缸頂部火花塞孔、噴油器孔導入到發動機汽缸內部，在這個過程中汽車維修人員要注意防止將金屬磨損自修復材料加入到活塞頂部位置。接著汽車維修人員要及時切斷汽車供油系統，并且還需成功啟動汽車馬達4-5次，確保每次啟動時間都能夠超過5s以上，而每次馬達啟動的間隔時間要控制在10s左右。啟動馬達的目的是為了促使機油能夠通過飛濺式、強制式潤滑將金屬磨損自修復材料粒子送到摩擦磨損表面[3]，并充分運用活塞運行受力不均勻、變載運動對發動機氣缸套展開自行修復保護;（2）當汽車發動機汽缸內壁與活塞環同時出現磨損問題時，維修人員采用金屬磨損自修復技術進行修復，需要在第一時間替換掉原有的活塞環，研磨氣門并更換氣門。維修人員還需及時清理掉發動機活塞的積淤，可以使用細砂紙去打磨清理掉汽缸內壁的黏著物，同時在汽缸內部均勻涂抹上金屬磨損自修復材料;（3）汽車維修人員在往機油第一次加入修復材料時，要嚴格按照發動機潤滑油定量和壓縮比，科學明確使用實際加入修復材料的量，維修人員可以運用潤換油去有效稀釋自修復材料濃縮度，其具體比例要設置為4：1。維修人員將稀釋后的混合油液慢慢注入到發動機油底殼。當汽車維修人員在進行第2次注入自修復材料時，則需要保證汽車在第一次加注自修復材料完畢后行駛400-600km，汽車維修人員要提前準確好新的機油濾清器并替換掉舊的，然后再實施第2次的修復材料加注[4]。加注第2次自修復材料時還需科學有效測取壓縮比、發動機機油壓力、汽車尾氣排放數據等參數，根據實際參數顯示結果及時改進維修措施，充分保障金屬磨損自修復技術的應用效果，提高汽車發動機整體維修水平。

4 結束語

綜上所述，在社會發展新形勢下，汽車維修人員要及時轉變自身工作理念，積極學習運用新型維修技術。金屬磨損自修復技術作為一種具有多功能性的智能修復技術，與傳統維修技術相比較，其具有便捷高效、清潔環保的優勢特征，通過將該項技術實踐應用在汽車發動機維修工作中，能夠最大程度提升發動機安全穩定運行功效，并且還可以降低汽車能源消耗，減少汽車駕駛過程的污染尾氣排放。因此，金屬磨損自修復技術在將來汽車維修市場還會有著更大的發展前景空間，相關工作人員要繼續加強對該項技術的創新研發工作，確保能夠全面發揮出該項技術價值作用。

參考文獻：

[1]秦傳江，洪奕.金屬磨損自修復技術在汽車發動機維修中的應用[J].工業技術，2018（5）：56-58.

[2]佟彥斌.于金屬磨損自修復技術對汽車發動機磨損維修的應用[J].鑄造，2017（8）：25-27.

[3]黃巖.汽車發動機應用金屬磨損自修復材料技術的研究[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2016（03）：121-123.

[4]董偉達.汽車及船用發動機應用金屬磨損自修復技術的效果[J].鑄造，2019（06）：66-69.