汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析

刘祖耀+丁剑峰+王雷

摘要：金属磨损自修复技术中的修复材料，是由一种天然矿石材料的超细粉体构成的，这种自修复技术是以润滑油作为载体，通过金属摩擦产生热能后就会出现化学置换反应，从而在摩擦工作面生成一层硅酸盐耐磨保护层，也可以叫做金属陶瓷层。使用金属磨损自修复技术的目的在于能够在不拆卸原件的情况下就可以对磨损的零件进行自动修复，提高汽车维修的效率，改善机械零件的使用寿命。本文通过探讨分析金属磨损自修复技术的原理以及金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的实际应用，为汽车维修行业的发展提供参考。

关键词：金属磨损；自修复技术；汽车发动机维修；实际应用

随着科技的不断进步和经济的快速增长，汽车渐渐成为人们出行的重要交通工具，近年来汽车的數量也是大幅度增长，给汽车维修行业带来了一定的压力。造成汽车发动机磨损的主要原因有：机械零件的磨损、润滑不良、材料质量差、使用寿命短以及天气环境的影响。传统的汽车发动机维修方法都是更换发动机的零件或者直接更换发动机，但是任何零件的使用都要经历一段很长的磨合期，才能与汽车完美地结合，修复时间过长而且更换发动机的费用极高，金属磨损自修复技术无疑是汽车维修的一大新型技术，能够很大程度地延长零件的使用寿命，而且不会对环境造成污染，也无任何毒副作用。

金属磨损自修复技术是一种利用天然矿石材料，以润滑剂为载体，能够在金属的磨损表面生成一种高硬度低摩擦系数材料的表面再生技术[1]。这种技术一般应用于超精研磨的过程中，利用金属摩擦产生的热能，发生化学置换反应，就会在磨损的金属表面形成一层耐磨保护层，从而实现磨损部位的自动修复。

一、汽车发动机磨损的原理

气缸、活塞、活塞环组是汽车发动机的心脏部分， 也是工作条件极为恶劣的零件。在汽车发动机工作状态下，，气缸内的活塞处于高速往复式运转状态，气缸产生磨损，而且磨损的程度也随着活塞在气缸内的位置不同有一定的差异。气缸、活塞的磨损率极大地影响了汽车发动机的使用寿命，它们长期在高温高压的燃气环境里工作，时间久了就会产生严重变形等情况，引起发动机转速不稳、振动加剧等情况。

汽车发动机的磨损包括锈蚀磨损、腐蚀磨损、正常磨损、灰尘造成的强磨损。锈蚀磨损是指发动机在停机后，由高温冷却到低温，这个温度变化过程会使发动机内部产生水冷凝气以至积水，对发动机造成严重的金属锈蚀，当发动机再次启动准备运转时，来不及将水气蒸发掉时，情况就更为恶劣[2]。腐蚀磨损指的是燃油在发动机燃烧室燃烧后会产生许多有害物质，如氮和硫酸，会使汽车发动机遭受严重的金属腐蚀。除此之外，灰尘造成的强磨损也是汽车发动机磨损的重要原因，发动机在燃烧时需要吸入空气，即使再好的空气过滤装置也很难绝对避免灰尘随空气吸入到发动机中[3]。特别是在我国干旱少雨、风沙大的地区，这种强磨损表现的就更为突出。

二、金属磨损自修复技术的应用分析

第一，金属磨损自修复技术在气缸、活塞环磨损中的应用。发动机在工作时高速旋转，气缸磨损随着活塞的位置不同也会产生一定的差异，一般情况下是在活塞环与气缸壁接触部位发生的磨损最为严重，而且还会导致气缸的变形扭曲。

针对气缸磨损在限定范围的情况下，可以将自修复材料由气缸顶部的火花塞孔、喷油器（柴油发动机）孔注入气缸内，要注意避免将修复材料注入活塞的顶部。然后切断汽车的供油系统，在五秒内启动马达，间隔10秒后，利用润滑剂将自修复材料送至汽车发动机磨损的各个部位，开启金属磨损自修复工作[4]。也可以将自修复材料直接注入到机油中，使用量应以润滑油定量与压缩比值作为参考依据，同时可以使用润滑油对修复材料的浓缩液进行稀释，比例一般情况下为4：1，将配比好的混合液加入发动机的机油盘即可，要注意在自修复期间要避免机油的泄漏，一旦泄露必须根据原比例重新加入。

如果气缸磨损较为严重时，发动机已经不能正常运转，这时维修人员需要先更换活塞环，将新活塞按照规定装配到气缸内，控制活塞压为最低，然后将自修复材料涂抹于气缸表面，再根据上述方法启动马达，即可达到自修复的目的。

第二，金属磨损自修复技术在拉缸故障时的应用。汽车发动机的拉缸故障主要是因为发动机水箱的水位过低，发动机在运行过程中无法起到良好的散热作用，使得发动机长期处于高温运转状态，最终会导致发动机拉缸[5]。针对此类发动机的故障情况，维修人员应该首先拆卸发生损坏的活塞环、研磨气门，更换发动机的气门油封部件，使用细砂纸将发动机的气缸表面清理干净，彻底清除活塞环内存在的积炭。然后控制活塞压到最低点，将自修复材料涂抹于气缸表面，再启动马达等过程，就可使用金属自修复技术。

三、金属磨损自修复技术的优势

金属磨损自修复技术可以在被修复的金属表面形成一层超高硬度、摩擦系数低的耐磨陶瓷保护层，陶瓷保护层具有良好的抗磨损性和抗腐蚀性，并且降低了金属机械表面的摩擦系数，可以修复汽车发动机零件之间的间隙，使得零件之间能够完美的配合工作，减轻机械振动，减少摩擦，延长零件的使用寿命[6]。除此之外，金属磨损自修复技术也是一种节能减排的新型技术，能够降低发动机的工作噪声，减少汽车的尾气排放，降低润滑油的消耗量，而且无毒害作用，不会对人体造成伤害，值得在各个领域进一步推广使用。

综上所述，汽车的发动机结构复杂，装配精密，电气电控部分众多，要想使汽车的发动机能够长期在较好的状态下工作，定期的维修和保养是必不可少的。发动机产生故障的主要原因就是零件的磨损，传统的维修方法都是直接更换零件或者发动机，不仅费用高，而且零件的使用过程存在很长时间的磨合期，修复时间过长。新型的维修方法即金属磨损自修复技术，利用天然的矿物材料，在润滑剂作载体的条件下，根据金属摩擦产生热能就会发生化学置换反应的原理，从而达到汽车发动机的高效率维修。这种方法节能减排，可以提高发动机的功效、延长零件的使用寿命，是目前各国发动机研究行业以及汽车维修行业的主要研究方向，金属磨损自修复技术在矿山、石油、军工等领域也得到了大量的应用发展，这项技术对于实现节约能源和环境保护这两项使人类可持续发展的战略目标具有特别重要的意义，相关研究人员应该进一步深入探讨金属磨损自修复技术，促使汽车维修行业的进一步发展。

参考文献：

[1]田萌，杨慧荣.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用[J].河南科技，2015，3（7）：40-41.

[2]张绍杰.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用探析[J].山东工业技术，2016，12（24）：47-47.

[3]宣峰.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的运用[J].农机使用与维修，2016，7（9）：65-65.

[4]王小娟.汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用[J]. 时代汽车，2017，2（3）：58-59.

[5]吉文哲，翟明新.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的实践分析[J].山东工业技术，2017，5（7）：45-45.

[6]沈洁.金属磨损自修复技术在汽车发动机维修中的应用[J].科技与创新，2017，3（8）：158-158.

作者简介：第一作者：姓名：刘祖耀性别：男民族：汉籍贯：浙江遂昌研究方向：汽车发动机维修中金属磨损自修复技术的应用分析.

第二作者：丁剑峰 男 汉族 浙江省天台县 1983年12月9日

第三作者：姓名： 王雷 1985.10 汉