第一章 汽车零件的耗损
第一章 汽车零件的耗损
本章主要内容：
1、汽车技术状况的变化
2、汽车零件的耗损
重点：汽车技术状况的分类及外观症状；
摩擦与润滑；零件的磨损
难点：汽车技术状况变化的类型；
摩擦；疲劳损坏
第一章 汽车零件的耗损
一、汽车的技术状况
1、定义：是定量测得的，表征某一时刻汽车外观和
性能的参数值的总和。
2、表征汽车技术状况变化的参数分类
结构参数 表征汽车结构的各种特性的物理量
（尺寸、声学、电学和热学的参数等）
技术状况参数 评价汽车使用性能的物理量和
化学量（发动机的功率、转矩、油耗、声响等）
第一节 汽车技术状况的变化
第一章 汽车零件的耗损
3、汽车技术状况变化的外观症状
1）动力性下降：（Vmax、 t、爬坡能力、牵引能
力）
2）经济性变差：（燃油消耗量和润滑油消耗量增
加（漏烧窜）、维修费用增加、运输效率降低）
3）安全可靠性变差：（①制动性能变差；②操纵
稳定性变差；③故障增加（行驶中出现异响和异
常振动、发热）；④事故频发，停驶时间增加）
4）公害增加：（排放和噪声超限、干扰电波）
5）其它：（外观内饰、通过性、舒适性、操纵性、
载重能力）
第一章 汽车零件的耗损
二、汽车技术状况变化的主要原因
1、汽车零件的耗损（失效）
（1）磨损：形状、尺寸、表面性质改变—配合
性质改变。
（2）变形：汽车零件在使用过程中，零件要素
的形状和位置发生变化不能自行恢复的现象。
（3）疲劳：零件在较长时间内由于交变载荷的
作用，性能破坏，甚至产生断裂的现象。
第一章 汽车零件的耗损
（4）腐蚀：零件受周围介质作用而引起损坏的现象。
（5）老化：汽车零件材料的性能随着使用时间的增
长而逐渐衰退的现象。 分自然老化和工作老化。
汽车零件磨损和老化是导致汽车技术状况变差的主要
原因。
2、使用条件对汽车技术状况的影响
（1）道路条件 道路状况和断面形状决定了汽
车及总成的工况（载荷、速度、转矩、换档），
从而决定汽车零部件和机构的磨损过程
（2）运行条件 交通流量（大：换档次数、车
速低而曲轴转速高）
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（3）运输条件 经常处于频繁加速、减速、
停车、怠速、制动等非稳定工况
(4）气候条件 环境温度、湿度和风速
(5）维修水平 维修水平普遍偏低，维修质量
差，维修竣工汽车仍可能是处在故障状态的。
（应及时维修，该修的及时修，不该拆的不拆；
完善检测手段、设备、技术；提高维修技术、
维修质量。）
第一章 汽车零件的耗损
第一章 汽车零件的耗损
第二节 汽车零件的耗损
一、摩擦与润滑
1、摩擦现象：相对运动（趋势）的物体
F=f*W，F只与f、W有关，而与s、V
无关。
2、摩擦学：研究摩擦、磨损与润滑三者之
间的关系 一门学科
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3、 摩擦分类
1)按运动方式分：滑动、滚动
2)按运动状态分：静摩擦、动摩擦
3）按摩擦表面的润滑特性分
ａ．干摩擦：摩擦表面间无润滑剂和污染物
时的摩擦。
ｂ．液体摩擦：两摩擦表面被连续的润滑油
膜完全隔开时的摩擦。
摩擦只发生在融化油膜的内部，摩擦系数仅
有～，故磨损率最小。
液体润滑：动压和静压
第一章 汽车零件的耗损
形成理想液体动压润滑的基本条件是：
１）达到临界转速，足够的润滑油，良好的
油性；
２）足够的接触面积，合理的形状和配合间
隙；
３）不得超载
ｃ．边界摩擦：两摩擦表面被一层极薄
的润滑油边界膜分开的摩擦。
ｄ．混合摩擦
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二、零件的磨损
磨损过程：有相对运动零件表面的物质不断损耗的
过程。
正常磨损：汽车零件磨损率在设计允许或技术文件
规定的范围内。
极限磨损：导致配合副进入极限状况，又不能保持
技术文件规定的工作能力的汽车零件磨损量。
允许磨损：小于极限磨损，尚能保持技术文件规定
的工作能力，并受经济因素制约的汽车零件磨损
量。
磨损率：磨损量与产生磨损的行程或时间之比。
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１、粘着磨损
摩擦表面相互接触，在接触点间由于分子引力
粘附或局部高温熔着，使摩擦表面的金属发生转移
引起
发动机拉缸和曲轴烧瓦，磨损表面的外观呈鳞
尾或麻点
分：内部粘着磨损和外部粘着磨损。
影响因素：材料特性、表面粗糙度、润滑油、运
动速度、单位面积上的压力。
按磨损的机理分为：
粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。
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２、磨粒磨损
摩擦表面间，由于硬质固体颗粒使相对运动的
零件表面引起的磨损。
如尘粒、磨粒（尘埃、磨屑）和碳粒等划伤工
作表面 磨损表面外观呈擦伤、沟纹或条纹状
特点：磨损率与摩擦速度、磨粒硬度成正比，
与磨粒颗粒大小有关。
形式：碰撞冲击、研磨、擦伤、疲劳剥落、塑
性挤压。
减轻措施：加强“三滤”，提高表面硬度、耐磨
性。
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３、疲劳磨损
在纯滚动或同时带有滑动的滚动条件下，发
生在材料表层的疲劳破坏现象。
汽车的齿轮、凸轮、滚动轴承座圈与滚子等
磨损表面外观呈裂纹或点蚀状。
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４、腐蚀磨损
摩擦材料与周围介质发生化学变化或电化学相互作用
引起的磨损。又分为：
１）氧化磨损
摩擦表面与大气中氧的相互作用，在摩擦过程中，
氧吸附在摩擦表面上，并向内层扩散，其作用与摩擦
条件有关。氧化磨损在汽车零件中是普遍存在的，磨
损率比其它磨损小，是因为表面的氧化膜对零件的抗
磨粒磨损有一定的保护作用。
２）特殊介质中的腐蚀磨损
摩擦副在酸、碱和盐等特殊介质中形成的腐蚀磨损
其磨损特征是磨损速度极快
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３）穴蚀：与液体接触的金属表面在相对运动过
程中产生的一种表面破坏现象。
柴油机湿式气缸套外壁
磨损机理：气泡的形成和
溃灭的反复作用
穴蚀的影响因素及防止措施
（1）缸套的结构影响（不等厚）
（2）修理质量及装配质量的影响
（3）冷却方面的影响
（4）材料的影响
（5）柴油机工作粗暴性的影响
（6）零件表面粗糙度的影响
第一章 汽车零件的耗损
第一章 汽车零件的耗损
５、提高零件耐磨性的途径
１）结构措施
a.提高零件结构的合理性，改善配合件的
摩擦条件；
b.采用自动变速器使发动机经常工作在最
佳工况，减小配合副的动负荷；
c.选取最佳摩擦材料、几何形状、表面粗
糙度、尺寸精度和润滑状况等。
第一章 汽车零件的耗损
２）工艺措施
a.改善零件摩擦表面微观结合特性、零件尺寸
精度、形状精度等
b.零件的平衡、装配质量
c.合理的磨合规范和优良的磨合质量
3）使用措施
a.正确的驾驶操作
b.科学的技术维护
c.建立汽车技术状况监控体系
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三、零件的疲劳损坏
零件的疲劳：零件在较长时间内由于交变
载荷的作用，性能破坏，甚至产生断裂的
现象。
包括高应力低周期疲劳、低应力高周期疲
劳、腐蚀疲劳、热疲劳等，如曲轴和转向
节轴的疲劳断裂，齿轮轮齿折断。
第一章 汽车零件的耗损
1、疲劳断裂的特点
1）断裂时应力远远低于材料的强度极限，甚至低
于屈服点；
2）在交变应力的作用下的疲劳断裂，在断裂前不
会发生明显的塑性变形，断裂是“突发性”的，
会引起致命故障：机械故障（曲轴断裂）和交通
事故（转向节断裂）。
2、疲劳裂纹产生取决于三个因素
1）交变应力的大小--晶格发生扭曲；
2）交变载荷循环次数；
3）材料的疲劳强度。
第一章 汽车零件的耗损
3、影响疲劳断裂的因素及减轻措施
1）过负荷的影响：过负荷严重，疲劳极限下降-
-正确的驾驶操作（防超载、超速、急制动、
冲击）；
2）次负荷的锻炼：合理的走合、磨合，提高疲
劳极限。
3）环境介质：尽量防止酸、碱、盐和过度潮湿
等腐蚀介质引起的腐蚀磨损和疲劳损坏；
4）温度：温度上升，金属的变形抗力下降，疲
劳极限下降；
第一章 汽车零件的耗损
5）表面粗糙度：保证原厂的表面粗糙度；
6）应力集中：过渡园角R应尽可能大些，油孔，
避免形成新的危险断面；
7）表面强化：合理使用表面强化工艺，提高表
面强度，提高疲劳极限；
8）工艺设计：保持零件上的工艺结构符合原厂
设计的规定，冷压校正后应消除残余应力；
9）晶相组织：细化晶粒，提高疲劳极限。
第一章 汽车零件的耗损
四、零件的变形
1、定义：汽车零件在使用过程中，零
件要素的形状和位置发生变化不能自行
恢复的现象。
包括弹性变形、塑性变形，如曲轴的弯
曲、扭曲、基础件变形。
第一章 汽车零件的耗损
2、造成零件变形的原因
1）热应力：铸造件的壁厚不一，冷却速度、收缩
时间不一，零件中的残余应力没有彻底消除；内
应力：未经时效处理或时效处理不当，内应力松
弛；
2）外载荷的作用：汽车过载或受力不均匀，造成
应力的再分配；
3）金属材料的弹性极限随温度的升高而下降；
4）维修过程的影响：堆焊、压力加工等。
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五、零件的腐蚀
零件受周围介质作用而引起损坏的现象。
包括化学腐蚀、电化学腐蚀、穴蚀。
1、化学腐蚀失效机理
金属零件与介质直接发生化学作用而引起的损
伤。金属在干燥空气中的氧化及在不导电介质
中的腐蚀。如铁在干燥空气中的氧化作用：
4Fe+3O2—→2Fe2O3；
3Fe+2O2—→Fe3O4
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2、电化学腐蚀失效机理
两种金属在一个导电溶液中形成一对电极，产生电化
学反应而发生腐蚀，使充当阳极的金属被腐蚀。
防止方法：覆盖保护：
金属性（镀铬、镀锡）
非金属性（油漆、塑料）
利用化学或电化学方法
在表面生成一层致密的
保护膜（发蓝、磷化），
都是防止电化学腐蚀的
有效方法。
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六、零件的老化
汽车零件材料的性能随着使用时间的增长而逐渐
衰退的现象。
包括龟裂、变硬，如橡胶轮胎、塑料器件的老
化。
橡胶和塑料材料的老化分为：
自然老化 单纯随时间延长而发生龟裂、脆化
工作老化 由于工作应力造成的老化
CA1091型汽车制动室膜片规定的周期：营运车
为6000km，非营运车为一年。
第一章 汽车零件的耗损
1）汽车零件技术状况变化的主要原因是零件的
磨损；
2）零件的耗损形式主要有磨损、变形、疲劳损
坏和老化；
3）零件磨损分为 粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨
损和腐蚀磨损四类；
4）零件的疲劳损坏是突变的；
5）零件的变形是不可避免的。
本章小结
第一章 汽车零件的耗损
习 题
1、 什么叫汽车的技术状况？ 如何分类？
如何变化？
2、汽车零件的耗损方式有几种？ 各有什么
特点？
3、叙述汽车零件的磨损方式及磨损机理。有
哪些减磨措施？
