Процесс абразивного изнашивания представляет собой постепенное механическое разрушение поверхности, которое подвергается воздействию (резанием и царапанием) твердых абразивных частиц в масляной или другой среде, в которой происходит работа определенных деталей автомобиля.
Степень твердости абразивных частиц выше, чем металла, что обеспечивает разрушение поверхности деталей, резко увеличивая их износ.
Факторы абразивного износа
Интенсивность изнашивания в абразивной среде напрямую зависит от множества факторов: концентрации, формы, размеров и свойств абразивных частиц, физико-механических свойств верхних слоев металла, удельного давления, скорости скольжения, условий работы и характера взаимодействия сопрягаемых поверхностей, условий смазывания трущихся поверхностей; степени шероховатости последних и других.
Примеры абразивного износа
Например, при работе гусеничного движителя в абразивной среде скорость изнашивания в разы больше, чем при отсутствии абразива. Рабочие элементы (детали) землеройной машины работают непосредственно в абразивной среде, и в этом случае абразивные частицы для них определяют интенсивность и характер изнашивания. Данный вид изнашивания касается и цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания.
Примером может служить изнашивание в результате попадания с воздухом пыли в цилиндры. Интенсивному износу подвергаются зубья шестерен и подшипников агрегатов трансмиссии, а также открытых сопряжений деталей ходовой части автомобиля.
Результаты исследований показали, что абразивный износ деталей агрегатов трансмиссии машины составляет 2-11 мкм на 1000 км пробега.
Принцип действия абразивного износа
Даже при наличии воздухоочистителей не предотвращается попадание абразивных частиц в цилиндр двигателя автомобиля, работающего в условиях большой концентрации пыли в воздухе.
При попадании абразивных частиц (пыль, грязь, стружка и т.д.) на трущиеся поверхности происходит изнашивание самих поверхностей. Частицы длительное время сохраняют свои режущие свойства, образуя на поверхностях деталей задиры, царапины. А в масляной среде выполняют роль абразивной «пасты», в результате действия которой осуществляется стремительное притирание и изнашивание сопрягаемых поверхностей.
При взаимодействии поверхностей деталей без относительного перемещения образуется смятие металла, что характерно для шлицевых, шпоночных, резьбовых и других соединений.
Размеры абразивных частиц с увеличением длительности работы их в масляной среде уменьшаются, поэтому их агрессивные свойства постепенно снижаются до нуля.
Гидроабразивное изнашивание
Гидроабразивное изнашивание появляется в результате действия твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости. Гидроабразивный износ деталей масляных, топливных и водяных насосов, гидроусилителей, гидроприводов тормозов зачастую проявляется совместно с эрозионным изнашиванием, которое возникает в результате действия потока жидкости (газа).
Трение потока жидкости о поверхность детали приводит к разрушению оксидной пленки, образующейся на металле, что приводит к коррозионному разрушению материала, в частности, под действием микроударов и абразивных частиц в случае возникновения кавитации.
Методы минимизации абразивного изнашивания
Основные методы для уменьшения темпов износа деталей при эксплуатации машины такие:
- контроль и своевременная замена защитных чехлов (пыльников),
- очистка или замена фильтров (топливных, воздушных, масляных), препятствующих попаданию на трущиеся поверхности деталей абразивных частиц;
- своевременное восстановление защитного покрытия днища кузова;
- своевременное и добросовестное осуществление регулировочных (натяжение цепи двигателя, регулировка клапанов, углов установки колес, ступичных подшипников колес и т.п.), крепежных и смазочных (доливка или замена масла в КПП, двигателе, заднем мосту, добавка или замена масла в ступицах колес и т.п.) работ;
- установка защитных подкрылков арки колес.
