柴油发动机活塞失效分析材料科学与工程学院金属材料工程专业笑嘻嘻指导教师：学习1.前言柴油机作为各种机械的动力装置，活塞是其主要配件之一，由于它在气缸内以高速度作不匀速往复运动，且又在高温、高压和液体润滑困难等条件下工作，所以是一种容易磨损的配件。
在一般正常使用情况下，只有在柴油机大修时才更换新活塞。
活塞主要失效形式有：环岸断裂，严重时整圈脱落；环槽，销座和裙部的严重磨损；销座内侧上部出现裂纹以及燃烧室边缘烧蚀【1】。
在实际工作中，活塞除了正常磨损外，还有早期损坏失效的可能。
如其顶部与气门相碰形成印痕、活塞被捣碎及活塞顶部被顶出一个锥坑等【2】。
柴油机因运转不正常，排气声音显著变化而停车后，若正转不动，反转易，则极有可能发生上述故障，至于故障产生的原因，可能多种多样的，但归纳起来，不外乎使用、维修不当所致。
2.柴油发动机活塞的主要失效形式2.1环槽的磨损钢顶铝裙活塞在运行中经常出现活塞环槽严重磨损的情况，尤其是货运车更加突出，其原因主要有：首先是活塞环与缸套的匹配不好，故寿命太短．随着大修间隔时间的延长，特别是激光淬火缸套的使用，使与之配对的活塞环更不耐磨，活塞环后期已进入剧烈磨损阶段，活塞环组已不能正常封气、控油，机油消耗明显上升，这样就会使活塞环、活塞环槽及缸套剧烈磨损。
另外，空气及机油滤清器的滤清效果不佳，机油没有按规定更换，机油内磨料过多，大修间隔时间过长，发动机高速、重载、柴油机运行条件恶化，喷油器雾化不良，燃烧质量差等都是加速活塞环槽、缸套和活塞环磨损的因素【3】。
2.2活塞顶部开裂活塞顶开裂主要是由于柴油机载荷反复变化而产生的热应力循环，气缸内燃烧压力周期性变化而产生的机械应力循环，活塞顶表面的高温，以及钢顶和铝裙装配间隙不当而产生的附加应力等因素综合作用的结果。
2.2.1钢顶周向薄壁处开裂图一钢顶铝裙支承面如图一所示，当活塞顶和铝裙装配成一对时，对铝裙上产生A、B两个支承面。
支承面A 在自由状态下不起支承作用，按设计要求，二者问有一定的配合间隙，支承面A有～个坡度，在竖直方向上有一个高度差，这是为了更好地解决活塞顶和铝裙间在气体压力、惯性力和温度作用下的综合变形。
在汽车节能、环保技术开发中，性能先进、稳定、良好的发动机起着非常重要作用。
汽车质量的关键措施提升重点集中在优良的汽车发动机方面。
现如今，受到经济因素与其他各因素的功用影响，汽车与发动机的发明已经开始逐渐朝着低能耗的方向发展。
高效能、低排放发动机将成为主流。
因此，节能环保发动机将有可能成为未来发展趋势。
1汽车发动机发展现状我国发动机主要是以外资、合资品牌，由于受到历史原因的限制，我国自主发展品牌非常缓慢。
我国汽车发动机生产起步相对较晚，技术力量相对较为薄弱。
即使目前自主品牌，特别是轿车、微型车与商用车的发动机销量持续增长，在市场中占据的份额逐渐扩大，但是研发发动机的核心技术，如高压共轨技术、燃油电喷技术仍旧由国外提供，在改革开放以后，我国轿车发动机从引进与合资开始。
如，一汽与德国大众、一汽与日本丰田等。
而自主品牌如吉利、华晨以及奇瑞等，都是最近十年才研发出来的，尤其是最近的5年，才进入到发展时期[1]。
从相关数据了解到，在2011年的时候，我国累计发动机销量就超过1671台，自主销量增长最快要数五菱，最小的则为北京现代。
发展至今，汽车行业发展的速度非常快，发动机销量前景非常广阔。
但是在发动机的销量中，合资品牌仍旧占据着较大分量，在市场销量份额不断创造出新高。
另外，自主品牌轿发动机销量不断提高，在资金投资与技术方面进步非常明显。
根据资料显示，2011年国内汽车销量就超过了1841万辆，特别值得关注的一项就是在2013年中国汽车产业进入相关政策退出进行调整的时候，汽车产量并没有受到调整因素的影响。
自主品牌交叉销量超过550万辆。
从实际中可以了解到，不仅销量持续增长，我国自主品牌汽车发动机技术水平也在大幅度的提高。
从某种层面上来说，我国发动机制造企业江淮汽车整合全球资源，与国际知名设计公司合作，为达到低排放与油耗的目的，投入资金，成立专门的研发中心。
研发中心研究开发的新产品在节能方面处于国家领先水平。
2汽车发动机发展趋势从汽车发动机发展的现状可以了解到，相较于过去，汽车发动机已经获得长远的发展。
