[发明专利]一种气缸套活塞环腐蚀磨损试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是对发动机的气缸套和活塞环进行腐蚀性磨损试验的设备。

背景技术

发动机的寿命很大程度上是由气缸套的磨损所决定的，通常气缸套最大允许磨损量是其内径的0.4%-0.8％，因此气缸套磨损及其改善措施一直是发动机制造、使用和维护的一个重大课题。

气缸套里的燃烧产物中以硫、钒化合物的腐蚀作用为最甚，这对燃烧重油的发动机是一个大问题。重油又称劣质燃油或低质燃油，是指品质低劣、使用困难、价格低廉的燃料油，它成分复杂，含有较多的水分、灰分和硫、钒、钠、硅、残炭等杂质。

发动机使用重油时，其磨损比用低硫柴油的要高2-3倍，这是由于燃油中的硫为腐蚀磨损提供了条件。由于发动机的燃油燃烧时会产生SO₂和SO₃等酸性腐蚀气体，这些气体遇到气缸套表面的水蒸气时容易生成H₂SO₃和H₂SO₄，会使气缸套严重腐蚀，从而造成腐蚀磨损，硫的作用有如下两种方式：

1）高温区的气体腐蚀，即SO₂和SO₃的腐蚀作用，温度越高，SO₂越多，燃气温度在900℃以上时，几乎没有SO₃，在气缸套壁附近因温度较低有较多的SO₃存在。

2）低温区的酸性腐蚀，气缸套内在排气后温度逐渐下降，缸壁温度可降至200℃以下，燃气与缸壁接触后，其中水蒸气呈饱和状态，于是会析出水滴，并与SO₃结合成为硫酸，这种情况在低负荷和冷车启动时更为严重。

对于启动频繁的发动机，由于缸壁温度较低，硫酸的腐蚀作用会使缸壁表面生成一层疏松的腐蚀薄膜。这层薄膜在发动机再次启动时，迅速被磨掉，摩擦作用进一步促进了腐蚀作用，这是因为它是表面得到激活而加快了化学过程，而化学反应的产物由于摩擦作用被迅速除掉，又暴露出新鲜金属，使腐蚀作用得以继续进行，如此反复进行，使磨损不断增加。

因此，在酸性腐蚀环境下，研究气缸套活塞环配副的摩擦特性和磨损规律，对提高发动机的可靠性和使用寿命具有重大意义。

现有技术在进行气缸套活塞环摩擦磨损时，通常把气缸套活塞环放置在密封容器中，然后通入腐蚀性气体，使气缸套活塞环处在气体腐蚀环境中，经过一定时间的试验后，通过测量气缸套的磨损量，来评价气缸套活塞环的抗腐蚀性。

这种技术基本创造了气缸套活塞环的腐蚀环境，可以评价气缸套活塞环的抗腐蚀性，但存在以下缺点：首先，腐蚀性气体需要很好的密封性，存在较大的危险性，不易操作，也不安全；其次，腐蚀性气体的酸性腐蚀作用较弱，与实际的液体酸性腐蚀存在一定差别，很难真实的模拟气缸套活塞环这对摩擦副所处的腐蚀环境。

因此，在进行腐蚀磨损试验时，如何真实的模拟气缸套活塞环所处的腐蚀环境，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气缸套活塞环腐蚀磨损试验装置。该装置能够真实模拟气缸套活塞环所处的腐蚀环境，试验结束后，通过测量气缸套的磨损量，即可评价出气缸套活塞环的抗腐蚀性能，试验结果更加准确。

为实现上述目的，本发明提供一种气缸套活塞环腐蚀磨损试验装置，包括：

气缸套夹具，用于夹持固定气缸套试样；

活塞环夹具，用于夹持固定活塞环试样，并带动所述活塞环试样往复运动与气缸套试样摩擦；

润滑系统，为所述气缸套试样与活塞环试样的摩擦面提供润滑油;

还包括：

腐蚀系统，包括腐蚀液储存器、腐蚀液管路以及腐蚀液输送泵，所述腐蚀液管路的出液口输出至所述活塞环试样与气缸套试样的摩擦面；

废液收集系统，包括废液储存器和废液管路，试验后的废液以及过量的润滑油和腐蚀液混合后经所述废液管路输送至所述废液储存器。

优选地，所述气缸套夹具包括容纳所述气缸套试样的夹具槽和定位螺栓，所述定位螺栓旋入所述夹具槽侧壁上的螺栓孔支撑于所述气缸套试样将其固定，所述气缸套试样与夹具槽内壁之间形成储油槽。

优选地，所述夹具槽大体上呈长方形，其与所述储油槽相连通的出油口位于经过倒角处理的斜面上，所述废液管路与所述夹具槽的出油管相连通。

优选地，所述出油管为向下弯曲的弯管，其根部通过直管与所述夹具槽的出油口相连通。

优选地，所述夹具槽前后侧壁的高度低于左右侧壁的高度。