汽车维修工程习题
第二章 汽车零部件的失效模式及分析
一、名词解释
1．汽车零件失效：指汽车在运行过程中，零部件逐渐丧失原有的性能或技术文件所要求的的性能，从而引起汽车技术状况变差，直至不能履行规定的功能。
3．磨料磨损：摩擦表面间存在的硬质颗粒引起的磨损，称为磨料磨损。
4．边界摩擦：两摩擦表面被一层极薄的边界膜隔开的摩擦，称为边界摩擦。
5．磨损：零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象，称为零件的磨损。
6．穴蚀：与液体相对运动的固体表面，因气泡破裂产生的局部高温及冲击高压所引起的疲劳剥落现象。
7．疲劳断裂：零件在交变载荷作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象。
8．失效度：产品在规定的条件下，在规定的时间内丧失规定功能（即发生故障）的概率。
9。粘着磨损：摩擦副相对运动时由于固相焊合接触表面的材料发生转移的现象。
9。粘着磨损：摩擦副相对运动时由于固相焊合接触表面的材料发生转移的现象。
二、填空题
1、汽车早期失效期的基本特征是开始时失效率 ( )。
2、汽车失效类型有（磨损）、（ 疲劳断裂）、腐蚀、变形、老化。
3、微动磨损一般发生在交变载荷或振动作用的（ ）配合表面部位。
3、微动磨损一般发生在交变载荷或振动作用的（ ）配合表面部位。
4、腐蚀按机理不同，可分为（ ）腐蚀、（ ）腐蚀。
5、润滑油中加入适量的活性添加剂，可以（ ）磨合过程，提高磨合质量。
6、引起零件失效的原因分为工作条件、设计制造以及（ ）。
7、粘接剂的种类有环氧树脂胶、酚醛树脂胶和( )。
8、汽车零部件腐蚀失效分为化学腐蚀失效和( )失效。
9、影响汽车零件磨损的因素有（ ）、（ ）、（ ）。
三、判断题
1、低温条件下随着温度下降，汽油粘度、相对密度增加，发动机启动困难（ ）
四、简答题
1、什么是干摩擦？其磨损特征是什么？
在汽车上，一般将摩擦副表面间完全没有润滑油或其他润滑介质时的摩擦称为干摩擦。其特征是：摩擦表面直接接触，产生强烈地阻碍摩擦副表面相对运动的分子吸引和机械啮合作用，消耗动力，转化为有害的摩擦热。伴随着强烈的摩擦副表面磨损。
1、什么是汽车零件的失效？
汽车零部件失去原设计所规定的功能称为失效。
2、汽车零件的失效有哪五种类型？试举例说明。
磨损、疲劳断裂、变形、腐蚀及老化等五类；一个零件可能同时存在几种失效模式或失效机理。
3、汽车零件的失效的基本原因有哪三方面？简要分析之。
4、零件磨损有哪五种类型？了解其内容或机理，举例说明。
a.磨料磨损；磨料磨损机理是属于磨料的机械作用，这种机械作用在很大程度上与磨料的性质、形状及尺寸大小、固定的程度及载荷作用下磨料与被磨表面的机械性能有关。
b.粘着磨损；由于表面存在微观不平，表面的接触发生在微凸体处，在一定载荷作用下，接触点处发生塑性变形，使其表面膜被破坏，两摩擦表面金属直接接触形成粘结点（固相焊合）；摩擦热产生使接触点处熔化和熔合（热磨损）。
c.表面疲劳磨损；疲劳磨损是疲劳和摩擦共同作用的结果，其失效过程可分为两个阶段
⑴疲劳核心裂纹的形成；⑵疲劳裂纹的发展直至材料微粒的脱落。
d.腐蚀磨损：腐蚀磨损是腐蚀和摩擦共同作用的结果。其表现的状态与介质的性质、介质作用在摩擦表面上的状态以及摩擦材料的性能有关。
e.微动磨损。接触压力使结合面上实际承载峰顶发生塑性变形和粘着。外界小振幅的振动将粘着点剪切脱落，脱落的磨屑和剪切面与大气中的氧反应，发生氧化磨损，产生红褐的Fe2O3的磨屑堆积在表面之间起着磨料作用，使接触表面产生磨料磨损。如果接触应力足够大，微动磨损点形成应力源，使疲劳裂纹产生并发展，导致接触表面破坏。
5、什么是疲劳断裂失效？根据应力循环次数分为哪两种？
零件在交变应力作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象称为疲劳断裂。是汽车零件常见及危害性最大的一种失效方式。
根据零件的特点及破坏时总的应力循环次数，分成：
（1）无裂纹零件的疲劳断裂失效，零件中不存在预裂纹，应力在屈服强度以下，应力循环次数Nf≧10000次。
（2）裂纹零件的疲劳断裂失效，零件中有预裂纹存在，疲劳过程是预裂纹扩展过程，应力循环次数Nf≦10000次。
6、疲劳断裂包括哪五个基本过程？
滑移、裂纹成核、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展、最终断裂五个过程。
7、典型宏观疲劳断口形貌特征分为哪三个区域？
疲劳源或称疲劳核心；疲劳裂纹扩展区；瞬时断裂区；
8、零件腐蚀的定义和分类是什么？
零件受周围介质作用而引起的损坏称为零件的腐蚀。按腐蚀机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
9、在汽车上防止电化学腐蚀的方法是什么？
10、什么是零件变形？有哪三种类型？了解其定义和原理。
零件在使用过程中，由于承载或内部应力的作用，使零件的尺寸和形状改变的现象称为变形。其有三种类型。
（1）弹性变形失效：零件在外力作用下发生弹性挠曲，其挠度超过许用值而破坏零件间相对位置精度的现象。
（2）塑性变形失效：零件的工作压力超过材料屈服极限因塑性变形而导致的失效。
（3）蠕变：材料在一定应力（或载荷）作用下，随时间延长，变形不断增加的现象。蠕变变形失效是由于蠕变过程不断发生，产生的蠕变变形量或蠕变速度超过金属材料蠕变极限而导致的失效。
11、什么是零件的老化现象？
橡胶、塑料制品和电子元件等汽车用零件，随着时间的增长，原有的性能会逐渐衰退称圩老化现象。这类元件、制品不论工作与否，老化现象都会发生，如豫胶轮胎、塑料器件等长期贮存也会发生龟裂、变硬等老化症状。
12、了解失效分析方法的三种类型及失效分析的步骤。
13、汽车技术状况恶化的主要原因有哪些？
14、简述粘着磨损的影响因素有哪些？
汽车磨合期（1）材料性质的影响
A：选用不同种金属或互溶性小的金属以及与非金属材料组成摩擦副；
B：脆性材料比塑性材料的抗粘着能力强；微量合金元素C、S对金属及合金的粘着有阻滞作用；
（2）工作条件的影响
A：载荷的影响：加载不要超过材料硬度值的1/3，减小载荷，并尽量提高材料的硬度；
B：滑动速度的影响：在载荷一定的情况下，粘着磨损随滑动速度的提高而增加。当达到某一极大值后，又随着滑动速度的提高而减少。
C：润滑油的影响：保证润滑油的粘度和工作温度，配合零件表面不发生干摩擦。
D：表面粗糙度的影响
（3）温度的影响；滑动速度和接触压力对磨损量的影响主要是热点温度改变而引起的，当摩擦表面温度升高到一定程度时，轻者破坏油膜，重者使材料处于回火状态，从而降低了强度，甚至使材料局部区域温度升高至熔化状态，将促使粘着磨损产生。
15、磨料磨损的影响因素有哪些？
（1）磨料在摩擦表面间经过的距离和速度。
（2）磨料与金属表面间的相互作用力。
（3）零件硬度。
（4）磨料硬度。
（5）磨料颗粒的大小。
16、电镀的基本原理。
17、举例说明汽车上常见的故障模式有哪些？
(1)损坏型故障模式: 如断裂、碎裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂以受压痕等。
(2)退化型故障模式:如老化、变质、剥落以及异常磨损等。
(3)松脱型故障模式:如松动、脱落等，特别是螺纹链接件。
(4)失调型故障模式:如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉 以及卡滞等 。
(5)堵塞与渗漏型故障模式:如堵塞、气阻、漏油、漏水以及漏气等 。
(6)性能衰退或功能失效型故障模式:如功能失效、性能衰退、公害超标、异响以及过热等 。
18、提高汽车零件抗疲劳断裂的方法有哪些？
（1）延缓疲劳裂纹萌生时间：即强化金属合金表面；控制表面的不均匀滑移，如表面滚压、喷丸、表面热处理等；提高金属材料的纯净度，减少夹杂物尺度以及提高零件表面完整性设计水平，尽量避免应力集中的现象等。
（2）降低疲劳裂纹扩展的速度：即止裂孔法、扩孔清除法（不影响强度的前提下）；刮磨修理法；此外，还可以在裂纹处采用局部增加有效截面或补贴金属条等降低应力水平的方法，以阻止裂纹继续产生与扩展；加强次负荷锻炼。
19、粘着磨损及失效机理。
定义：摩擦副相对运动时，由于固相焊合作用的结果，造成接触面金属损耗的现象称为粘着磨损。是缺油或油膜破坏后发生干摩擦的结果；是指一个零件表面上的金属转移到另一个零件表面上，而产生的磨损。例如气缸套与活塞、活塞环，曲轴轴颈与轴承、凸轮与挺杆、差速器十字轴和齿轮等；
形成机理：由于表面存在微观不平，表面的接触发生在微凸体处，在一定载荷作用下，接触点处发生塑性变形，使其表面膜被破坏，两摩擦表面金属直接接触形成粘结点（固相焊合）；摩擦热产生使接触点处熔化和熔合（热磨损）。
20、零件隐蔽缺陷的检验方法。
21、何谓汽车零件磨损特性，零件磨损可分为哪几个阶段
（1）磨合期
（2）正常工作阶段
（3）极限磨损期
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