氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機普遍存在的嚴重問題。隨著柴油發(fā)電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴重地影響柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發(fā)電機的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1）一般穴蝕機理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認為：機件發(fā)生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機設(shè)計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(fā)電機氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

延長發(fā)電機使用壽命和保證正常工作的重要一環(huán)是什么 磨損和軸承燒蝕，在很大程度上是由于潤滑不良所引起的。加強潤滑系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)，是延長設(shè)備使用壽命和保證其正常工作的重要一環(huán)。 柴油發(fā)電機工作時，由于燃料燃燒和運動機件間的摩擦都將產(chǎn)生大量熱量，促使機件受到強烈的熱，溫度升得很高。冷卻系統(tǒng)的任務(wù)就是強制地將零件所吸收的熱量及時散發(fā)出去，以保證其溫度在適當(dāng)范圍內(nèi)，從而保證發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)。冷卻水溫度過高，將會造成汽缸和進氣道溫度過高，使進人的新鮮空氣因受熱而膨脹，減少充氣量，使發(fā)動機功率下降，油耗增加。冷卻系統(tǒng)在使用過程中，其常見故障有：水套和散熱器內(nèi)的水垢增加，散熱器破裂漏水，節(jié)溫器失靈以及水泵機件損壞等，這些故障都會降低冷卻系統(tǒng)的工作效能。因此，必須對冷卻系統(tǒng)進行定期維護與檢修。 潤滑系統(tǒng)的任務(wù)是將潔凈的、溫度適當(dāng)?shù)臐櫥停C油）以一定的壓力送至各摩擦表面進行潤滑，使兩個摩擦表面之間形成一定的油膜層以避免干摩擦，減小摩擦阻力，減輕機械磨損，降低功率消耗，從而提高柴油發(fā)電機工作的可靠性和耐久性。潤滑系統(tǒng)的五大作用如下。 ①減摩：使兩零件間形成液體摩擦以降低摩擦因數(shù)，減少摩擦功，提高機械效率；減少零件磨損，延長使用壽命。 ②冷卻：通過潤滑油帶走零件所吸收的部分熱量，使零件溫度不致過高。 ③清潔：利用循環(huán)潤滑油沖洗零件表面，帶走因零件磨損形成的金屬屑等臟物。 ④密封：利用潤滑油膜，提高汽缸的密封性。 ⑤防銹：潤滑油附著于零件表面，可防止零件表面與水分、空氣及燃氣接觸而發(fā)生氧化和銹蝕，以減少腐蝕性磨損。 此外，潤滑油膜還有減輕軸與軸承間和其他零件間沖擊負荷的作用。 柴油發(fā)電機按機油輸送到運動零件摩擦表面的方式不同，其主要有三種潤滑方式：激濺式潤滑、壓力式潤滑和油霧潤滑。 只有小缸徑單缸柴油發(fā)電機，采用激濺式潤滑而不用機油泵（壓力式潤滑）的。它利用固定在連桿大頭蓋上特制的油勺，在每次旋轉(zhuǎn)中伸人到油底殼油面下，將機油飛濺起來，以潤滑發(fā)動機各摩擦表面。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、消耗功率小、成本低，缺點是潤滑不夠可靠，機油易起泡，消耗量大。 現(xiàn)代多缸柴油發(fā)電機大多采用以壓力循環(huán)潤滑為主、飛濺潤滑和油霧潤滑為輔的復(fù)合潤滑方式。復(fù)合潤滑方式工作可靠，并可使整個潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化。對于承受負荷較大，相對運動速度較高的摩擦表面，如主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等機件采用壓力潤滑。它是利用機油泵的壓力，把機油從油底殼經(jīng)油道和油管送到各運動零件的摩擦表面進行潤滑。這種潤滑方式潤滑可靠、效果好，并具有很高的清洗和冷卻作用。對于用壓力送油難以達到、承受負荷不大和相對運動速度較小的摩擦表面，如汽缸壁、正時齒輪和凸輪表面等處，則用經(jīng)軸承間隙處激濺出來的油滴進行潤滑。對于氣門調(diào)整螺釘球頭、氣門桿頂端與搖臂等處，則利用油霧附著于摩擦表面周圍，積多后滲入摩擦部位進行潤滑。 柴油發(fā)電機的某些輔助裝置（如風(fēng)扇、水泵、啟動機和充電機等），只需定期地向相關(guān)部位加注潤滑脂即可。