氣缸套高頻振動(dòng)是柴油發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的重要問題，引起國(guó)內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)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(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說(shuō)來(lái)，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，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(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時(shí))就會(huì)在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時(shí)缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢，此時(shí)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(jī)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(jī)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(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對(duì)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(shí)存在或交替進(jìn)行均會(huì)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(duì)穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機(jī)理 1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或機(jī)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(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)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(lái)；在另一瞬間形成高壓時(shí)，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時(shí)周圍液體急速?zèng)_向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時(shí)，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動(dòng)著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)。缸套高頻振動(dòng)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(shí)受拉伸作用形成瞬時(shí)低壓，被壓縮時(shí)形成瞬時(shí)高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會(huì)形成瞬時(shí)高壓或低壓。在瞬時(shí)低壓時(shí)產(chǎn)生氣泡，瞬時(shí)高壓時(shí)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(jī)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(jī)的機(jī)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(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動(dòng)是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動(dòng)強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞對(duì)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(shí)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(duì)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(dòng)增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動(dòng)。剛度大，受活塞沖擊時(shí)缸套變形小，振動(dòng)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(jī)體)之間的配合間隙對(duì)缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)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(jìn)程，但也不宜長(zhǎng)期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時(shí)穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)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(jìn)來(lái)防止和降低缸套穴蝕外，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)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(qiáng)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(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)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(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時(shí)的沖擊波對(duì)缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時(shí)依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

湖北一公司研制成：自循環(huán)磁動(dòng)力發(fā)電機(jī)！ 解決霧霾問題也許并不是不可能。12月8日上午10點(diǎn)，湖北積分淘新能源科技有限公司在武漢紐賓凱潤(rùn)豐國(guó)際酒店召開新能源發(fā)電機(jī)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。記者從會(huì)上獲悉，該公司研發(fā)的“自循環(huán)磁動(dòng)力發(fā)電機(jī)”或許能填補(bǔ)新型高清潔能源的一項(xiàng)空白。據(jù)該公司董事長(zhǎng)王發(fā)剛介紹，該產(chǎn)品能持續(xù)數(shù)年不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)做功發(fā)電，同時(shí)不消耗任何石化能源，能替代目前的石化熱能源。 　“本產(chǎn)品技術(shù)利用大自然磁力能作為驅(qū)使發(fā)電機(jī)續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的補(bǔ)充動(dòng)力源、使發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)做功發(fā)電、而且不消耗任何石化能源，能代替人類依賴的石化熱能源?！睋?jù)該公司董事長(zhǎng)王發(fā)剛介紹，該產(chǎn)品像太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電機(jī)的技術(shù)原理一樣，均是利用大自然已有的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化發(fā)電。 　　在現(xiàn)場(chǎng)，記者發(fā)現(xiàn)，該機(jī)工作前，先用一個(gè)微型電源將該機(jī)啟動(dòng)，爾后發(fā)電機(jī)便借磁力能作為續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電(50Hz、~220V-380V)，在演示現(xiàn)場(chǎng)，啟動(dòng)后的磁動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)可帶動(dòng)3根3千瓦的典鎢燈管和一個(gè)4.5千瓦的電動(dòng)機(jī)，切持續(xù)時(shí)間超過二十分鐘。“我們研發(fā)的這個(gè)機(jī)器，節(jié)能效率高，使用壽命可以長(zhǎng)時(shí)間不停運(yùn)轉(zhuǎn)15-20年。同時(shí)，不受任何地理?xiàng)l件和使用環(huán)境的限制?！蓖醢l(fā)剛說(shuō)。 　　據(jù)介紹，該設(shè)備可向用電設(shè)備(照明、動(dòng)力、加熱、制冷等)長(zhǎng)時(shí)間不間斷輸送高清潔電能，整個(gè)工作過程中不需輸入任何化石燃料作動(dòng)力(其動(dòng)力能由大自然磁力源補(bǔ)給)，發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗成本為零。 　　據(jù)介紹，“自循環(huán)磁動(dòng)力發(fā)電機(jī)”可廣泛用于各種大中小型載重、公交、出租、家用汽車等作為動(dòng)力使用。同時(shí)，還可供航天航空、學(xué)校等加熱用電?！坝绕涔┕矆?chǎng)所及搶險(xiǎn)臨時(shí)用電等龐大的能源需求消費(fèi)市場(chǎng)。”王發(fā)剛說(shuō)，該技術(shù)項(xiàng)目具有靈活機(jī)動(dòng)的應(yīng)用性和任意場(chǎng)所的普遍適應(yīng)性，“大到重型工業(yè)用電，小到各行各業(yè)生產(chǎn)用電，微到千家萬(wàn)戶家電用電?！蓖醢l(fā)剛認(rèn)為，該產(chǎn)品具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 　　記者了解到，該產(chǎn)品在整個(gè)運(yùn)行過程中并不向外排放任何廢棄廢物，沒有熱排放和輻射源，達(dá)到節(jié)能、低碳、環(huán)保的目的。王發(fā)剛認(rèn)為，該設(shè)備后可有效降低和改善燃燒石化能源發(fā)電做功后排放二氧化碳、二氧化硫及化學(xué)致癌物給地球和人類帶來(lái)的熱(溫室)效應(yīng)、霧霾天氣等問題。