氣缸套高頻振動是江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了江蘇南通柴油發(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江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著江蘇南通柴油發(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江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率江蘇南通柴油發(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。有的江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)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，甚至江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)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江蘇南通柴油發(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，一般集中在江蘇南通柴油發(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(jìn)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(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，并與液體有相對運(yùn)動，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(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，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) 江蘇南通柴油發(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)形通道中流動著淡水或海水。江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)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(jìn)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江蘇南通柴油發(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。缸套穴蝕與江蘇南通柴油發(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)、江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)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(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(qiáng)。（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(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果江蘇南通柴油發(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。江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)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。江蘇南通柴油發(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時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮江蘇南通柴油發(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)來防止和降低缸套穴蝕外，對江蘇南通柴油發(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；例如江蘇南通柴油發(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(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

江蘇南通柴油發(fā)電機(jī)的溫度傳感器有幾種分類 (1)溫度傳感器的分類 溫度傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式、擴(kuò)散電阻式和熱電耦式等，以熱電偶、熱電阻所用多。 1)熱電偶。熱電偶將兩種不同性質(zhì)的金屬貼合在一起，當(dāng)環(huán)境溫度變化時，在其結(jié)合面上將產(chǎn)生電位差，這一原理可以用來測量溫度。 2)熱敏電阻。熱敏電阻利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化的特性來測量溫度。熱敏電阻是屬于在溫度變化時電阻值變化較大(溫度系數(shù)大)的一種硅半導(dǎo)體，由鎳、銅、鋅、鎂、錳等金屬與一些金屬氧化物以適當(dāng)比例混合并在高溫下燒結(jié)而成。所摻金屬氧化物的比例和燒結(jié)溫度的不同，可制成用于不同溫度范圍的熱敏電阻。 在一般情況下，將工作溫度范圍在-20～130℃的半導(dǎo)體用作水溫傳感器；將工作溫度范圍在600～1000℃的半導(dǎo)體用作檢測觸媒溫度的傳感器(如排氣溫度傳感器)。 按電阻值隨溫度變化的特性，可將熱敏電阻分為NTC型、PTC型和CRT型三類。 ①NTC(負(fù)溫度系數(shù))型隨著溫度上升電阻值減小的熱敏電阻。 ②PTC(正溫度系數(shù))型隨著溫度上升電阻值增大的熱敏電阻。 ③CRT(臨界溫度系數(shù))型隨著溫度上升電阻值按指數(shù)函數(shù)減小的熱敏電阻。 在上述三種熱敏電阻中，NTC型熱敏電阻較多地應(yīng)用于柴油機(jī)傳感器。在工程上，熱敏電阻可根據(jù)需要制成各種不同形狀，其可測阻值范圍在幾歐姆至幾兆歐姆。NTC熱敏電阻溫度傳感器線性較差，利用鉑絲電阻隨溫度線性變化的特性可制成鉑熱敏電阻傳感器。 (2)水溫和潤滑油溫度傳感器 水溫傳感器一般安裝在缸體水套、缸體出水口上，與冷卻水接觸，以盡量準(zhǔn)確地檢測到缸體水溫的狀況，機(jī)油溫度傳感器則可安裝于機(jī)油冷卻器等處。溫度傳感器總成一般是由墊圈、水溫傳感器、導(dǎo)線接頭三部分組成。 1)NTC型傳感器。NTC熱敏電阻式溫度傳感器內(nèi)部是一個半導(dǎo)體熱敏電阻，具有負(fù)的溫度電阻系數(shù)，可用于測量水溫和油溫。水溫、油溫愈低，電阻愈高；反之，溫度愈高，電阻愈低，溫度傳感器可以與水溫表、油溫表連接，也可與柴油機(jī)ECU連接。 以水溫傳感器為例，當(dāng)與水溫表連接時，若外殼搭鐵，則可只用一根連線。水溫傳感器與水溫表的組合可分為熱敏電阻式傳感器與雙金屬片式水溫表、熱敏電阻式傳感器與電磁式水溫表、熱敏電阻式傳感器與動磁式水溫表等數(shù)種。其中熱敏電阻式傳感器與雙金屬片式水溫表的線路連接：當(dāng)水溫低時，熱敏電阻值高，回路中電流較小，電阻絲的發(fā)熱量小，雙金屬片稍有彎曲，指示針在低溫區(qū)(C區(qū))。當(dāng)水溫高時，熱敏電阻值小，通過回路的電流較大，電阻絲的發(fā)熱量較大，雙金屬片彎曲變形較大，指示針指向高溫區(qū)(H區(qū))。公明發(fā)電機(jī) 水溫傳感器和柴油機(jī)ECU的連接：傳感器的熱敏電阻與ECU內(nèi)部上拉電阻分壓后，產(chǎn)生一個隨熱敏電阻阻值的變化而變化的電壓、柴油機(jī)ECU根據(jù)這一電壓的變化測得柴油機(jī)冷卻水溫度。 有些水溫傳感器包括2個熱敏電阻，有4個接線柱(四線型)，2個接柱與柴油機(jī)ECU連接，另外2個接柱與水溫表連接。接線柱與柴油機(jī)ECU連接，向ECU提供水溫信號。接線柱與水溫表連接，顯示水溫讀數(shù)。 2)開關(guān)型水溫傳感器。雙金屬片式水溫傳感器可構(gòu)成開關(guān)型傳感器，可與水溫過高報警燈連接。當(dāng)冷卻水溫正常時雙金屬片變形小，觸點(diǎn)分開，報警燈不亮。如果冷卻水溫升高到95～105℃以上，雙金屬片由于溫度升高而彎曲變形較大，使觸點(diǎn)閉合，報警燈電路接通發(fā)亮。

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