氣缸套高頻振動是柴油發(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。 一般說來，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(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；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(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。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(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)口和流動時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時(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。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(shí)，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(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(shí)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)來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(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。

細(xì)節(jié)決定成敗,柴油發(fā)電機(jī)油料的選擇上應(yīng)該更細(xì)致 柴油發(fā)電機(jī)功率大、效率高、能耗低，因而得到了廣泛的應(yīng)用。也正是這些優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)反而顯得“嬌貴”，在油料的選擇與使用上才應(yīng)更細(xì)致，細(xì)節(jié)決定成敗。正確選用柴油發(fā)電機(jī)的油料，既是值機(jī)人員應(yīng)該養(yǎng)成的一種好習(xí)慣，做好這些細(xì)節(jié)，就能確保柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。 隨著環(huán)境溫度的變化，柴油發(fā)電機(jī)使用的柴油牌號也需要相應(yīng)變化，否則，柴油發(fā)電機(jī)中的燃油系統(tǒng)就可能結(jié)蠟，堵塞油路，影響柴油發(fā)電機(jī)的正常工作。一般的選用原則就是，夏季使用夏季柴油，比如10#柴油；冬季必須根據(jù)環(huán)境溫度使用相應(yīng)牌號的冬季柴油。如因環(huán)境溫度較低，柴油凝點(diǎn)的原因造成柴油發(fā)電機(jī)不易啟動，可以向柴油中添加10％~40％的裂化煤油以降低其凝點(diǎn)，也可以在進(jìn)氣管中注入少量低溫啟動液進(jìn)行啟動。在柴油發(fā)電機(jī)的使用過程中，還需要特別注意以下幾點(diǎn)： 其一，保證柴油的質(zhì)量。劣質(zhì)柴油可能對柴油發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)的精密部件造成嚴(yán)重的損壞，應(yīng)該到正規(guī)的加油站加油。 其二，保持柴油的清潔。按規(guī)定的時(shí)間或里程對車輛進(jìn)行保養(yǎng)，保證燃油弗列加濾清器的正常工作。更換柴油濾芯時(shí)，務(wù)必向弗列加濾清器中加注經(jīng)過濾后的柴油，電控柴油發(fā)電機(jī)更應(yīng)如此。 ，在任何情況下柴油都不能與柴油混合使用，否則，柴油發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生爆炸性故障。 要確保柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命，不僅要選好柴油的種類和牌號，還要正確掌握柴油的使用方法，保持柴油的清潔、新鮮。每次開機(jī)運(yùn)行之前，記得檢查柴油，觀查柴油的顏色、氣味有無變化。一旦發(fā)現(xiàn)柴油的顏色、氣味以及性能指標(biāo)有較大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換柴油，確保柴油發(fā)電機(jī)。加注柴油要適量，油量不足會加速柴油的變質(zhì)，而且會造成零件的燒損；而柴油加注過多，不僅會使油耗增大，還容易造成燃燒室燒柴油，惡化混合氣的燃燒。另外，要避免不同牌號的柴油混合使用。否則，不同牌號的柴油可能相互起化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致柴油質(zhì)量變質(zhì)，影響潤滑質(zhì)量。 對于工作負(fù)荷大、轉(zhuǎn)速較低的柴油發(fā)電機(jī)，如工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等，應(yīng)選擇粘度較大的柴油。這樣是為了保證摩擦面有足夠的油膜厚度，且摩擦阻力小，節(jié)省燃料。與此同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、環(huán)境溫度的不同，選擇不同粘度的柴油。柴油的粘度會隨著溫度的升高而發(fā)生變化，溫度較高時(shí)，潤滑油的粘度會有所下降，抗氧化性變差。因此，冬季寒冷地區(qū)，應(yīng)選用粘度小、凝點(diǎn)低的多級柴油，以保證車輛冬季冷啟動順利，同時(shí)及時(shí)有效地供油到各潤滑點(diǎn)；夏季溫度較高，則需要選用粘度較大的柴油。而對于在沙漠等酷熱地區(qū)使用的柴油發(fā)電機(jī)而言，就應(yīng)該選用粘度級別更高的柴油，以保證足夠的柴油壓力。 隨著共軌技術(shù)、電控技術(shù)、增壓中冷、排氣再循環(huán)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢已經(jīng)形成。甚至有專家預(yù)測，在未來幾十年中柴油發(fā)電機(jī)將成為世界的主流。如何 限度地發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的這一優(yōu)勢，正確地選擇與使用油料至關(guān)重要。油料品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到柴油發(fā)電機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果使用品質(zhì)差的油料，必然會導(dǎo)致功率不足，加劇機(jī)件磨損，降低柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命。無論什么類型的柴油發(fā)電機(jī)，油料的選擇和使用要求大體上都是一樣的。 總之，選擇正確、檢查和更換機(jī)油是為了確保柴油發(fā)電機(jī)性能，延長使用的重要組成部分，值機(jī)人員必須引起重視