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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(kāi)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。活塞質(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(guò)高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長(zhǎng)期水溫過(guò)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(shù)脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開(kāi)，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。

柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油的主要性能指標(biāo)有哪些 (1)粘度 粘度即通常所說(shuō)的稀稠程度，實(shí)際上粘度是液體的內(nèi)摩擦。當(dāng)油在受到作用力的影響發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，油分子之間就會(huì)產(chǎn)生阻力，使?jié)櫥碗y以流動(dòng)。阻力的大小決定于潤(rùn)滑油粘度的大小。粘度過(guò)大的機(jī)油、阻力大，機(jī)油不易流動(dòng)，其摩擦功和摩擦熱增大，冷卻和清洗作用變差；粘度過(guò)小的機(jī)油，阻力小，摩擦產(chǎn)生的熱量少，容易流動(dòng)和冷卻，但油膜不易保持，承載能力低，零件磨損增加。因此，粘度是機(jī)油主要的性能指標(biāo)，也是國(guó)產(chǎn)機(jī)油分類的主要依據(jù)。 (2)運(yùn)動(dòng)粘度比 機(jī)油的粘度隨溫度而變化，當(dāng)溫度降低時(shí)，其粘度變大。粘度隨溫度變化的性質(zhì)常用不同溫度下運(yùn)動(dòng)粘度的比值來(lái)衡量。國(guó)產(chǎn)機(jī)油規(guī)定機(jī)油在50℃與100℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度比 v50/v100的 值。比值越小，表示溫度變化時(shí)粘度變化越小，機(jī)油的品質(zhì)越好。就是說(shuō)，在低溫時(shí)，機(jī)油不會(huì)變得太稠，保證柴油機(jī)容易啟動(dòng)；在高溫時(shí)，機(jī)油不變得過(guò)稀，能保持一定的油膜，起到潤(rùn)滑和密封的作用。 (3)閃點(diǎn) 當(dāng)機(jī)油加熱時(shí)，其溫度逐漸升高，表面開(kāi)始形成油汽。當(dāng)加熱到某一溫度時(shí)，散布在油面上的油汽遇到明火接近開(kāi)始燃燒，開(kāi)始燃燒的 溫度稱為機(jī)油的閃點(diǎn)。閃點(diǎn)低的機(jī)油，易蒸發(fā)。由此可知閃點(diǎn)的高低決定了油料在高溫下的性。通常柴油機(jī)用的機(jī)油閃點(diǎn)為(140～215)℃。 (4)凝固點(diǎn) 潤(rùn)滑油在試驗(yàn)的條件下，完全停止流動(dòng)時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。它是在低溫下保證機(jī)油流動(dòng)性和過(guò)濾性的指標(biāo)。 內(nèi)燃機(jī)用的機(jī)油的凝固點(diǎn)在(-35～-5)℃之間。通常粘度高的機(jī)油其凝固點(diǎn)也高。 (5)熱氧化安定性 熱氧化安定性是指機(jī)油在高溫下抵抗氧化的能力。因?yàn)闄C(jī)油在高溫狀態(tài)下容易氧化生成各種酸類、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等。氧化變質(zhì)的機(jī)油色澤暗黑、粘度高、酸性大，有膠狀沉積物析出，造成機(jī)油濾清器堵塞、活塞環(huán)粘結(jié)等故障。為了抗氧化作用，通常在機(jī)油中加人添加劑以提高機(jī)油的熱氧化安定性。 (6)酸值和腐蝕度 酸值表示機(jī)油中含酸性物質(zhì)的多少。酸值是以中和1克機(jī)油中含有的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀(KOH)的mg數(shù)。酸性物質(zhì)一般來(lái)源于機(jī)油加工過(guò)程中形成的，或者在使用過(guò)程中氧化變質(zhì)生成的有機(jī)酸。機(jī)油含有酸性物質(zhì)對(duì)柴油機(jī)件有腐蝕作用，在高溫下更為嚴(yán)重，因此，必須限制。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)(GB391-64)規(guī)定，用腐蝕度來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)油的腐蝕性。即將鉛片放在14o℃溫度下受機(jī)油和空氣間斷作用10小時(shí)，以鉛片的重量損失(g/m2)來(lái)評(píng)定。 (7)殘?zhí)苛亢突曳? 機(jī)油中的殘?zhí)苛亢突曳钟盟陌俜謹(jǐn)?shù)來(lái)評(píng)定，要求越低越好。