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(yán)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(yán)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(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(rèn)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(jìn)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(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(jìn)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(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。

柴油發(fā)電機開機與關(guān)機的規(guī)范操作 一、開機前的準(zhǔn)備 1、每次在開機前必須要檢查柴油機水箱內(nèi)的冷卻水或防凍液是否滿足，如缺少要加滿。拔出機油油標(biāo)尺查看潤滑油是否缺少，如缺少要加到規(guī)定的“靜滿”刻度線，再仔細(xì)檢查有關(guān)部件有無故障隱患，如發(fā)現(xiàn)故障要及時排除方可開機。 2、嚴(yán)禁帶負(fù)荷啟動柴油機。柴油機在啟動前要注意發(fā)電機的輸出空氣開關(guān)必須處在關(guān)閉狀態(tài)。普通型發(fā)電機組柴油機啟動后要經(jīng)過3-5分鐘的怠速運轉(zhuǎn)（700轉(zhuǎn)/分鐘左右）冬天氣溫偏低，怠速運轉(zhuǎn)時間要適當(dāng)延長幾分鐘。柴油機啟動后首先要觀察機油壓力是否正常和有無漏油、漏水等不正?，F(xiàn)象，（正常情況下機油壓力必須在0.2MPa以上）如發(fā)現(xiàn)異常要立即停機檢修。如無異?，F(xiàn)象將柴油機轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分鐘，此時發(fā)電機顯示頻率50HZ，電壓400V，則可以合上輸出空氣開關(guān)投入使用。發(fā)電機組不允許長時間空載運行。（因為長時間空載運行會使柴油機噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導(dǎo)致積碳，造成氣門、活塞環(huán)漏氣。）如果是自動化發(fā)電機組，則不需要怠速運行，因為自動化機組一般都配備水加熱器，使柴油機缸體始終保持在45℃左右，柴油機啟動后可在8-15秒內(nèi)正常送電。 3、注意觀察運行中的工作狀態(tài)。發(fā)電機組在工作中，要有專人值班，經(jīng)常注意觀察可能出現(xiàn)的一系列故障，尤其要注意機油壓力、水溫、油溫、電壓、頻率等重要因素的變化。另外還要注意備有足夠的柴油，在運行中如燃油中斷，客觀上造成帶負(fù)荷停車，有可能會導(dǎo)致發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)及相關(guān)元器件的損壞。 4、嚴(yán)禁帶負(fù)荷停機。每次停機前，必須先逐步切斷負(fù)荷，然后關(guān)閉發(fā)電機組輸出空氣開關(guān)， 將柴油機減速到怠速狀態(tài)運轉(zhuǎn)3-5分鐘左右再停機。 二、開機步驟 1、旋動燃油微調(diào)操作手柄或按動“油機升速”按鈕，使柴油機門固定在相當(dāng)于機組怠速位置（約500-700rpm）。 2、打開電源開關(guān)、電源指示燈亮，然后，撳下預(yù)供油按鈕，開動預(yù)供泵，每次運轉(zhuǎn)不超過30S，如下次運轉(zhuǎn)達(dá)不到要求，應(yīng)停30S后重復(fù)一次，直至油壓達(dá)到0.2-0.3MPa時（僅對帶預(yù)供油泵），在撳下起動按鈕，使柴油機起動，此時，運轉(zhuǎn)指示燈亮。如果撳下起動按鈕12S后，柴油機仍不能起動，則應(yīng)待2min后再作第二次起動，如連續(xù)三次不能起動，應(yīng)檢查并找出故障原因。如遇氣溫較低時，對裝有預(yù)熱裝置的機組，可先將預(yù)熱開關(guān)向外拉到第I位，此時預(yù)熱器接通，2min后，再將預(yù)熱開關(guān)向外拉到第II位，此時，在預(yù)熱器接通的同時，接通電磁閥，燃油進(jìn)入預(yù)熱器，這時撳下起動按鈕，使柴油機起動。起動成功后，應(yīng)將預(yù)熱開關(guān)推回原始位置。在起動過程中，由于蓄電池電壓跌入較大，可能會出現(xiàn)監(jiān)控儀的顯示器數(shù)字起伏波動，這時只要按一下“信號解除”按鈕即可此現(xiàn)象。 3、柴油機起動后，轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在600-700rpm左右，并密切注意機油壓力的讀數(shù)，如機油壓力無指示，應(yīng)立即停機檢查。 4、若低速運轉(zhuǎn)正常，可將轉(zhuǎn)速逐漸增加到1000-1200rpm進(jìn)行柴油機預(yù)熱運轉(zhuǎn)，當(dāng)水溫達(dá)50℃，油溫達(dá)45℃左右時，將轉(zhuǎn)速增加到1545rpm或1575rpm（對250KW以上機組），充電指示燈亮，并調(diào)整發(fā)電機電壓至額定值，此時頻率表讀數(shù)應(yīng)指向51.5Hz或52.5Hz（對250KW以上機組）。 5、此時若機組工作正常，則可合上自動空氣開關(guān)，然后逐漸增加負(fù)載。注意該空氣開關(guān)帶有失壓保護裝置，一定要到發(fā)電機電壓達(dá)到70%額定電壓以上時，才有可能合閘（合閘時，應(yīng)先把開關(guān)手柄往下扣一下再向上合閘）。開關(guān)分閘后，若發(fā)電機電壓下降到40-70%額定電壓時，此開關(guān)又會向上反跳一次，但并不在合閘位置，屬正?，F(xiàn)象。 三、停機步驟： 1、逐漸卸去負(fù)荷，斷開自動空氣開關(guān)。 2、在空載狀況下，逐漸將轉(zhuǎn)速降低至600-700r/min，待柴油機水、油溫降至70℃ 以下時，再行停機。