氣缸套高頻振動是泰州靖江柴油發(fā)電機產生穴蝕的根本原因 導讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了泰州靖江柴油發(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注，尤其是缸套穴蝕已是泰州靖江柴油發(fā)電機的重要問題，引起國內外的重視與研究。氣缸套穴蝕是泰州靖江柴油發(fā)電機普遍存在的嚴重問題。隨著泰州靖江柴油發(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泰州靖江柴油發(fā)電機正常運轉的首要問題，嚴重地影響泰州靖江柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率泰州靖江柴油發(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。有的泰州靖江柴油發(fā)電機投入運轉不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現穴蝕小孔，甚至泰州靖江柴油發(fā)電機運轉不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速泰州靖江柴油發(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，一般集中在泰州靖江柴油發(fā)電機的左右側方向，特別是承受側推力 一側的偏上方；冷卻水進口、水流轉向處和水腔狹窄處對應的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內部的各種電化學不均勻性導致的宏觀和微觀電化學腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質、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，關于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認為：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，金屬表面還產生微觀電化學腐蝕，兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 泰州靖江柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。泰州靖江柴油發(fā)電機運轉時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側，使氣缸套產生高頻振動。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，冷卻水進口和流動時產生渦漩使冷卻水通道內壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到沖擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產中并非所有的筒狀活塞式泰州靖江柴油發(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。缸套穴蝕與泰州靖江柴油發(fā)電機的機型、結構、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質、泰州靖江柴油發(fā)電機的工藝參數等有關。 1）缸套振動。泰州靖江柴油發(fā)電機運轉中氣缸套高頻振動是產生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關：（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量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質量固定不變，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外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關，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。如果泰州靖江柴油發(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）冷卻水腔結構 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產生空泡。泰州靖江柴油發(fā)電機設計時要求冷卻水腔內水流速度應小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內徑)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。泰州靖江柴油發(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時穴蝕嚴重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮泰州靖江柴油發(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 除從材料和結構上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對泰州靖江柴油發(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腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如泰州靖江柴油發(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、結構和產生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

泰州靖江柴油發(fā)電機的機油濾清器作用是濾去機油中各種有害雜質 機油濾清器的作用是濾去機油中各種有害雜質，防止零件配合表面的磨損，延長其他壽命。 在潤滑系中裝用幾個不同濾清能力的濾清器——集濾器和細濾器，分別和主油道并聯和串聯。故濾清器可分全流式。全流式濾清器即粗濾器是和主油道串聯在一起的，因而發(fā)動機全部機油都通過它。它能濾去機油中粒度較大（直徑為0.1mm以上）的雜質，濾芯為紙質。為了防止因粗濾器堵塞而斷油，在粗濾器的頭部裝有旁通閥，一旦粗濾器旁通閥堵塞，即可開啟，讓未經濾清的機油輸入到主油道，以保證房地局各部位潤滑。 風流濾清器即細濾器，細濾器可以濾去直接的0.001mm以上的細小雜質，它和主油道并聯，濾芯亦為紙質。機油經細濾器濾清后回到油低殼，由于發(fā)動機工作過程中總有一部分機油通過細濾器進行過濾，因此提高了總體濾清效果，延長了機油使用壽命。 全流式濾清器必須與分流式濾清器一起使用，不可只用分流式濾清器代替全流式濾清器。 KTTA型柴油機使用的全流式機油濾清器由濾清器座和濾芯組成，如圖6-9所示。濾清器座有三種類型：全流式機油濾清器座；旁通式濾清器座；組合式濾清器座。濾清器座有鋁制和鑄鐵制兩種：老式K38型用鋁制濾清器座；新式K38型和K50型用鑄鐵制濾清器座。 全流式機油濾清器座，全部機油從冷卻器流到全流式機油濾清器座，經濾芯到柴油機主油道。旁通式機油濾清器座只有部分機油留到旁通式濾清器座和濾芯。組合式機油濾清器座含全流式濾芯和旁通式濾芯。 全流式機油濾清器座的組成由壓力調節(jié)閥、濾清器旁通閥和活塞冷卻閥。 壓力調節(jié)閥——保持柴油主油道中的正確的機油壓力，并將主油道不需要的機油返回機油道。 旁通閥——在機油濾芯中阻力過大時。旁通機油，避免濾芯堵塞時柴油機因缺油而損壞。 活塞冷卻閥——控制機油只流向有濾清器座的柴油機一側?；钊鋮s油道有一分開的活塞冷卻閥，控制機油流向與有濾清器座相對一側的活塞冷卻出道。