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?chē)后w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?；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(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)械故障預(yù)兆和處理 柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)機(jī)械故障，輕則造成基礎(chǔ)件損壞，重則導(dǎo)致重大機(jī)械事故的發(fā)生。通常情況下，柴油發(fā)電機(jī)發(fā)生故障前，其轉(zhuǎn)速、聲音、排氣、水溫、機(jī)油壓力等方面會(huì)表現(xiàn)出某種異常跡象，即故障預(yù)兆特征。所以操作人員應(yīng)根據(jù)預(yù)兆的特征迅速做出正確判斷，果斷采取措施，避免事故發(fā)生。 　　1、“飛車(chē)”故障預(yù)兆特征“飛車(chē)”前，柴油發(fā)電機(jī)一般都會(huì)出現(xiàn)冒藍(lán)煙、燒機(jī)油或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象。 　　處理措施：一是關(guān)油門(mén)停止供油，并踏下制動(dòng)器；二是堵塞進(jìn)氣管，切斷空氣的進(jìn)入；三是迅速松開(kāi)高壓油管停止供油；四是車(chē)用柴油發(fā)電機(jī)行走中可用高擋重負(fù)荷（制動(dòng)），使發(fā)動(dòng)機(jī)因扭氣不足而熄火。 　?。?、粘缸故障預(yù)兆特征 　　粘缸一般在 柴油機(jī) 嚴(yán)重缺水的情況下發(fā)生，粘缸前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力，水溫表指示超過(guò)１００℃，往機(jī)體上滴幾滴冷水，有“嘶嘶”的響聲，并冒白煙，水滴很快蒸發(fā)。 　　處理措施：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間或熄火搖轉(zhuǎn)曲軸幫助冷卻，使水溫降至４０℃左右，再緩慢加入冷卻水。注意不要立即加冷卻水，否則會(huì)導(dǎo)致機(jī)件因局部溫度突然下降過(guò)快而變形或產(chǎn)生裂紋。 　?。?、搗缸故障預(yù)兆特征 　　搗缸屬破壞性較大的機(jī)械故障，除氣門(mén)落缸引起搗缸外，大多是由于連桿螺栓松退引起的，連桿螺栓松退或拉伸后，連桿軸承配合間隙增大，這時(shí)在曲軸箱部位可聽(tīng)到“嗒嗒”的敲擊聲，敲擊聲由小變大， 連桿螺栓完全脫落或折斷，連桿及軸承蓋甩出，打破機(jī)體及有關(guān)零件。 　　處理措施：立即停機(jī)檢修，更換新件。 　?。?、燒瓦故障預(yù)兆特征 　　柴油機(jī)工作中轉(zhuǎn)速突然降低，負(fù)荷加重，發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙，機(jī)油壓力下降，曲軸箱內(nèi)發(fā)生“唧唧”的干摩擦聲。 　　處理措施：立即停機(jī)，拆蓋檢查連桿軸瓦，查明原因，維修更換。 　　５、斷軸故障預(yù)兆特征 　　當(dāng)柴油機(jī)曲軸軸頸軸肩處因疲勞產(chǎn)生隱性裂紋時(shí)，故障征兆尚不明顯，隨著裂紋的擴(kuò)大加重，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱內(nèi)發(fā)生沉悶的敲擊聲，轉(zhuǎn)速變化時(shí)敲擊聲加重，發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙，不久，敲擊聲逐漸增大，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生抖動(dòng)，曲軸斷裂，隨即熄火。 　　處理措施：發(fā)現(xiàn)預(yù)兆立即停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)及時(shí)更換曲軸。 　?。?、拉缸故障的前兆特征 　　排氣管?chē)?yán)重冒黑煙而突然熄火，曲軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)不能再啟動(dòng)柴油機(jī)進(jìn)行工作，而應(yīng)查明原因并加以排除。 　　處理措施： 　?。ǎ保┰缙诎l(fā)現(xiàn)拉缸時(shí)應(yīng)首先加大氣缸滑油注油量。如過(guò)熱現(xiàn)象沒(méi)有改變，可采取單缸停油、降低轉(zhuǎn)速、加快活塞冷卻等措施，直到過(guò)熱為止。 　?。ǎ玻┊?dāng)發(fā)現(xiàn)拉缸時(shí)，必須迅速降低轉(zhuǎn)速，然后停車(chē)。繼續(xù)增加活塞冷卻，同時(shí)進(jìn)行盤(pán)車(chē)。 　?。ǎ常┤缫蚧钊蓝荒鼙P(pán)車(chē)時(shí)，可待活塞冷卻一段時(shí)間后，再行盤(pán)車(chē)使之活動(dòng)。 　?。ǎ矗┊?dāng)活塞咬死的情況比較嚴(yán)重時(shí)，可向氣缸內(nèi)注入煤油，待活塞冷卻后撬動(dòng)飛輪或盤(pán)車(chē)。 　?。ǎ担┑醺讬z查時(shí)，應(yīng)將活塞與缸套表面上的拉缸痕跡用油石仔細(xì)磨平。損壞的活塞環(huán)必須換新。若活塞和缸套損壞嚴(yán)重，應(yīng)予以換新。 　?。ǎ叮┗钊b復(fù)時(shí)，必須仔細(xì)檢查氣缸上的各注油孔注油是否正常。若活塞和氣缸套均換新，則在裝復(fù)后應(yīng)進(jìn)行磨合，磨合時(shí)應(yīng)從低負(fù)荷開(kāi)始逐漸地加負(fù)荷并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 　　（７）如拉缸事故不能修復(fù)或不允許修復(fù)時(shí)，可采取封缸方法繼續(xù)運(yùn)行。