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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因 导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。 一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。 1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。 2.气缸套穴蚀机理 1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。 2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。 3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。 2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。 4．防止缸套穴蚀的措施 除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施： （1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。 （2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。 （3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。 结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好预防效果。

柴油发电机组的水滤器有什么作用呢 在柴油发电机上装有水滤器。水滤器由水滤器座、装滤芯的壳及滤芯组成。N系列柴油机装有一个水滤器。K38型和K50型柴油机有两个水滤器座，每座可装两个水滤器芯。水滤器座可装到节温器壳上火远距离安装在水滤器岐管上。 水滤器座有两种形式的阀门，即阀式水滤器座和柱塞式水滤器座。 阀门的作用是在更换水滤芯时进行关闭柴油机的水路，这样在更换水滤芯时就不必放尽冷却液。 水滤芯装在壳体里，可定期更换。水滤器中装有由多种化学元素组成的DCA芯子，这种滤芯可与清水或悠久性防冻剂（防漏防冻剂除外）配合使用。冷却系中一小部分冷却液流经DCA水滤器，对冷却液进行滤清和处理，以保证冷却液中必要的DCA浓度，保证柴油机不发生水垢；使所有的冷却液清洁，而已不含腐蚀性物质，如氯化物、硫化物和酸；使冷却液略呈碱性（pH值在8～9.5），并使水套和缸套表面产生一层氮化物的化学膜，以防止点蚀。 在使用DCA水滤器时，应定期更换滤芯（每250h或16000km进行B级保养时更换）。若使用中需要增加冷却液，则必须安装维修规程，对冷却液中的DCA含量用随机所带的“冷却液检查包”中的药品进行检查，一确定所应添加DCA的数量。 作用： 1、减少穴蚀和抑制腐蚀 发电机组冷却系统补充有效的化学剂，维护冷却液具有合适的添加剂浓度，减少柴油机缸套、水泵叶轮等零件穴蚀和抑制水泵叶轮及其壳体，冷却系统弯接头和管子以及热交换器、散热器、机油冷却器、中冷器管子用期端盖等零部件的腐蚀。 2、保持冷却液具有合适的酸碱性或PH值。 3、防止堵塞和积垢 用化学物质软化冷却液，防止在传达室热零部件水侧表面形成积垢而引起玉柴发电机组缸盖炸裂，活塞环磨损严重等，防止沉淀物堵塞热交换器和散热器管子及缸体和缸盖中的冷却液通道。 4、减少磨损 滤除冷却液中的泥芯砂、淤泥、机油、矿物性水垢、铁锈、变质的添加剂沉淀物和密封件碎块等杂质，减少玉柴发电机组水泵与水泵壳体之间、缸套缝隙密封圈、水泵水封（端面密封）、调（节）温器与调温器壳体以及调温器密封圈等零件的磨损。 5、可以用来诊断发动机故障并确定故障发源处。 注意： 1）B级保养时所更换的DCA芯子与新柴油机上所装的有预装滤芯滤器不同。有无B级保养时冷却已有DCA含量，而新柴油机中是清水，两者的DCA含量不同。 2）在冬季， 在冷却液中加入防冻液，以免冷却液冻结，而不要采取每天放掉冷却液的办法，有无这样会浪费DCA，如光用清水则会使气缸套严重点蚀。 3）在装有DCA水滤器的柴油机上不能使用防漏剂，有无漏剂会堵塞DCA水；滤器，所以“防漏防冻液”不可用在柴油机上。 4）如果要在滤芯更换中间加热冷却液，则应使用预先出来的冷却液。 5）每次放空冷却系统中冷却液时，应装入预装滤芯。 6）为确保有效的防护作用，每换三次滤芯或间隔更短的时间内就应检查有一次冷却液。