柴油機(jī)穴蝕的產(chǎn)生及預(yù)防
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發(fā)布日期：2023-09-04
中國(guó)柴油發(fā)電機(jī)組網(wǎng)行業(yè)資料——現(xiàn)代柴油機(jī)的有效壓力、轉(zhuǎn)速、比功率不斷提高，比質(zhì)量越來(lái)越小，結(jié)構(gòu)日益緊湊，氣缸套壁厚有減薄的趨勢(shì)，這使其抗穴蝕的能力有所下降。我們?cè)诰S修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代柴油機(jī)的穴蝕損壞非常嚴(yán)重，許多柴油機(jī)的氣缸套不是因?yàn)槌^(guò)了磨損極限而更換，往往是因穴蝕損壞被迫換新。穴蝕已成為影響現(xiàn)代柴油機(jī)使用壽命和可靠性的重要因素。
1、穴蝕的產(chǎn)生
穴蝕是指柴油機(jī)濕式缸套外壁與冷卻液接觸的表面被破壞成一些針狀的孔洞，這些孔洞逐漸擴(kuò)大、加深，最后形成深孔或裂紋；孔洞一般很清潔，沒(méi)有腐蝕生成物。濕式缸套直接與冷卻液接觸，不可避免地逐漸被穴蝕；而干式缸套雖然不與冷卻液直接接觸，但缸套座同樣受到穴蝕，缸套座被逐漸穴蝕成通孔或裂紋后，就會(huì)進(jìn)一步破壞干式缸套。
一般認(rèn)為，穴蝕由缸套高頻振動(dòng)引起。機(jī)械振動(dòng)引起冷卻液壓力變化，使冷卻液中產(chǎn)生氣泡并破裂，此過(guò)程就是穴蝕產(chǎn)生的原因。由于冷卻液中溶有氣體，當(dāng)氣缸高頻振動(dòng)使冷卻液的局部壓力降到某一臨界值時(shí)，溶于冷卻液中的氣體便以氣泡的形式分離出來(lái)，這些氣泡流到高壓區(qū)，當(dāng)壓力超過(guò)氣泡壓力時(shí)便發(fā)生潰滅。處于氣泡狀態(tài)的氣體重新液化或溶于冷卻液中，體積驟然減小，冷卻液向氣泡中心高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫，并以壓力波的形式超音速向四周傳播，當(dāng)作用在氣缸套外表面時(shí)，產(chǎn)生很大的沖擊、擠壓和高溫。在這種力的反復(fù)作用下，缸套外表面產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落，呈麻點(diǎn)狀和針狀小孔，并隨著穴蝕的進(jìn)行而逐漸擴(kuò)展。
2、穴蝕的預(yù)防
(1)使用因素 a.最易發(fā)生穴蝕的冷卻液溫度是40℃-60℃，因此使用中要盡量使冷卻液保持正常的工作溫度(80℃-85℃)。b.要加用廠家規(guī)定的冷卻液，不用硬水或含雜質(zhì)較多的冷卻水(液)。實(shí)驗(yàn)表明，含有鹽類(lèi)、堿類(lèi)的硬水比清潔的軟水穴蝕速度大幾十倍。c.盡量減少怠速、大負(fù)荷和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。d.按規(guī)定加用燃油，減輕由燃燒引起的柴油機(jī)工作粗暴。
(2)維修因素 a.按規(guī)定更換冷卻液，并及時(shí)清洗冷卻系，使冷卻系經(jīng)常保持良好的技術(shù)狀態(tài)。b.按規(guī)定調(diào)整供油提前角及燃料系各總成，保持燃料系良好的工作性能，減輕不正常燃燒造成的危害。c.保持良好的配缸間隙、曲軸軸承間隙和連桿軸承間隙，以減輕敲缸和振動(dòng)。d.安裝氣缸套、活塞、連桿等機(jī)件時(shí)，要盡量達(dá)到垂直度、平行度的要求，減小活塞對(duì)氣缸套的不正常沖擊。
(3)制造因素 a.在水套側(cè)壁涂防穴蝕材料和吸振物質(zhì)。b.提高氣缸套外表面的硬度；盡量降低外表面的粗糙度；選用抗穴蝕能力強(qiáng)的材料。c.選用合適的氣缸套壁厚，增加其剛度，以避免共振。
1、穴蝕的產(chǎn)生
穴蝕是指柴油機(jī)濕式缸套外壁與冷卻液接觸的表面被破壞成一些針狀的孔洞，這些孔洞逐漸擴(kuò)大、加深，最后形成深孔或裂紋；孔洞一般很清潔，沒(méi)有腐蝕生成物。濕式缸套直接與冷卻液接觸，不可避免地逐漸被穴蝕；而干式缸套雖然不與冷卻液直接接觸，但缸套座同樣受到穴蝕，缸套座被逐漸穴蝕成通孔或裂紋后，就會(huì)進(jìn)一步破壞干式缸套。
一般認(rèn)為，穴蝕由缸套高頻振動(dòng)引起。機(jī)械振動(dòng)引起冷卻液壓力變化，使冷卻液中產(chǎn)生氣泡并破裂，此過(guò)程就是穴蝕產(chǎn)生的原因。由于冷卻液中溶有氣體，當(dāng)氣缸高頻振動(dòng)使冷卻液的局部壓力降到某一臨界值時(shí)，溶于冷卻液中的氣體便以氣泡的形式分離出來(lái)，這些氣泡流到高壓區(qū)，當(dāng)壓力超過(guò)氣泡壓力時(shí)便發(fā)生潰滅。處于氣泡狀態(tài)的氣體重新液化或溶于冷卻液中，體積驟然減小，冷卻液向氣泡中心高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫，并以壓力波的形式超音速向四周傳播，當(dāng)作用在氣缸套外表面時(shí)，產(chǎn)生很大的沖擊、擠壓和高溫。在這種力的反復(fù)作用下，缸套外表面產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落，呈麻點(diǎn)狀和針狀小孔，并隨著穴蝕的進(jìn)行而逐漸擴(kuò)展。
2、穴蝕的預(yù)防
(1)使用因素 a.最易發(fā)生穴蝕的冷卻液溫度是40℃-60℃，因此使用中要盡量使冷卻液保持正常的工作溫度(80℃-85℃)。b.要加用廠家規(guī)定的冷卻液，不用硬水或含雜質(zhì)較多的冷卻水(液)。實(shí)驗(yàn)表明，含有鹽類(lèi)、堿類(lèi)的硬水比清潔的軟水穴蝕速度大幾十倍。c.盡量減少怠速、大負(fù)荷和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。d.按規(guī)定加用燃油，減輕由燃燒引起的柴油機(jī)工作粗暴。
(2)維修因素 a.按規(guī)定更換冷卻液，并及時(shí)清洗冷卻系，使冷卻系經(jīng)常保持良好的技術(shù)狀態(tài)。b.按規(guī)定調(diào)整供油提前角及燃料系各總成，保持燃料系良好的工作性能，減輕不正常燃燒造成的危害。c.保持良好的配缸間隙、曲軸軸承間隙和連桿軸承間隙，以減輕敲缸和振動(dòng)。d.安裝氣缸套、活塞、連桿等機(jī)件時(shí)，要盡量達(dá)到垂直度、平行度的要求，減小活塞對(duì)氣缸套的不正常沖擊。
(3)制造因素 a.在水套側(cè)壁涂防穴蝕材料和吸振物質(zhì)。b.提高氣缸套外表面的硬度；盡量降低外表面的粗糙度；選用抗穴蝕能力強(qiáng)的材料。c.選用合適的氣缸套壁厚，增加其剛度，以避免共振。
