氣缸套高頻振動是四川成都柴油發電機產生穴蝕的根本原因 導讀：發生穴蝕破壞的除了四川成都柴油發電機氣缸套零件外，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四川成都柴油發電機的重要問題，引起國內外的重視與研究。氣缸套穴蝕是四川成都柴油發電機普遍存在的嚴重問題。隨著四川成都柴油發電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙四川成都柴油發電機正常運轉的首要問題，嚴重地影響四川成都柴油發電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率四川成都柴油發電機，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。有的四川成都柴油發電機投入運轉不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現穴蝕小孔，甚至四川成都柴油發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四川成都柴油發電機氣缸套基本不發生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在四川成都柴油發電機的左右側方向，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，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) 四川成都柴油發電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構成冷卻水空間，在狹小的環形通道中流動著淡水或海水。四川成都柴油發電機運轉時，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四川成都柴油發電機氣缸套都發生穴蝕破壞，即使是發生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與四川成都柴油發電機的機型、結構、爆發壓力、冷卻水腔和冷卻介質、四川成都柴油發電機的工藝參數等有關。 1）缸套振動。四川成都柴油發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。如果四川成都柴油發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。四川成都柴油發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和渦流區，有利于降低缸套穴蝕。四川成都柴油發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。從發揮四川成都柴油發電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發，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，對四川成都柴油發電機氣缸套穴蝕，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；例如四川成都柴油發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。

唯有切斷供氣才是制止四川成都柴油發電機飛車行之有效的方法 四川成都柴油發電機飛車的實質是噴油泵調速器作用失靈，供油量不能隨負荷減小（轉速相應升高）而減小引起的飛車；或者是氣缸內進入了額外的燃油或過多的機油，使燃料燃燒產生的動力大大超過四川成都柴油發電機的運轉阻力（機械摩擦阻力及外界負荷），四川成都柴油發電機工作失去平衡而引起的飛車。 “飛車”產生的原因： 1.調速器部分（1）油泵齒條（拉桿）卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊，或進入臟物，或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。（2）調速器彈簧斷裂，飛錘脫出或卡滯；高速限制螺釘不起作用。（3）調速器內加入潤滑機油太多，影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機油如果凍結，飛錘不能飛甩，更易造成“飛車"。 2.油泵部分（1）油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在四川成都柴油發電機工作過程中發生“飛車”，多是因油泵內進入了臟油，油中帶進的水和機械雜質進人柱塞副的間隙中，引起柱塞卡滯。（2）安裝不當，如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關系裝錯了，或柱塞裝反。（3）為了調大供油量，使柱塞螺旋槽旋度過大。 防止“飛車”的措施：（1）調試噴油泵總成時，要嚴格地按照調試工藝檢修。調整噴油泵和調速器的各個零件和組合件、各連接點磨損時必須修復，指壞件要及時更換。裝配時要嚴格按照工藝步驟與要求進行， 要在技術狀態良好的噴油泵試驗臺上進行的調試。調試內容包括三方面：不同工作情況供油量的調整，調速器的調整，供油角度的調整。現在有輕視噴油泵的傾向，認為手工就可以解決油泵的切問題，就是上試驗臺也只是調一下供油量與供油均勻性，這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進入了臟油致使柱塞卡滯，應首先檢查清洗柴油粗細弗列加濾清器，放出油箱中沉淀物和水，然后排除柱塞卡滯現象，必要時應拆卸油泵柱塞（包括噴油嘴）進行清詵。（2）當發生“飛車"時，應沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有：立即停止供油，將凋速手柄拉到熄火位置，順手關掉油箱開關或用扳手卸掉高壓油管，（3）立即停止供氣，用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口，或用力拔下弗列加濾清器，堵死進氣口。（4）打開減壓裝置。減壓后氣門不能關死，致使四川成都柴油發電機熄火。不過采用此法等于在配氣機構中造成數毫米的間隙，在高速下，這樣大的間隙，將形成很大的沖擊，可能摜壞減壓機構、氣門彈簧或配氣系統的其它零件。如果減壓機構被打壞，則會停不住車。如在行進中，可剎車增大負荷，迫使發電機熄火。 飛車后的應急措施處理飛車的措施基本上有3個：加大負荷；切斷供油（高壓油）；切斷供氣短加大負荷的方法是掛高擋并強行制動迫使發電機熄火、這樣做雖然有效，但容易造成發電機和傳動部分零件的損壞，并容易導致交通事故。 切斷供油從原理上是說得通的、但實際上卻不怎么有效。原因是飛車多發生在發電機空載運行時，由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產生了較強的節流作用，使供油量比額定油量還大，這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒，除以大量濃黑煙的形式排出外，必然還有部分燃油滯留在發電機活塞頂部。因此即使在發生飛車時立即切斷高壓油供給，但活塞頂部的殘油足以維持相當時間的繼續燃燒，不能使發電機轉速立即降下來，浪費了寶貴的時回，眼睜睜地看著發電機損壞而束手無策。 唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法，沒有空氣中的氧氣助燃，燃油就沒有辦法繼續燃燒。切斷供氣的方法按發電機結構不同而有所區別。有減壓機構的，應立即使發電機減壓；有由機械縱或氣動操縱的進、排氣動裝置的，應立即實行阻氣能動；若這些機構都沒有，可堵住發電機進氣口，使其缺氧而自熄。