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气缸套高频振动是福建泉州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福建泉州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福建泉州柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是福建泉州柴油发电机普遍存在的严重问题。随着福建泉州本地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福建泉州柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响福建泉州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、轻型大功率福建泉州本地柴油发电机，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。有的福建泉州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，甚至福建泉州本地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福建泉州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，一般集中在福建泉州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) 福建泉州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。福建泉州柴油发电机运转时，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福建泉州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。缸套穴蚀与福建泉州柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、福建泉州柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。福建泉州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。如果福建泉州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。福建泉州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。福建泉州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。从发挥福建泉州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，对福建泉州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；例如福建泉州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，以取得良好效果。

福建泉州本地柴油发电机组的机油变质简单鉴别方法 发电机组油底壳内的机油，由于与空气接触及受热，易被逐渐氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青质慢慢地增多，机油的颜色会渐渐变黑，黏度也会逐渐下降，同时性能降低，因而到了规定的换油期则必须更换新油。但在工作中发现，有时换油不久，机油又很快地变质，颜色由深蓝变黄，或是先变黑后突然变灰，失去了原有的技术性能。 1.变质原因 ⑴机油中渗进了水分。机油中有水，会促使油泥的形成，使机油沾污变质（俗称“老化”），此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱，促进了泡沫的形成，使机油变成了乳化液，破坏了油膜。实验证明，当水分达到1％时，机件磨损将加快2.5倍。 ⑵曲轴箱通气性差，机油散热不良。福建泉州本地柴油发电机工作时，会有一些燃烧气体窜入曲轴箱内，若活塞环严重损坏，此现象将更严重，曲轴箱内的气压将因此而升高，若压力高于外界大气压力，则会给活塞运行带来一定阻力，导致机油由油底壳与气缸体结合处向外渗漏。另外，泄漏到曲轴箱内的气体中含有二氧化硫，会促进机油很快变质。为此，必须使曲轴箱内的气压与外界大气压力相等。有的福建泉州柴油发电机上特设有通气管（呼吸管），其目的就是使曲轴箱的内、外压力处于均衡状态。 ⑶保养不当。在清洗曲轴箱时，若机油滤清器或散热器清洗不彻底或漏装机油滤清器的密封垫圈，则福建泉州柴油发电机在加入新机油后，即使时间只有几个小时，也会使机油变得既黑又脏。 ⑷机油牌号使用不当。按照API（美国石油学会）等级标准，将汽油机机油分为6个等级，福建泉州柴油发电机机油分为4个等级，等级越高，油品品质越高。这两种机油原则上不能相互使用，特别是汽油机机油不能用于福建泉州柴油发电机，但是凡标有API　SE-CC标记的机油，则为汽、柴两用机油。汽油机用机油应符合API-SE品质等级，福建泉州柴油发电机用机油应符合API-CC品质等级。按SEA（美国汽车工程师学会）等级标准，将汽油机、福建泉州柴油发电机的机油黏度各分为4个等级，凡带有W字样的油品是冬用机油，标号越大，黏度指标越高；凡标有SAE15W-40牌号的机油，是冬、夏季均能用的机油，国外叫复合油，国内称稠化机油。因此，发电机组选择机油必须注意其品质和黏度这两个方面的要求，即油品的等级牌号（API)和油品的黏度牌号（SAE）；在选用时，只能以高等级油品代替低等级油品，否则容易使机油早期变质。 2.简易鉴别 ⑴观察法。取曲轴箱中的机油少许，放于容器内慢慢倾倒，边倒边观察其流动情况，如油流细长、均匀、有光泽，表明油中无胶结杂质，尚能继续使用；若油流断续且粗细不匀、混浊发黑，则应更换。 ⑵擦研法。从福建泉州本地柴油发电机曲轴箱中取少许机油，用手指擦研，如手感有机械杂质或黏度太差，则应更换。 ⑶蒸发法。取一张厚铜片置于明火上加热几分钟，然后取机油试样少许，滴于热铜片上，如果机油一滴在铜片上就发泡飞溅，说明机油内含水较多；若机油滴在铜片上没有飞溅，而立即发出爆裂声，则说明机油内含有有少量水，响声越强，则含水量就越多。