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气缸套高频振动是陕西西安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陕西西安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陕西西安柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是陕西西安柴油发电机普遍存在的严重问题。随着陕西西安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陕西西安柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响陕西西安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、轻型大功率陕西西安柴油发电机，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。有的陕西西安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，甚至陕西西安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陕西西安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，一般集中在陕西西安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) 陕西西安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。陕西西安柴油发电机运转时，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陕西西安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。缸套穴蚀与陕西西安柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、陕西西安柴油发电机的工艺参数等有关。
1）缸套振动。陕西西安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。如果陕西西安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。陕西西安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。陕西西安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。从发挥陕西西安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，对陕西西安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；例如陕西西安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。
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陕西西安柴油发电机常出现哪些故障?
陕西西安柴油发电机在生活和工业上有着广泛的应用，在工作时会遇到各种问题，下面陕西西安维曼发电机出租给大家说说陕西西安柴油发电机常出现哪些故障?
高压油管堵塞
当某一缸高压油管因变形或有杂质而发生堵塞时，起动发动机后在油管部位可能有明显敲击声，且由于该缸不能正常工作而出现发动机功率下降。检查方法是逐缸拧松高压油管的进油端螺母，当拧松某一缸后敲击声消失，可断定该缸为故障缸，更换油管后故障即可排除。
低压油路供油不畅
柴油机从油箱到喷油泵进油腔之间的进、回油管路均属低压油路，当其中的管路接头、垫圈和油管因损坏而漏油时，将会使空气进入油路产生气阻，导致供油不畅，发动机出现启动困难、加速迟缓等故障现象，严重时会自动熄火。当油管因老化、变形和杂质堵塞使通油截面积减小，或因油脏堵塞进油滤网和柴油滤芯时，将引起供油量不足而使发动机功率下降和起动困难。这种故障的检查和排除可在车上完成。用手油泵泵油至一定压力，松开放气螺钉，如有气泡溢出且始终排气不尽，则说明油路进空气;如没有气泡但柴油从放气螺钉处溢出无力，则说明油路被堵塞。正常现象是略为松开放气螺钉，立即有油柱以一定压力喷射出来。排除故障的方法是找出损坏或老化的垫圈、接头或油管予以更换;此类故障的方法是勤清洗进油滤网和柴油滤芯，勤检查管路，发现有问题时及时解决。
输油泵活塞弹簧折断
发动机在运行中突然熄火，不能起动。拧松放气螺钉检查发现喷油泵低压油腔无燃油或很少，用手油泵泵油至整个低压油腔充满油，排净空气重新启动，发动机恢复正常，但行驶一段距离后再次自动熄火。这种故障现象很可能是输油泵活塞弹簧折断。此故障可就车排除，拧下螺钉，更换弹簧即可。
喷油器偶件卡死
当喷油器针阀卡死在关闭位置时在气缸盖附近出现有规律的敲击声。它是由于喷油泵供油时的压力波冲击喷油器所致。判断方法是拧松接喷油器端的高压油管，如敲击声随即消失，可断定此缸喷油器针阀卡死。
输油泵止回阀密封不严
发动机启动后工作正常，但熄火停车一定时间后则出现启动困难，拧松放气螺钉有气泡溢出，需重新排净空气方能启动。这种故障多为输油泵止回阀密封不严引起。检查方法是拧下输油泵出油螺钉，泵动手油泵使燃油充满出油接头油腔，如接头内油面很快下降，则说明止回阀密封不好。拆下止回阀检查密封而是否完好，止回阀弹簧是否折断或变形，密封座面上是否附有颗粒杂质，依具体情况分别采取研磨密封面、更换止回阀或止回阀弹簧将故障排除。正常情况是油面在3分钟以上的时间内不出现下降，泵动手油泵有油柱从出油接头有力喷出。
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