氣缸套高頻振動是河南信陽柴油發(fā)電機產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了河南信陽柴油發(fā)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(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是河南信陽柴油發(fā)電機的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是河南信陽柴油發(fā)電機普遍存在的嚴重問題。隨著河南信陽柴油發(fā)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河南信陽柴油發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴重地影響河南信陽柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率河南信陽柴油發(fā)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。有的河南信陽柴油發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至河南信陽柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速河南信陽柴油發(fā)電機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在河南信陽柴油發(fā)電機的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)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(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)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(zhì)、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(guān)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(fā)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(qū)，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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)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) 河南信陽柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。河南信陽柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_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(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式河南信陽柴油發(fā)電機氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與河南信陽柴油發(fā)電機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、河南信陽柴油發(fā)電機的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。河南信陽柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關(guān)：（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(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)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(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，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。如果河南信陽柴油發(fā)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(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。河南信陽柴油發(fā)電機設(shè)計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。河南信陽柴油發(fā)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(fā)揮河南信陽柴油發(fā)電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，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(fā)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(jié)構(gòu)上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對河南信陽柴油發(fā)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(huán)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(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如河南信陽柴油發(fā)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(xù)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(jié)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(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

河南信陽柴油發(fā)電機起動后排氣管冒黑煙具體原因是什么 河南信陽柴油發(fā)電機起動后排氣管冒黑煙的故障，一般是由于柴油噴人燃燒室后燃燒不完善，造成大量的游離碳和廢氣一起排出所致。河南信陽柴油發(fā)電機組排氣冒黑煙的具體原因與排除方法如下： 1.供油提前角太小 （1）故障分析。當河南信陽柴油發(fā)電機組供油提前角過小時，會造成噴油器噴油延遲，使噴入燃燒室的柴油來不及充分燃燒就被排出，即柴油機后燃嚴重而使排氣冒黑煙。當供油提前角過小時還會導致排氣溫度增高，耗油量增大，功率不足等故障現(xiàn)象。 （2）故障排除方法。維修人員在遇到排氣冒黑煙現(xiàn)象時，首先應(yīng)檢查供油提前角是否正確。 2.柴油發(fā)機組超負荷工作 （1）故障分析。河南信陽柴油發(fā)電機組在運轉(zhuǎn)過程中，若出現(xiàn)超負荷工作時，會導致噴入燃燒室的柴油增多，在燃燒室空氣量不變的情況下，就會使多余的柴油得不到充分的燃燒而出現(xiàn)排氣冒黑煙現(xiàn)旁 （2）故障排除方法。上述情況導致的排氣冒黑煙現(xiàn)象，只要降低負荷使用就可。對于使用時間較長而又得不到正常維護的河南信陽柴油發(fā)電機組，應(yīng)降低負荷使用。 3.河南信陽柴油發(fā)電機組各缸供油量不均勻 （1)故障分析。河南信陽柴油發(fā)電機組在額定負荷下工作時，若各缸供油量不均勻，就會使柴油機出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象，這主要是因為各缸供油量所承擔的負荷是一定的，若出現(xiàn)個別缸供油量減少時，相比其他的缸就要超負荷工作，供油量多的缸噴人燃室的柴油多，柴油得不到充分燃燒后，就出現(xiàn)冒黑煙的故障現(xiàn)象。 （2）故障排除方法。檢查是哪一缸供油量過大，可采用隔斷法檢查。方法是：機組起動后，分別斷開噴油泵各缸的高壓油管。心若某一缸斷開后，黑煙消失或明顯減弱，且轉(zhuǎn)速下降比其他缸斷油時明顯，這說明該缸供油量過大。 排除方法是：拆下噴油泵到校泵中心調(diào)整各缸的供油量，使各缸供油量符合技術(shù)要求。 4.噴油器故障 （1）故障分析。噴油器若出現(xiàn)滴油、竄油或霧化不良時，會導致噴人燃燒室內(nèi)的柴油燃燒時間延遲而出現(xiàn)排氣冒黑煙的故障現(xiàn)象。 （2）故障排除方法。排除上述故障時，可用隔斷法確定冒黑煙的缸，然后拆下噴油器裝配到另一個氣缸中，若故障轉(zhuǎn)移到該缸，則說軔此噴油器有故障，應(yīng)拆下在噴油器校驗臺上進行檢查。若出現(xiàn)滴油、竄油或霧化不良時，應(yīng)更換噴油嘴偶件并將噴油壓力調(diào)整到規(guī)定要求。 5.燃燒室密封不良 （1）故障分析。燃燒室內(nèi)部密封不良時，會導致氣缸內(nèi)部壓縮空氣量減少，且壓縮終占時的溫度和壓力降低，噴人燃燒室內(nèi)部的柴油由于得不到充足的空氣而不能完全燃燒，使得河南信陽柴油發(fā)電機組排氣冒黑煙。造成燃燒室密封不良的因素較多，如活塞、活塞環(huán)和氣缸套出現(xiàn)過度磨損，活塞環(huán)安裝對口，氣缸墊漏氣，氣門關(guān)閉不嚴等。 （2）故障排除方法。當河南信陽柴油發(fā)電機組出現(xiàn)這種故障時，維修人員應(yīng)拆下氣缸蓋和活塞連桿組件進行認真的檢查并更換過度磨損的零部件。 6.進氣量不足 （1）故障分析。燃燒室內(nèi)部的進氣量是一定的，若由于空氣濾清器保養(yǎng)不到位、燃燒室內(nèi)部積炭增多、排氣管阻塞或渦輪增壓器損壞等，就會使燃燒室內(nèi)部的進氣量減少，從而影響柴油與空氣的充分燃燒，造成大量的游離碳和廢氣一起從排氣管中排出。 （2）故障排除方法。上述故障的排除，首先應(yīng)清洗空氣濾清器，匿有必要，再拆下氣缸蓋或排氣管進行檢查和保養(yǎng)。