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气缸套高频振动是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。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着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柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响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) 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。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。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。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。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。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。

电控型柴油发电机维修技术探讨 　　摘 要：随着社会经济科技的不断发展，其中发电机组制造业也有很好的发展。从发电机组行业的发展中可以发现它存在各类的问题，这对于发电机组行业的继续发展有一定的阻碍。发电机组的电控发电机有着操作方便的优势，它可以提高柴油发电机的性能。同时，电控柴油发电机的构造是比较复杂的，这使得它在使用中存在一定的问题。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。 发电机组行业近几年有着很好的发展势头，很多先进的技术都应用到发电机组行业之中，一方面可以提高发电机组的环保性，另一方面可以提高其经济性。相比之下，现在的发电机组内部构造会比传统的发电机组更加复杂，这使得发电机组在维修的过程中也存在一定的难度，这要求维修人员具备较高水平的技术。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。 一、电控柴油发电机系统中的问题 发电机对于发电机组的发展而言是极为重要的，它对于发电机组的性和性能有着直接的影响。接下来就对电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析，主要有以下几个方面： 1、 元件击穿故障 发电机组的电控发电机内部构造十分复杂，内部有传感器、执行器等电控元件。电控元件的运行可以使得控制活动顺利完成，如果电控元件存在故障，这会对于整个发电机系统造成影响。电控元件的整体性能很高，但是它们十分脆弱，在运行的过程中，受到外界环境的影响会使其发生击穿的故障。发动机在长时间的运作之后会产生很多的热量，虽然它具有散热的功能，但是并不能将全部的热量排放出去。热量无法排出的情况下会使得发电机的温度上升，上升到一定程度会导致发电机出现短路情况，甚至会使发电机无法正常的启动。 2、 元件老化故障 对于电控发电机来说，电控元件有着很重要的作用，它比较容易出现老化的故障。发电机的长时间运作以及外界环境的影响会使得其老化速度加快，从相关调查数据中可以发现大部分的电控元件都在未达到使用寿命的时候便失去功能，这对于工作的开展造成一定的影响。发电机组的发电机在运作的过程中，电压和电流会发生一定的变化，这对于电控元件有一定的影响。如果电流的变化十分显著，它对于电控元件的影响也会更加明显。电控元件很容易受到电磁场的影响，这可能会导致电控元件出现损坏。同样的，发电机运作过程中的灰尘对于电控元件也有一定的影响。 二、电控柴油发电机系统的维修技术 上面的文章对于电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析，主要有元件击穿故障和元件老化故障两个方面。接下来根据这些信息并结合实际情况对发电机组电控发电系统的维修技术进行思考讨论，主要有以下几个方面： 1、 诊断和维修工具 对电控柴油发电机系统进行诊断中，维修工具是必不可少的。对电控发电机进行故障诊断的工具主要有五个， 个是测试灯，它主要是对发动机的电路故障进行诊断和维修，工作人员通过观察测试灯上指示灯的状态来进行判断;第二个是跨接线，它也是对发电机组发电机系统的电路故障进行诊断和维修，它与测试灯是存在差别的，它主要是利用发动机内部的电路跨接来对它的各个端头进行区分的;第三个是万用表，它主要是对发电机系统的电路和电控元件的阻抗性质进行检测，这可以对发电机系统内的电路和元件的物理量有较好的掌握，这对于后期工作的开展奠定基础;第四个是真空泵，它是将发动机内部产生的空气抽离，这可以使得发电机在真空环境之中运作，在一定程度上可以减少发动机内产生混合气体;第五个是燃油压力表，它是对柴油发电机系统的燃油压力进行测量，通过测量可以确保燃油压力是处于的状态之中，这在一定程度上可以确保发电机组发电机系统的性。 2、诊断基本程序 电控柴油发电机故障的诊断程序主要有三步。 步是向车主询问，对于发电机组的故障基本情况进行了解，然后再对发电机组的故障进行诊断，将一些故障问题排除;第二步是对发动机系统的外部进行检查，对它的情况进一步掌握;第三部是对柴油发电机系统的故障码调取，在这个过程中需要对发电机组进行多次检测，对于故障的位置进一步化。 　　 本篇文章对电控柴油发电机系统的故障进行思考分析，对于维修的技术进行说明总结，发电机组维修人员要不断提高专业技能，这可以更好保障电控发电机系统的正常运行。