柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的穴蝕

1、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的穴蝕，是指水套內(nèi)的冷卻水因缸套受活塞側(cè)壓力 作用而高頻振動(dòng)時(shí)所形成的氣泡”，在爆破時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大壓力波，猛烈 沖擊缸套使其表面產(chǎn)生麻點(diǎn)，進(jìn)而擴(kuò)展成泡沫或海綿狀穴蝕的一種腐 蝕磨損現(xiàn)象。缸套穴蝕主要發(fā)生在連桿擺動(dòng)平面內(nèi)的承受壓力較大的一邊，并 呈蜂狀孔穴群，有時(shí)也發(fā)生在水套間隙最窄處。在裝用濕式缸套的柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)上，汽缸套穴蝕是一個(gè)較普遍而且十分突出的問題，這大大 縮短了汽缸套的使用壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞在汽缸內(nèi)不停地運(yùn)動(dòng)，缸套在活塞換向運(yùn)動(dòng) 時(shí)的撞擊作用下將發(fā)生振動(dòng)。當(dāng)缸套壁向內(nèi)振動(dòng)時(shí)，靠近缸套壁的冷 卻、容積增大，使壓力降低而產(chǎn)生真空氣泡，當(dāng)缸壁向外振動(dòng)時(shí)，對 剛剛產(chǎn)生的真空氣

2、泡作用了一個(gè)很大的壓力，真空氣泡在這一壓力作 用下立即破滅，產(chǎn)生極大的壓力脈沖和高溫，缸套外壁在這種瞬時(shí)的 和連續(xù)不斷的高壓、高溫作用下，即產(chǎn)生上述的穴蝕現(xiàn)象。為減少或預(yù)防汽缸套穴蝕，在使用與維修方面應(yīng)采取以下措施:提高活塞連桿組的裝配質(zhì)量，若各零件的形位公差不符合要 求，將使活塞在汽缸中傾斜、偏缸，從而使活塞撞擊缸壁加劇、振動(dòng) 強(qiáng)度加大、穴蝕加快。盡量避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，因?yàn)椴裼蜋C(jī)工作過程本身就比較粗 暴，最高燃燒壓力和壓力升高比都很大，使缸壁振動(dòng)加劇、穴蝕加快。活塞與缸套的配合間隙使活塞橫擺時(shí)帶有沖擊性。間隙越大， 缸套受活塞的沖擊力就越大，越易產(chǎn)生振動(dòng)與造成缸套穴蝕。保證冷卻水的溫度處在

3、正常的范圍之內(nèi)。一般柴油機(jī)最易產(chǎn)生 穴蝕的冷卻水溫度是4060C左右，工作中應(yīng)經(jīng)常檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻 系的技術(shù)狀況，確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度在8090C。及時(shí)清除水套內(nèi)的水垢，避免水套變窄。當(dāng)缸套側(cè)壓面的水套夾層變窄時(shí)，水的可壓性、適應(yīng)性變差，易產(chǎn)生空氣泡。水夾層太窄，空氣泡破滅產(chǎn)生的沖擊波可以在狹窄處反復(fù)傳遞，從而加速缸套的穴蝕。保持冷卻水的清潔。冷卻水含雜質(zhì)多，水容易被分離開，有利于空氣氣泡的形成。含有鹽類、堿類的硬水與清潔的軟水相比，穴蝕速度要快幾十倍。保持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，減少冷卻水流動(dòng)速度和水壓的變化，以減少氣泡的產(chǎn)生。再補(bǔ)充幾點(diǎn)：可增加缸套厚度和采用彈性模數(shù)大的材料減少振動(dòng)；缸套較長的情況下

4、，可增加輔助支襯來提高剛度；冷卻水壓偏低或因局部流道堵窄、流速加快時(shí)，都易產(chǎn)生穴蝕破壞（本人曾遇到副機(jī)原自帶水泵換用獨(dú)立水泵導(dǎo)致缸套穴蝕很嚴(yán)重）缸套外表面鍍層或涂層可減輕穴蝕.穴蝕的根本原因是缸套的橫向振動(dòng).關(guān)于穴蝕的機(jī)理論述很多.其中，較為普遍接受的一種理論認(rèn)為，機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是浸于液體中，并 與液體有相對運(yùn)動(dòng)，或機(jī)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(shí)高壓或瞬時(shí)高真空，在 瞬時(shí)高真空區(qū)，液體氣化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來;在形成的瞬時(shí)的高壓時(shí)， 空泡或氣泡被壓縮,泡內(nèi)氣體迅速液化而溶于水，氣泡潰滅，周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊作用

5、， 作用并作用在金屬表面.頻繁沖擊,使機(jī)件表面金屬逐漸剝落,與此同時(shí)金屬表面還發(fā)生微觀電化學(xué)腐蝕，這兩 種腐蝕交替進(jìn)行,致使機(jī)件穴蝕破壞.對于缸套來說，穴蝕的根本原因是在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)缸套的高頻振動(dòng)，即由于活塞連桿的圓周運(yùn)動(dòng)，使活 塞對缸套造成交替循環(huán)的側(cè)推力，使缸套產(chǎn)生高頻率振動(dòng)，和局部瞬時(shí)高壓或瞬時(shí)高真空.此外缸套惡劣的高 溫環(huán)境破壞和電化學(xué)腐蝕也是和穴蝕一起伴隨發(fā)生的.缸套振動(dòng)的影響因素:活塞與缸套的配合間隙,缸套的剛度,冷卻水腔的結(jié)構(gòu)有關(guān).配合間隙大，震動(dòng)強(qiáng)度 大;缸套的剛度大，沖擊時(shí)變形小，受沖擊強(qiáng)度小;冷卻水腔流道窄，水速高易產(chǎn)生氣泡，水流速度應(yīng)小于2M/S. 此外還與冷卻水溫和壓力有關(guān)，水溫50-60攝氏度穴蝕嚴(yán)重，80-90攝氏度穴蝕較輕.壓力提高將抑制氣泡的 產(chǎn)生，但另一方面會使水溫升高而加速穴蝕.防止缸套穴蝕的措施：1改進(jìn)材料，提高材料的抗腐蝕特性.2在缸套的外表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層.3冷卻水腔內(nèi)安裝防腐鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)，防止電