氣缸套高頻振動是柴油發電機產生穴蝕的根本原因 導讀：發生穴蝕破壞的除了柴油發電機氣缸套零件外，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注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發電機的重要問題，引起國內外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發電機普遍存在的嚴重問題。隨著柴油發電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發電機正常運轉的首要問題，嚴重地影響柴油發電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發電機，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。有的柴油發電機投入運轉不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現穴蝕小孔，甚至柴油發電機運轉不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發電機氣缸套基本不發生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發電機的左右側方向，特別是承受側推力 一側的偏上方；冷卻水進口、水流轉向處和水腔狹窄處對應的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內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、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，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) 柴油發電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構成冷卻水空間，在狹小的環形通道中流動著淡水或海水。柴油發電機運轉時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側，使氣缸套產生高頻振動。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生渦漩使冷卻水通道內壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到沖擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產中并非所有的筒狀活塞式柴油發電機氣缸套都發生穴蝕破壞，即使是發生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發電機的機型、結構、爆發壓力、冷卻水腔和冷卻介質、柴油發電機的工藝參數等有關。 1）缸套振動。柴油發電機運轉中氣缸套高頻振動是產生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關：（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量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質量固定不變，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外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關，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。如果柴油發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）冷卻水腔結構 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產生空泡。柴油發電機設計時要求冷卻水腔內水流速度應小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區和渦流區，有利于降低缸套穴蝕。柴油發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。從發揮柴油發電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發，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 除從材料和結構上的改進來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發電機氣缸套穴蝕，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）在冷卻水腔內安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕；例如柴油發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、結構和產生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。

加注機油寧多勿少是典型的錯誤做法 導讀：柴油發電機組正常使用的必要條件是需要日常維護與保養的，但是不少用戶在使用柴油發電機時“零保養”，以致出現了很多大大小小的問題，有部分用戶則會出現保養過度，或者說是保養不當，如果這樣既達不到保護作用，反而會造成危害。比如，加注機油很多人會覺得寧多忽少，而實質這是一種錯誤的做法，康明斯廠家將會提供這方面的技術支持。 柴油發電機機油有CA、CB、CC、CD、CE、CF一2、CF一4、CG一4、CH一4、CI一4等級別。CA級適用于低負荷無增壓柴油發電機，CB級適用于中增壓柴油發電機，CC級適用于高負荷低增壓柴油發電機。CD級適用于1985年以前的高負荷中增壓柴油發電機。CE級適用于1983年以后的高速高負荷渦輪增壓發電機。1990年以后生產的高速自吸和渦輪增壓四沖程柴油發電機應使用CF一4以上級別的機油。1998年以后出現的高速四沖程柴油發電機，為適應柴油發電機技術改進和排放規定，應使用CH一4級別的機油。2002年以后生產的渦輪增壓重負荷柴油發電機因為有廢氣再循環裝置和配方法規的要求即為滿足其后處理技術的要求，應使用CI一4級別的機油。在使用中。高級別的機油可替代低級別的機油。目前，我國柴油發電機機油主要以CF一4級別為主，CD級以下級別的機油幾乎沒有應用。 柴油發電機常用的機油牌號為：20W／40、15W／40、10W／30、5W／20、2W／20等5種。柴油發電機機油中含硫量及酸度比柴油機油高；而且柴油發電機工作過程中易于結炭，容易污染機油。此外，柴油發電機的機械熱負荷要比同等排量的柴油發電機大。因此，對機油的油品要求要高一些，要添加有特殊成分的添加劑。如果把柴油發電機用的機油加到柴油發電機上使用，會引起軸承腐蝕和剝落，也容易燒軸承。柴油發電機轉速增高時，由于活塞環的泵油作用加強，摩擦熱也增大，使機油溫度上升，黏度降低，激濺到汽缸壁上的機油也增多，從而使機油消耗增加。這時，若選用黏度過低的機油，不僅潤滑可靠性下降，而且機油消耗增加，改用黏度高一些的機油，就可改善這種情況。柴油發電機使用說明書對所選用的機油牌號，按冬、夏季分別作出規定，必須按規定加注機油，不可任意改變。只有按規定的牌號、黏度加機油，才能保證有良好的潤滑，又使機油的消耗量不大。 確定機油性能的指標很多，其中主要的是黏度。機油黏度越大，摩擦零件受力后，機油就越不容易從摩擦面間被擠出來，也就是說，油膜強度也越大。但黏度過大了，機油又不易從潤滑系統間隙、孔眼、油路中流過。增加摩擦，引起過熱。因此，選用的機油黏度一定要適當。此外，由于機油黏度與溫度有關，故在冬天或寒冷地區，尤其是高寒地區，要使用黏度較小的機油。否則將因機油黏度過大，流動性差而不能輸送到零件摩擦面的間隙中去；而且黏度大還會影響啟動性能，使得冬季啟動困難，夏天或熱帶地區，則要使用黏度大一些的機油，否則將因使用的機油黏度過稀，機油壓力下降，而使機油壓送不到所有工作部位，柴油發電機得不到可靠的潤滑。 發電機機油過少會被吸空，油壓將下降，機油到不了各潤滑表面，會加快零部件的磨損，甚至發生燒瓦事故。有些用戶怕缺油燒瓦，認為多加機油總比少加好，因此常常不按規定加油，使機油超過標準，以便一勞永逸。其實機油過多有許多危害：（1）易在曲軸前后端泄露，增加機油的消耗量，也污染環境，增加了維護的難度。（2）發電機時由于曲軸的攪動，使機油起泡沫變質，增加曲軸轉動阻力，另外油面過高也會阻礙連桿的運動，從而降低機械效率。（3）由于機油上竄到燃燒室使燃燒增多，機油消耗量增加。機油燃燒后容易在活塞環、活塞頂部氣門座、噴油嘴處形成積碳，導致活塞環的咬死、噴油嘴堵塞等故障。（4）過高的油面在連桿大頭攪動下容易產生油氣，遇高溫會著火燃燒，引起曲軸箱的爆炸。因此，發電機機油寧多勿少使錯誤的，一般機油油面線應略低于油尺上刻度為宜，油面過高會適得其反。 柴油發電機機油加注的量以符合規定油面高度為 ，過多的油往往有害無益。例如，柴油發電機的機油加過了上限，曲軸或連桿大頭有時會拍擊油面，造成功率損失。機油被擊散呈霧狀，變質很快，油霧經活塞環漏入曲軸箱通風管帶進進氣管， 在燃燒室里燃燒成很硬的燃燒積炭，粘附在活塞頂和燃燒窒壁上，既使機油消耗量增大，又容易形成室內的“熾熱點”，危害柴油發電機。 正確更換柴油發電機組機油的方法：1、將發電機組放置在一個平面內，并啟動發電機數分鐘，用以高其機油溫度然后停止發電機。2、降注油螺栓（即機油標尺）取下。3、在發電機的下面放置一個油盆，取下放油螺絲，機油即可由曲軸油箱中排出。4、檢查放油螺絲，密封及皮，如有損壞，請立即更換。5、重新裝回放油螺絲并緊固。6、降機油加至機油標尺網狀格的偏上位置。