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       柴油机缸套的穴蚀问题,一直使柴油机的设计者和使用者们感到非常棘手。-缸套中部有一个孔穿透了气缸套的壁面,缸套未达到正常的磨摄极限,已不能继续使用,提前报废。因此,低噪音发电机厂家认真分析柴油机缸套穴蚀的原因,尽快找到解决穴蚀问题的方法,在生产上有着重要意义。一 气缸获的穴合上图 从上图我们观察到,在气缸套的活塞承压面一侧的冷却壁上、密封带上,有相当数量的直径l一smm.深2一3mm的孔群,其中在1穴蚀的成因 一般认为,穴蚀是空泡穴蚀和电化学腐蚀综合作用的结果。由于发动机的强烈振动,尤其是在活塞侧推力的作用下,造成缸套壁的挠曲变形,从而在缸套冷却水壁面附近水域中产生局部的高压和真空泡(空穴),在高真空的影响下,冷却水蒸发成气泡。有的真空泡和气泡受振动挤入或发生在缸套外壁的微小针孔中。当真空泡和气泡受到高压冲击而破裂时.就在破裂区附近产生压力冲击波,其压力可达几十、几百、几千个大气压。高压冲击波瞬间冲击缸套外壁,具有强烈的侵蚀力,破坏了缸套的保护层,在局部表面产生凹坑和空洞。另一方面,这些柴油机缸套表面局部港口机械的凹坑和空洞.是冷却水不流通的死水区.含氧量少.金属的电位较低.成为阳极.以冷却水为电解质溶液.造成缸套电化学腐蚀。在空泡穴蚀和电化学腐蚀的双重作用下.使得缸套穴蚀的状况不断严重.终导致穿孔。 柴油机强化指标不同.空泡穴蚀和电化学腐蚀发生的强烈程度不同。柴油机强化指标越高.活塞对缸壁的撞击就越厉害.缸套发生高频振动的可能性增大.故穴蚀随柴油机强化程度的提高而趋严重。康明斯NTA一8沛一GZ增压柴油机(6140).功率为42oHP.强化指标PeCm为136.skg/cm:,m/、。与其它柴油机相比较.国产61502增压柴油机的功率仅为264HP.强化指标为99kg/cm二二m/s。康明斯6CTA一8.3增压柴油机的强化指标为122kg/cm全,nl/;。可见·康明斯NTA一8 55一GZ增压柴油机的强化程度比一般的增压柴油机要高.柴油机工作时所受的机械负荷要大,相对的.柴油机缸套的振动也厉害.容易造成穴蚀。 柴油机结构不同.空泡穴蚀和电化学腐蚀发生的强烈程度不同。其中柴油机缸套厚度对穴蚀的影响较大。柴油机缸套厚度减小.缸套振动的强度则上升。这是因为缸套的厚度减小了.缸套振动频率虽然会降低.但缸套的刚度也会降低,而且效果更明显.其结果是振动加速度随壁厚的降低而大大上升.振动强度加强。一般要求缸套壁厚约为。.07D(D为缸径).康明斯NTA一855一GZ柴油机的缸径约为140mm‘缸套壁厚应为9.smm.而实测康明斯NTA一855一GZ柴油机缸套的壁厚仅为8.75mm。气缸套的壁厚过小.导致振动时缸套壁变形的幅度增大.也就非常容易造成穴蚀破坏。 柴油机缸套穴蚀破坏与许多因素有关。穴蚀严重的主要原因还是设计上对影响穴蚀的因素考虑不够.特别是对如何减少缸套的振动未予足够的重视。2穴蚀的防止 防止缸套发生穴蚀的措施有许多种、减小缸套的振动是解决问题的报本办法‘例如.增加缸套的刚度(如增加缸矜壁摩屯诚小缺套的支承跨距等)·减小活塞对缸套的冲击,力(如减小爆发压力,减小活塞与缸套何的间隙)等。另外.在同样的振动下.减小冷却水产生空泡的因素.也是一种积极的办法。 受现有条件的限制.我们对穴蚀问题采取的主要防治措施.就是在冷却系统中添加钝化型缓蚀剂.提高缸套外壁的抗蚀能力。一般钝化型缓蚀剂的主要种类有重格酸盐、亚硝酸钠和钥酸钠等。我们在冷却系统中添加的是有亚硝酸钠、钥酸钠和氢氧化钠的混合型缓蚀剂。钥酸钠在有溶解氧存在的条件下,能使碳钢表面形成具有保护作用的铁一氧化铁一铂化物的络合物钝化被膜。亚硝酸钠可使金属表面形成万一Fe:03被膜。它们在缸套表面产生一层保护膜.可以抵御气泡破裂时.对缸套的冲击.也可避免缸套遭受电化学腐蚀.而起到缓蚀的作用.添加一定量的氢氧化钠.可改变冷却水的弱酸性.将冷却液的酸碱度控制在9~10左右,有效防止缸套的电化学腐蚀。而且.由于亚硝酸钠在PH~9一10时.效果.所以加入氢氧化钠,还能更有效地发挥亚硝酸钠被膜的缓蚀作用。 另外,必须保持冷却系统中缓蚀剂始终有合适的浓度一般缓蚀剂的浓度要求控制在3汁“一6%.浓度过低不仅不起保护作用.而且由于局部表面缺少保护膜反而会加快电化学腐蚀的速度。浓度过高又会减弱缓蚀剂的作用。因此每月须检测添加一次缓蚀剂。 (下转第23页)(7 1 66)士l(土接第21页) 冷却系统中使用的冷却水应尽可能清洁。一般的自来水中难免含有一些盐类、硷类和其它杂质,对缸套的腐蚀影响较大,与使用清洁的软水相比,缸套的腐蚀速度有时竟可相差几十倍。所以,必须严格控制冷却水的质量,使用蒸馏水,下表为发动机冷却系统用水的低可接受程度。我们目前在康明斯NTA一855一GZ柴油机的冷却系统中,一律使用蒸馏水。 实践证明,在柴油机冷却系统中添加缓蚀剂,具有良好的防穴蚀效果。在采取穴蚀防止措施后,曾发生过穴蚀现象的2台故障柴油机,在更换柴油机缸套后工作已达1.2万小时,机况仍然正常,未再发生穴蚀。公司新购进的3台集装箱轮胎龙门吊,在冷却系统的严格维护下,柴油机已工作9000工作小时以上,也未曾发生穴蚀。可见在冷却系统中添加缓蚀剂,提高缸套外壁的抗蚀能力,对防治缸套的穴蚀具有显著效果. 发动机冷却系统用水的.低可接受程度含50一50防冻荆不含防冻侧化段棍度奥别APHAAS了M氮化物,ppm不大于10050卜。定一叫40启ADS12一合。方法B硫酸盆,p卿不大于10050巨t分。

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