核心提示：工程機(jī)械柴油機(jī)氣缸套穴蝕及其預(yù)防：氣缸套的穴蝕是柴油機(jī)常見(jiàn)的失效形式之一，研究其形成的原因，以便采取預(yù)防措施延緩穴蝕的產(chǎn)生，對(duì)減少機(jī)械故障和延長(zhǎng)機(jī)械壽命，有著十分重要的意義。

氣缸套的穴蝕是柴油機(jī)常見(jiàn)的失效形式之一，研究其形成的原因，以便采取預(yù)防措施延緩穴蝕的產(chǎn)生，對(duì)減少機(jī)械故障和延長(zhǎng)機(jī)械壽命，有著十分重要的意義。

1、氣缸套穴蝕的產(chǎn)生及其危害

在柴油機(jī)氣缸套與冷卻水接觸的表面，特點(diǎn)是在活塞主推力的一側(cè)，常常出現(xiàn)一些針狀孔洞，孔洞表面清潔，沒(méi)有腐蝕生成物。隨著時(shí)間的推移，這些針狀孔洞逐漸擴(kuò)大和深化，以致在缸套外壁形成蜂窩狀的孔穴，嚴(yán)重時(shí)甚至將缸壁穿透，這種現(xiàn)象稱(chēng)為穴蝕。

柴油機(jī)工作時(shí)，水套內(nèi)的冷卻水在活塞側(cè)壓力的作用下高頻振動(dòng)，使得冷卻水中的氣體或空氣均以氣泡的形式被分離出來(lái);當(dāng)壓力升高并達(dá)到一定值時(shí)，這些氣泡發(fā)生崩潰(爆破)而產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力波，猛烈沖擊和剝蝕缸套。這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，使缸套產(chǎn)生疲勞剝落，從而開(kāi)成蜂窩狀的小孔，小孔擴(kuò)大、加深，直至破壞和穿透。

柴油機(jī)濕示缸套的穴蝕是一個(gè)較為普遍而又十分突出的問(wèn)題，而且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)(平均有效壓力、活塞平均速度等)的提高，穴蝕的速度隨之加快，甚至有的氣缸套內(nèi)壁遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到磨損極限，就因缸套外壁穴蝕難于控制和維修而使缸套提前報(bào)廢。

2、影響氣缸套產(chǎn)生穴蝕的因素

2.1結(jié)構(gòu)

(1)氣缸套結(jié)構(gòu)

氣缸套穴蝕的根源在于氣缸套的振動(dòng)，而振動(dòng)強(qiáng)度與氣缸套結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有關(guān)。增加氣缸套的壁厚，可以提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而使振動(dòng)強(qiáng)度降低。一般認(rèn)為，當(dāng)壁厚達(dá)到0.08D(D為缸套的直徑)以上時(shí)，穴蝕現(xiàn)象就很少發(fā)生。

(2)活塞結(jié)構(gòu)

活塞銷(xiāo)的位置影響活塞上下兩 部分重量的分配比例。當(dāng)上下兩部分重量相差過(guò)大，活塞偏擺時(shí)產(chǎn)生較大的繞活塞銷(xiāo)翻轉(zhuǎn)的力矩。當(dāng)活塞的上部重量較下部重量大時(shí)，增加了活塞上部對(duì)缸壁的撞擊力，使局部的振動(dòng)強(qiáng)度增大。活塞長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，可以減弱翻轉(zhuǎn)的影響，并使活塞與缸壁的接觸面積增大，減少單位面積上的撞擊力，從而使振動(dòng)強(qiáng)度減小。

(3)水腔截面形式

水腔截面的形狀影響著水流速度，從而使液體壓力發(fā)生變化。在小截面處，水的流速高、壓力小，容易蒸發(fā)而形成氣泡;而在大截面處，水的流速相對(duì)較低、壓力高，因而在小截面向大截面過(guò)渡處產(chǎn)生穴蝕的傾向增大。

2.2活塞與缸套的配合間隙

當(dāng)活塞與缸套的配合間隙增大時(shí)，活塞對(duì)缸壁的沖擊增大，因而使穴蝕加劇。

2.3冷卻水

當(dāng)冷卻水中含有腐蝕介質(zhì)時(shí)，會(huì)形成腐蝕與穴蝕的聯(lián)合作用，使穴蝕產(chǎn)生速度成倍、甚至于成數(shù)十倍增長(zhǎng)。

2.4使用條件

當(dāng)柴油機(jī)工作過(guò)程粗暴，最大爆發(fā)壓力增大時(shí)，引起的側(cè)向撞擊力也相應(yīng)增大，從而使穴蝕增加。

3　防止氣缸套穴蝕的措施

除了在設(shè)計(jì)、制造上提高氣缸套的厚度和則度、減輕缸套的變形和高頻振動(dòng)等措施以增強(qiáng)缸套抗穴蝕的能力之外，在保狀和使用中還應(yīng)采取如下措施：

(1)適當(dāng)減小氣缸套與其上下座也的配合間隙，以減小缸套的振動(dòng)頻率和振幅;

(2)在保證正常動(dòng)轉(zhuǎn)條件的情況下，活塞和缸套的配合間隙應(yīng)盡可能減小，以減輕活塞橫擺動(dòng)所引起的缸套運(yùn)動(dòng);

(3)及時(shí)清除燃燒室積碳，以免增高壓縮比;

(4)及時(shí)清除水套內(nèi)的水垢，保證冷卻水的清潔和正常溫度，保證冷卻系統(tǒng)機(jī)件的正常工作，避免水套變窄，水流短路，從而使局部過(guò)熱或冷卻系統(tǒng)水溫過(guò)高，以減少"氣溝"的產(chǎn)生，減緩金屬腐蝕和穴蝕的發(fā)展;

(5)在保證動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，適當(dāng)減小供油提前角，以減輕柴油機(jī)工作的粗暴程度，從而減輕缸套的振動(dòng);

(6)保證柴油機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以減小冷卻水的流動(dòng)速度和水壓的反復(fù)變化，減小"氣泡"的產(chǎn)生，減緩腐蝕和穴蝕的發(fā)展;

(7)在冷卻水中加入適量的乳化液，以減輕冷卻水的表面張力，從而減輕"氣泡"崩潰(爆炸)時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力，達(dá)到減緩穴蝕的作用。