柴油发动机缸套的穴蚀原因与预防
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车用柴油发动机缸套的穴蚀,是指水套内的冷却水因缸套受活塞侧压力作用而高频振动时所形成的“气泡”,在爆破时产生强大压力波,猛烈冲击缸套使其表面产生麻点,进而扩展成泡沫或海绵状穴蚀的一种腐蚀磨损现象。
缸套穴蚀主要发生在连杆摆动平面内的承受压力较大的一边,并呈蜂状孔穴群,有时也发生在水套间隙最窄处(如图1所示)。
在装用湿式缸套的柴油发动机上,汽缸套穴蚀是一个较普遍而且十分突出的问题,这大大缩短了汽缸套的使用寿命。
发动机工作时,活塞在汽缸内不停地运动,缸套在活塞换向运动时的撞击作用下将发生振动。当缸套壁向内振动时(如图2所示),靠近缸套壁的冷却、容积增大,使压力降低而产生真空气泡,当缸壁向外振动时,对刚刚产生的真空气泡作用了一个很大的压力,真空气泡在这一压力作用下立即破灭,产生极大的压力脉冲和高温,缸套外壁在这种瞬时的和连续不断的高压、高温作用下,即产生上述的穴蚀现象。
为减少或预防汽缸套穴蚀,在使用与维修方面应采取以下措施:
1.提高活塞连杆组的装配质量,若各零件的形位公差不符合要求,将使活塞在汽缸中倾斜、偏缸,从而使活塞撞击缸壁加剧、振动强度加大、穴蚀加快。
2.尽量避免发动机工作粗暴,因为柴油机工作过程本身就比较粗暴,最高燃烧压力和压力升高比都很大,使缸壁振动加剧、穴蚀加快。
3.活塞与缸套的配合间隙使活塞横摆时带有冲击性。间隙越大,缸套受活塞的冲击力就越大,越易产生振动与造成缸套穴蚀。
4.保证冷却水的温度处在正常的范围之内。一般柴油机最易产生穴蚀的冷却水温度是40~60℃左右,工作中应经常检查发动机冷却系的技术状况,确保发动机冷却水温度在80~90℃。
5.及时清除水套内的水垢,避免水套变窄。当缸套侧压面的水套夹层变窄时,水的可压性、适应性变差,易产生空气泡。水夹层太窄,空气泡破灭产生的冲击波可以在狭窄处反复传递,从而加速缸套的穴蚀。
6.保持冷却水的清洁。冷却水含杂质多,水容易被分离开,有利于空气气泡的形成。含有盐类、碱类
的硬水与清洁的软水相比,穴蚀速度要快几十倍。
7.保持发动机稳定运转,减少冷却水流动速度和水压的变化,以减少气泡的产生。