减轻柴油发电机干式和湿式汽缸套的损伤策略

摘要：发动机气缸套和活塞环是在发热、高压、交变载荷和腐蚀的状况下作业的一对摩擦副。持久在复杂多变的状况下作业，其结果是造成汽缸套损伤变形，影响了发动机的动力性、经济性和使用年限。选择高效的降低汽缸套磨耗举措，对于提高发动机的操作经济性有十分重要的目的。

      某些cummins发动机上操作两种不同规划的缸套。主要一种发动机所选择的规划取决于其生产的年代。康明斯发动机序列号(ESN)在14022615之前安装的发动机操作槽顶缸套。它们选用特有的缸套法兰顶面槽。ESN为14022615及以后安装的发动机操作平顶缸套。它们选取特有的平顶缸套法兰，但防火圈除外。柴油发电机的汽缸套的构造水冷式发动机的气缸套有以下两种。

      湿式缸套外壁与防锈水直接接触，其优点是散热效果好，制造方便，但防锈水对气缸套外壁腐较严重，而且要有可靠的密封对策。湿式气缸套装入气缸体后，其外壁直接与防锈水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和汽缸体接触，壁厚通常为5~9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，一般只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便。但短处是强度、刚度都不如干式汽缸套好 ，而目容易产牛漏水状况 ，故应该采用—些防漏举措。

      干式气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与防冻液接触而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，通常为1～3 mm。它具有整体式气缸体的亮点，强度和刚度都较好500kw柴油发电机，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。

      汽缸套由于损伤的缘故，测量上、下、左、右的尺寸就不相同。如锥度和椭圆度大于0．8mrn，损伤量大于0．35、0．，就不能继续使用。气缸修复尺寸通常按标准直径加大0，25mm作为一级修复尺寸，加大到1﹒5～2mm时则报废。气缸套正常损伤情形，其较大损伤位置在活塞位于上止点时第一道活塞环附近，这是因为该处温度较高，摩擦力较大，尘土随空气从上部吸人，积炭也是在上部发生，故损伤较甚，中部次之，下部较小。缸壁与活塞之间润滑的机油是从下向上送到气缸壁上，硬质杂质颗粒较重，多附于汽缸套的下部，故使下部磨耗严重。气缸套与活塞环在过热和润滑不好的情形下相对滑动，产生熔着磨耗。

      润滑因素较差，使汽缸套上部磨耗严重。汽缸套上部邻近燃烧室，温度很高，润滑要素很差。新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释，加剧了上部要素的恶化，使气缸上基本都处于干摩擦或半干摩擦状态，这是导致汽缸上部磨耗严重的原因。

      上部承受压力大，使汽缸损伤呈上重下轻。活塞环在自身弹力和背压的功能下紧压在缸壁上，正压力越大，润滑油膜通过发展变化而成和维持越困难，机械损伤加剧。在作功行程中，随着活塞下行，正压力逐渐下降，因而汽缸磨耗呈上重下轻。

      汽缸内可燃混合气燃烧后，造成水蒸气和酸性氧化物，它们溶于水中生成矿物酸，加上燃烧中生成的有机酸，对汽缸表层造成腐蚀作用，腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉，引起气缸套变形。

      杂质进入使汽缸中部磨损加剧。空气中的尘土、润滑油中的杂质等，进到活塞和缸壁间引起磨料损伤。尘土或杂质随活塞在汽缸中往复运动时，由于在气缸中地方位置置的运动转速较大，故加剧了气缸中部的磨损。

      若润滑油滤芯作业不正常，润滑油得不到有效果的过滤，含有广泛硬质颗粒的润滑油必定使气缸套内璧磨损加剧。

      空气滤清器的作用是解决进到汽缸的空气中所含的尘土和沙粒，以缩短汽缸、活塞和活塞环等零部件的磨损。实验表明，发动机若不装空气过滤器，气缸的磨耗将添加6-8倍。空气滤芯长久得不到清洁维护，滤清效果差，将加速气缸套的损伤。

      柴油发电机气缸套的磨耗是相当复杂、缓慢而目非常微/小的磨损。其复杂性是由干柴油发电机活塞副的运动优势和动力特征造成的。在整个工作流程中不仅活塞的运动速度和受力的方向及大小是瞬时变化的.而且活塞的两侧则（主推力边和次推力边）所受的力的大小也是不一样的。也就是说不仅沿汽缸T套母线方向的转速和力的大小是变化的，而且沿汽缸套的圆周方向其值也是变化的。这就使得气缸套的内表面形成了三维不均匀损伤，即沿气缸套的母线方向形成了锥度，而沿圆周方向则造成了失圆。当锥度和失圆度超过了限定值就造成了气缸套的漏气失效。

      柴油发电机气缸套的磨损是相当缓慢而且微小的过程。这是由于活塞环与汽缸壁之间的润滑状态基本上是处于流体动力润滑状态。磨损状态的测定必须有偏高的精度 、有较好的重复性并且要求测点多、位置确定。以往人们所用过的测量方案如称重法、刻痕法和放射性同位素法以及光谱法和铁谱法。

      汽缸壁上端因为温度高、润滑差、活塞环压力大，故上端较下端容易损伤，同时又因侧压力的影响康明斯发电机参数表，左右方向的损伤较前后方向严重，其结果使缸套内壁形成椭圆形和锥形。为了减小气缸套磨耗，在操作柴油发电机时．应注意做到以下几点。

      冷车起动时，因为温度低，机油粘度大，流动性差，使机油泵供油不足。同时，原汽缸壁上的机油在停车后沿汽缸壁下流，因此在启动的瞬间得不到正常作业时那样良好的润滑，导致启动时气缸璧磨损大大增加。因此，初次起动时，应先使发动机空转几圈，待摩擦表面得到润滑后再启动。

      要严格按季节和发动机性能要点选取较佳粘度值的润滑油，不可随意购用劣质润滑油，并经常检修和保持润滑油的数量与品质。

      使空气过滤器、机油滤清器和柴油滤芯保持良好的工作状态，对减小汽缸套的磨耗至关重要。加强对“三滤”的维保，是预防机械杂质进入汽缸，减少气缸磨损，增长发动机使用时限的一项重要方案，在农村和多风沙地区尤为重要。

      发动机的正常工作温度应处在80-90℃。温度过低，无法保持良好的润滑，会增大气缸壁的磨耗，汽缸内的水蒸气易凝结成水珠，溶解废气中的酸性气体分子，生成酸性物质，使气缸璧受到腐蚀磨损。试验表明，当气缸璧温度由90℃降到50℃时，气缸磨损量为90℃时的4倍。温度偏高，会使汽缸强度减小而加剧损伤，甚至可能使活塞过量膨胀而造成“胀缸”故障。

      在使用步骤中，及时发现问题及时予以处理，随时更换或维修损坏和变形的配件柴油发电机的启动方式。安装汽缸套时要严格按技术要点检修和装配。在保修换环作业中，要选择弹力适当的活塞环，弹力过小，使燃气窜入曲轴箱吹落汽缸壁上的机油，增大气缸壁磨损;弹力过大，直接加剧汽缸壁的磨损，或因汽缸壁上的油膜遭到破坏而加剧其磨耗。曲轴连杆轴颈和曲轴颈不平行。发动机因烧瓦等原由，会使主轴因受到剧烈的冲击而变形，若不及时校正而继续操作，同样会加速汽缸套磨损。