柴油发动机缸套的穴蚀
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。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，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。
再补充几点:
1. 可增加缸套厚度和采用弹性模数大的材料减少振动;
2. 缸套较长的情况下, 可增加辅助支衬来提高刚度;
3. 冷却水压偏低或因局部流道堵窄、流速加快时，都易产生穴蚀破坏(本人曾遇到副机原自带水泵换用独立水泵导致缸套穴蚀很严重)
4. 缸套外表面镀层或涂层可减轻穴蚀.
穴蚀的根本原因是缸套的横向振动.
关于穴蚀的机理论述很多.其中,较为普遍接受的一种理论认为,机件发生穴蚀的先决条件是浸于液体中,并与液体有相对运动,或机件在液体中受到某种能量的传递作用,形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空,在瞬时高真空区,液体气化形成气泡,或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来;在形成的瞬时的高压时,空泡或气泡被压缩,泡内气体迅速液化而溶于水,气泡溃灭,周围液体急速冲向溃灭处,产生极强的冲击作用,作用并作用在金属表面.频繁冲击,使机件表面金属逐渐剥落,与此同时金属表面还发生微观电化学腐蚀,这两种腐蚀交替进行,致使机件穴蚀破坏.
对于缸套来说,穴蚀的根本原因是在柴油机运转时缸套的高频振动,即由于活塞连杆的圆周运动,使活塞对缸套造成交替循环的侧推力,使缸套产生高频率振动,和局部瞬时高压或瞬时高真空.此外缸套恶劣的高温环境破坏和电化学腐蚀也是和穴蚀一起伴随发生的.
缸套振动的影响因素:活塞与缸套的配合间隙,缸套的刚度,冷却水腔的结构有关.配合间隙大,震动强度大;缸套的刚度大,冲击时变形小,受冲击强度小;冷却水腔流道窄,水速高易产生气泡,水流速度应小于2M/S.此外还与冷却水温和压力有关,水温50-60摄氏度穴蚀严重,80-90摄氏度穴蚀较轻.压力提高将抑制气泡的产生,但另一方面会使水温升高而加速穴蚀.
防止缸套穴蚀的措施:
1改进材料,提高材料的抗腐蚀特性.
2在缸套的外表面覆盖保护层或强化层.
3冷却水腔内安装防腐锌块实施阴极保护,防止电化学腐蚀发生.
4在冷却水中添加乳化防锈油(由于污染环境,现已弃用)或无机添加剂.
对于轮机人员来说,加强机器设备的维护保养和控制好冷却水的投药浓度是防止缸套穴蚀的最好方法.
气缸套异常磨损的机理及特征
1或 2 [ 率损耗、燃油和润滑油的消耗、使用寿命以及排气的颜色等都有着重大的影响。因此，正确地认识气缸套磨损的类型及其产生的机理，并采取积极的预防措施和修复工艺，对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用效益有十分重要的意义。本文探讨了船全面而系统地分析了船舶柴油机气缸套磨损的 。}{摘要与关键词之间空一行} {
[英文标题三号 Ari ａl 字体（加粗），居中,[Abstract] The cylinder liner is an important part of Marine diesel engine, as the poor working conditions of inner wall, it is easily to wear and its wear conditions will directly impact the seal performance between the cylinder liner and piston ring,and will have a significant impact on the start , power loss, the consumption of fuel and lubricants, life and exhaust gas colors of diesel engine. Therefore, the correct understanding the types and the producing mechanism of cylinder liner wear, and it has very great significance to take active preventive measures and rehabilitation process for raising the all marine diesel engine life and the use efficiency of mechanical equipment. In this paper, studying the marine diesel engine cylinder liner wear characteristics and the formation of laws, comprehensivly and systematicly analysising the types and the mechanism of the cylinder liner wear of marine diesel engine producing, and on this basis, putting forward the preventive measures and rehabilitation process of reducing the marine diesel engine cylinder wear in the using and repairing.{英文摘要两字采用四号Ari ａl 字体（加粗）}{[Abstract]后空一格，摘要内容均用小四号Arial 字体。} [Key words]
船舶柴油机缸套穴蚀产生原因分析及预防措施
论文题目：船舶柴油机缸套穴蚀产生原因分析及预防措施 摘要 船用柴油机的穴蚀是指柴油机运转过程中，湿式气缸套外圆表面冷却壁上产生的不同于一般腐蚀和机械磨损的局部聚集小孔群腐蚀。气缸套穴蚀是船用中、高速柴油机普遍存在的严重问题。随着柴油机的功率增加、强载度的提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油机正常运转的首要问题，严重的影响柴油机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。一般说来，船用中速和高速筒形柴油机，特别是高速、轻型大功率柴油机，气缸套存在不同程度的穴蚀。有的柴油机投入运转不久在气缸外圆表面就出现穴蚀小孔，甚至柴油机运转不足千小时就因缸套穴蚀穿孔而报废，而此时缸套内圆表面尚未磨损。为此，本文主要对船舶柴油机气缸套穴蚀的现象和其机理进行了分析，通过分析其产生原因，提出了在一些日常维护保养中防止穴蚀发生的措施，并对船用柴油机气缸套的设计、制造与维修提出一些建议。 关键词：船舶柴油机、气缸套、穴蚀成因、预防措施
Abstract The cavitation erosion of marine diesel engine is different from that of the common corrosion and mechanical wear caused by the surface cooling wall of the cylinder liner. Cylinder liner cavitation erosion is a serious problem in marine medium and high speed diesel engine. With the diesel engine power increased, strong load increase and high speed and light, cylinder liner cavitation damage has become the primary problem prevents the diesel engine runs normally, serious impact on the diesel engine working reliability and liner service life. Generally, the ship with medium speed and high speed cylinder shaped diesel engine, especially in high speed and light high power diesel engine, cylinder liner have varying degrees of cavitation. Some diesel engine put into operation soon outside the cylinder circular surface appeared pitting holes, even diesel engine running less than a thousand hours is because of the cylinder liner cavitation perforation and useless, but this time cylinder circular surface not yet worn out. Therefore, this paper mainly on marine diesel engine cylinder liner cavitation phenomenon and its mechanism are analyzed, through the analysis of the causes, puts forward some measures to daily maintenance to prevent the occurrence of cavitation in and for the ship with diesel engine cylinder liner design, manufacturing and maintenance and puts forward some suggestions. Keywords: marine diesel engine、cylinder liner、cavitation erosion 、control measures.
柴油机缸套的磨损测量及园柱度
- 柴油机缸套的磨损测量及园柱度.园度的计算 评估要点： 评估时间：15min 评估标准： 1.量具的选取校验，熟练、正确使用5分 2.测量位置符合要求5分 3.测量工艺方法得当，符合技术规范20分 4.测量数据结论正确10分 5.测量数据分析结论正确10分 总分50分 每超时1分钟扣 2.5分 本文来源：https://www.360docs.net/doc/775737987.html, 测量前的准备及方法： 采用内径千分尺或内径百分表测量缸套的内径（直接测量）。 测量是在缸套内圆确定的部位上进行同一截面内的首尾（以船舶首尾方向或机器自由端及飞轮端的）方向（Y－Y）和左右舷方向（X－X）的缸径方位测量。 3、缸套内圆面的清洁尤为重要，一定在用抺布擦抺干净，以免引起附加误差。 4、握表、尺的方法一定要正确、读数、记录要同步，因为要与上一次测量比较和计算。 测量操作： 通常，中小型柴油机测量部位是固定的。如135型柴油机的气缸测量部位是：从上向下 35mm、150mm、260mm 三个深度的纵、横方向部位进行测量。依这三个深度做定位样板卡。 如无明确规定时可参照以下四个部位进行缸径测量： 1）当活塞位于上止点时，第一道活塞环相对应的气缸套缸壁位置； 2）当活塞位于行程中点时，第一道活塞环相对应的气缸套缸壁位置； 3）最后一道刮油环，在活塞行程中点时相对应的气缸套缸壁位置； 4）当活塞位于下止点时，最后一道刮油环相对应的气缸套缸壁位置。 对于二冲程柴油机，在气缸气口上、下各增加一个测量部位. （一个气口、有两个测量部位； 二个气口，有三个测量部位）。 对于大型低速二冲程柴油机气缸套，也可依上述四点部位按气缸套的长短和气缸套的布置形式，根据说明书中的说明规定和随机测量定位样板进行测量。 量缸表的使用 1、测量前的准备 测量前，需先进行内径量缸表的装配的调校。内径量缸表的调校方法如下： 1.按所要测量的缸径选用合适的可换量头，方法是使要测量的缸径值在活动量头与可换量头内端距离的量程内。将可换量头外螺纹端装入滚花螺母后拧入三通管的螺孔中，旋动可换量头，调节到量头间距比缸径尺寸值大1～2mm宜。拧紧滚花螺母紧固可换量头上的锁紧螺
柴油发动机缸套的穴蚀
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。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，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。 再补充几点: 1. 可增加缸套厚度和采用弹性模数大的材料减少振动; 2. 缸套较长的情况下, 可增加辅助支衬来提高刚度;
气缸套掉台的原因及对策
气缸套掉台的原因及对策 内燃机在使用过程中,由于合金铸铁气缸套的支承肩退刀槽处断裂而造成重大事故,轻者可使机器停止运转,重新进行维修,重者可使机器的机体、曲轴、连杆、活塞、凸轮轴等报废，造成重大经济损失。造成这种事故的原因是多方面的，但主要有以下几方面的原因：一是气缸套材质强度方面的原因，二是气缸套机加工和机体加工方面的原因，三是安装配合间隙方面的原因，四是使用方面的原因。 一、气缸套材质强度方面的原因 制造气缸套的材料大多是在一般灰铸铁的基础上加部分合金元素而成，一般可达到HT200或HT25O的要求，但有时由于材料的熔炼温度偏底，合金元素配比不合理，孕育、浇铸速度、冷却速度、时间等严重偏离工艺要求时，可造成基体晶粒粗大，铸铁中的石墨粗大、超长，或产生过冷石墨、硬质相严重偏析聚集，严重枝晶等，均可造成材料的抗拉强度降低，而满足不了内燃机的使用要求，而造成断裂、形成重大事故。 二、气缸套和机体加工误差方面的原因 1、气缸套支承肩下端面退刀槽底处过渡圆弧R加工的过小或没有，可造成应力集中。由于湿式气缸套在内燃机中是间隙配合，内燃机工作时，活塞作用于气缸套一交变力，交变力可使气缸套下部产生振动，由于气缸套的支承肩已被气缸套压紧在机体中，气缸套的振动在退刀槽处产生交变应力，随着内燃机转速的提高，交变力频率的提高和工作时间的增长，退刀槽处便产生疲劳，当达到材料的疲劳强度极限后，便出现裂纹，并逐渐扩大，直至断裂。 2、气缸套支承肩下端面相对配合处外圆中心线的位置误差及湿式缸套上下腰带外圆中心线的同轴度误差而引起的断裂。气缸套在机加工成成品后，由于加工工艺，机床精度，工装精度，刀具、工件在前工序加工出下工序的定位尺寸和形状误差的大小等原因，都可出现位置度和形状误差。有这些较大误差的气缸套装入机体后，在气缸套压紧力作用下，气缸套的支承肩处都存在着压紧力与反作用力，反作用力与压紧力之间有力矩，由于力矩的存在，这就在气缸套的支承肩退刀槽处产生了极大的内应力，（有的缸套在装配后就因此产生了裂纹）在使用后，由于缸套振动产生的疲劳等原因，而逐渐产生裂纹，而断裂。 3、气缸套支承肩下端面外圆倒角过小及退刀槽处圆弧R过大与机体装配造成的干涉。气缸套支承肩下端面外圆处倒角加工的过小时，与机体相应配合处圆弧R加工的过大时装配，便出现装
船舶柴油机气缸套的磨损及管理对策
毕业设计（专题论文） 题目二号揩体可回车增加一行姓名 系部专业 班级学号 指导教师 2014年月日
1或2 [ 率损耗、燃油和润滑油的消耗、使用寿命以及排气的颜色等都有着重大的影响。因此，正确地认识气缸套磨损的类型及其产生的机理，并采取积极的预防措施和修复工艺，对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用效益有十分重要的意义。本文探讨了船全面而系统地分析了船舶柴油机气缸套磨损的 。}{摘要与关键词之间空一行} {
引言-------------------------------------------------------------------1 1 1.1 粘着磨损1.2 磨粒磨损1.3 腐蚀磨损1.4 撞击磨损1.5 复合磨损2 气缸套正常磨损规律3 气缸套异常磨损的特征及原因3.1 气缸套异常磨损的特征---------------------------------------------8 3.2 气缸套异常磨损的原因--------------------------------------------10 4 防止气缸套异常磨损的预防措施------------------------------------------11 4.1 气缸油的选择与注油率的确定--------------------------------------11 4.2 燃油的预处理----------------------------------------------------13 4.3 主机运行时的管理------------------------------------------------13 4.4 主机的日常维护保养----------------------------------------------14 5 气缸套磨损的修复工艺--------------------------------------------------14 5.1 气缸套正常磨损的修复--------------------------------------------14 5.2 气缸套异常磨损的修复--------------------------------------------15 结论---------------------------------------------------------------------15 致谢语-------------------------------------------------------------------16 参考文献-----------------------------------------------------------------17 （章、节、小节序号后空两格，节序号前缩进四格，小节序号前缩进六格）
浅谈柴油机气缸套穴蚀的原因和预防
浅谈柴油机气缸套穴蚀的原因和预防 摘要：柴油机气缸套穴蚀的产生，严重地影响着柴油机的工作可靠性和使用寿命。在柴油机发展日益强化的今天，分析气缸套穴蚀的影响因素，找出产生穴蚀的原因和提出防止气缸套发生穴蚀的措施，已是当务之急。下面就穴蚀的原因和预防作一小谈。 主题词：气缸套穴蚀原因预防 气缸套是柴油机的重要零件之一，它的作用有：1）与气缸盖、活塞组成燃烧室，承受压缩压力和爆炸压力；2）引导活塞作往复直线运动，承受活塞的侧推力；3）把燃烧后多余的热量传给冷却水，保持正常工作温度。 柴油机气缸套的穴蚀，就是指水冷却的气缸套外表面所产生的局部破坏，这种破坏外观上看为蜂窝状凹坑，当凹坑密集时，类似海棉状组织，多集中在气缸套中、下部位置，严重的穴蚀很深甚至透过气缸壁。气缸套穴蚀是由于“穴泡腐蚀”、“电化学腐蚀”和其它腐蚀的综合作用而引起的。 一、气缸套穴蚀破坏的原因 1、气缸套的振动：气缸套振动是发生穴蚀现象的主要原因。柴油机运转中，活塞经上、下止点时，其位置从气缸套的一侧改变到另一侧，由于活塞侧倾摆动撞击气缸套壁，就会引起气缸套壁振动和变形。如果气缸套与活塞的间隙愈大，则活塞撞击缸壁的速度愈大，撞击能量就愈大，发生穴蚀也就愈严重。气缸套外壁冷却水附层因振动而产生瞬时的高压和高真空，局部高真空区冷却水蒸发成气泡，有的气泡受振动挤入或者发生在气缸套外壁最小的针孔中。当气泡收缩以致消失时，产生压力冲击波，其压力可达数千个大气压，它在极短的时间内冲击气缸套外壁，使之承受很高的冲击、挤压应力，使缸套铸铁材料中的石墨首先剥落。这个过程反复进行，促使材料疲劳破坏，从气缸套外壁上一粒一粒地剥落下来，形成针孔。越是在狭窄的空洞里，冲击波的能量也越大，造成的破坏力越强，穴蚀向纵深发展也越快。 2、冷却系统的结构：在开式冷却系统中往往没有调温器，进入柴油机的水温随工作环境条件及季节的不同而剧烈地变化着。柴油机常是以过冷状态工作，从而增加了间隙及缸套振动。在闭式冷却系统中，循环的冷却水是清洁的淡水，穴蚀的破坏力较开式冷却系统小。 3、柴油机工况的影响：不同工况时缸套活塞组的间隙及侧推力的大小随时在改变，在具体的柴油机中，转速的提高使惯性力增加，并增加了在单位工作时间内活塞撞击缸壁的次数，所以增加了穴蚀破坏。 4、冷却液特性的影响：经常更换冷却水因冷却水中含有大量的空气而加快穴蚀破坏。气缸套的外壁受到电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是由于缸套
气缸盖裂纹
柴油机气缸盖裂纹的原因及检修 气缸盖作为柴油机的固定机件，也是柴油机燃烧室的组成部分，现就柴油机气缸盖最经常出现的裂纹现象进行叙述，分析其裂纹产生原因及修理。 柴油机气缸盖产生裂纹的原因 气缸盖产生裂纹是气缸盖较为常见的故障。气缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期性的作用。在交变的热应力和机械应力的作用下，将产生疲劳裂纹，从而导致气缸盖裂纹。具体分析气缸盖产生裂纹主要有以下几个方面原因。 (1)结构设计上的原因：气缸盖底面气阀孔周围之所以常产生裂纹，主要因为该处有较大的表面积，因此，受热膨胀和冷却时收缩速度都较大。例如，柴油机工作一段时间停车后，气缸盖温度分布变化剧烈，热量通过冷却水和进排气通道迅速散发，所以在气阀孔处容易产生裂缝。再者，由于结构或受力不合理、过度圆角太小等均会引起过大的机械应力，从而导致裂纹。 (2)材料和工艺上的原因：气缸盖材料选择不当，质量不符合要求，铸造时没有很好地消除铸造应力，从而导致零件内部有缺陷，从而使气缸盖在工作时容易产生裂纹。 (3)装配质量上的原因：气缸盖螺栓不按规定交叉拧紧，或在发生气缸盖平面漏气时拧紧该处的螺母来解决，都会造成气缸盖受力不均匀而产生裂纹。喷油器安装不正确，会引起气缸盖底面局部变形，增大喷油器孔处所受的拉应力，使之容易产生裂纹。柴油机气缸盖裂纹的应急修理如果气缸盖裂纹程度较为严重，比如当气缸盖的裂纹是裂穿性的，或者裂纹产生在关键部位，或者裂纹程度较为严重，这些情况无疑都必须更换气缸盖；但当裂纹不严重或为了应急或延长使用，可根据不同的场合选择采用合适的方法进行修理。 (1)无机粘结剂修补法：这是一种最方便的方法，由于无机粘结剂能够长期在500℃高温下工作，故可用于修补气缸盖底面裂纹。但是由于受温度限制，所以建议在温度处的裂纹采用有机粘结剂修补。 (2)镶套修理法：主要用于气缸盖进、排气阀孔或喷油器孔内的列修理。通常采用此修理后气缸套可以使用两年以上。衬套的材料一般采用不锈钢或青铜，衬套端部与阀孔底部加紫铜垫以密封。 (3)覆板修理法：此修理法仅适用于气缸盖外表面的修理，可以收到较好的效果。具体现在裂纹两端钻止裂孔，然后将钢板覆盖在裂纹部位上，再用螺钉固紧在气缸盖上。气缸盖裂纹修理后，应对冷却水腔进行0.7MPa的水压试验，以检验修理质量。裂纹微小时采用锉刀、油石或风沙轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。若裂纹深达壁厚的3%以上时，停止打磨改用其他方法修理或报废换新。 责任编辑：谢秋月
柴油发动机气缸套磨损原因分析及预防措施
柴油发动机气缸套磨损原因分析及预防 【摘要】：气缸套的正常磨损有着一定的规律性。汽缸套的正常磨损也具有必然性，但对设备不规范的操作，维修保养造成的早期磨损是可以避免的。掌握汽缸套磨损规律对了解汽缸套早期磨损原因提供了理论依据，知其然，知其所以然，通过对造成汽缸套正常磨损和早期磨损原因的分析和总结，掌握正确操作和维修保养设备的方法和措施。努力提高设备的完好率和使用率。 【关键词】：气缸套磨损规律正常磨损早期磨损 汽缸套的磨损主要集中在轴向方向和径向方向。 1.气缸套正常磨损的规律 1.1轴向截面的磨损规律：沿着气缸套轴向方向，在活塞环的有效行程范围里呈上大下小趋势，即磨成一定的锥度。在第一道活塞环最上点略下处磨损最大，气缸活塞环接触不到的部位几乎没有磨损，于是形成了“缸肩”。而最后一道活塞环以下部位几乎没有磨损。 1.2径向截面的磨损规律：在平行于气缸圆周方向的横截面上，气缸磨损不均匀，磨损成不规则的椭圆形。一般是前后或左右方向磨损最大。 1.3.在同一台发动机上，不同气缸磨损情况也不相同，一般水冷式发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较严重。 2.气缸正常磨损的原因。 2..1气缸磨损成锥角的原因。 2.1.1.摩擦力不等的影响：做功行程中，燃烧的高压气体通过活塞环间隙与活塞环与活塞之间的配合间隙，穿入活塞环背面，增大了活塞环对气缸壁的压力，活塞在上止点处，第一道活塞环对气缸壁的压力最大，可达2940kpa，第二道活塞环为735kpa，第三道活塞环为294kpa。随着活塞的下行，工作气压逐渐降低，活塞环对气缸壁的压力也随之下降，由于活塞环对气缸壁的正压力大，摩擦力也随之增大大，气缸摩擦损失增加，所以越靠近气缸上部磨损越严重。 2.1.2.润滑条件不同的影响：活塞在它的工作行程中，不仅压力由大逐渐减小，而且
某轮8320型柴油机气缸套漏水故障分析
2〇17年3月浙江国际海运职业技术学院学报 M areh.2〇l6第 13卷第1期 JOURNALOFZHEJIANGINTERNATIONALMARITIMECOLLEGE Vol.l3No.l 某轮8320型柴油机气缸套漏水故障分析 袁对陈建良 (浙江国际海运职业技术学院，浙江舟山316021 ) 摘要：柴油机气缸套是重要部件，直接影响机器的可靠运行和使用寿命。文章介绍一起由于穴蚀 引发的柴油机气缸套漏水故障，根据船舶现场检查情况，基于穴蚀基本理论深入分析引发气缸套穴蚀的 几大因素，提出了一些被忽略的细节因素，并对此提出解决方法和建议。 关键词：穴蚀;缸套；冲击；情景意识 中图分类号：U664.121 文献标识码：A Analysis of 8320 Diesel Engine Cylinder Liner Leakage on a Ship Yuan Dui,Chen Jianliang (Zhejiang International Maritime College,Zhoushan, 316021, China) Abstract：Cylinder liner is an important part of a diesel engine.The engine*s reliable operation and service life can largely depend on it.The article analyzes the cylinder liner leakage caused by cavitation.According to the inspection of the liner and the basic theory of cavitation,several factors causing cylinder liner cavitation are thoroughly discussed,some neglected details and the solutions are proposed. Key words：cavitation;cylinder liner;impact;situational awareness 1故障现象及过程 某轮主机为国产某品牌8320ZC柴油机，缸径 320mm,行程 380mm，额定功率 2941 KW Q2016 年 V1602航次离开某港口后定速航行中发现N02缸 集控室数显缸套水出水温度比其他缸偏高3-4°C，值班轮机员观察机旁水温表后简单认为是传感器 测量误差所致。因该轮淡水压力表在运行中本身 就有轻微抖动，亦未过分关注压力表变化。过后 几天里，该缸水温显示一直偏高3-4°C或3-5°C，直到到港后再次备车时轮机长发现N02缸示功阀 有少量水汽(水雾状）冲出才认识到事态严重。船 员临时吊缸后对气缸盖进行水密试验正常，发现 气缸套内壁中上部有一处表面微量渗水痕迹，拆 卸缸套后发现缸套外表局部区域大量密集小坑，其中几个小孔构成的孔群最深，与内壁仅“一纸之隔”，用螺丝刀用力一捅即破。 2故障分析 故障发生后，查阅该主机的运行时间，N02缸 缸套使用跨度为2年，但换新后实际运行时间仅 为8300多小时。另据船员反映，该主机上次保养 时共更换了包括N02缸在内的3个缸套，使用为 非原装厂家备件。从故障现象观察，应该不属于 缸套裂纹类引起的漏水故障，尤其是不属于热应 力过大引起的裂纹。故障发生后船舶管理人员进 行原因分析，一致认为是缸套发生了穴蚀现象。笔者认为在普遍认知的穴蚀基本机理基础之上，还有很多需要关注的细节值得探究。 严格来讲穴蚀应该是电化学腐蚀和空泡腐蚀 共同作用的结果，相对空泡腐蚀在实践中体现较 为明显。从拆卸下来的缸套外表面多个区域我们 作者简介:袁对（ 1979-)，男，浙江舟山人，浙江国际海运职业技术学院航海工程学院讲师
浅谈船舶柴油机缸套磨损故障性能分析与处理
浅谈船舶柴油机缸套磨损故障性能分析与处理 发表时间：2014-11-20T14:39:00.357Z 来源：《价值工程》2014年第4月上旬供稿作者：刘建安 [导读] 气缸套的使用期限是以正常磨损情况下的磨损极限—最大容许直径增量和椭圆度来决定的。 Wear-out Failure Analysis and Solutions of Marine Diesel Engine Cylinder Liner 刘建安LIU Jian-an（福建船政交通职业学院，福州350007）（Fujian Chuanzheng Communications College，Fuzhou 350007，China） 摘要院本文就船舶柴油机缸套非正常磨损的现象，进行故障性质分析，对各种可能产生的磨损现象分析和总结，结合笔者在船工作的实践经验，提出了相应的预防和解决措施，以供同行参考。 Abstract: Based on the abnormal wear and tear phenomenon of marine diesel engine cylinder liner, this paper carries out the analysisand summary for all kinds of possibly generating abnormal wear of diesel engine cylinder liner, combines the author's practical workexperience for many years on board, and puts forward the corresponding preventing and solving measures as reference. 关键词院船舶柴油机；缸套；磨损故障；性能分析；解决方法 Key words: marine diesel engine；cylinder liner；wear-out failure；performance analysis；solutions 中图分类号院U664.121 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）10-0074-020 引言众所周知，船舶柴油机是船舶安全航行营运中最主要的动力装置，因而，其安全可靠的管理使用是航运企业或船舶管理公司一项重要的工作。而柴油机的性能故障中———缸套磨损，最直接地影响着柴油机的工作性能，船舶营运的经济性和可靠性，气缸套的磨损在船舶柴油机的相对运动部件正常工作时是难以避免的。据统计，大型低速柴油机气缸套的正常磨损率一般为0.01-0.03mm/kh，最大磨损率应不超过0.1mm/kh，这是可以接受的正常磨损范围。但由于某些因素的影响，将使其磨损率远远超过正常值，即产生过度磨损，甚至必须更换气缸套，使柴油机性能下降，增加船员的劳动强度和柴油机的维修费用。因此，轮机人员必须在提高管理水平，加强管理的同时，充分了解船舶柴油机气缸套异常磨损的类型及其产生机理、磨损规律，并采取积极的预防措施和修复工艺，以提高气缸套的耐磨性，从而使柴油机保持良好的性能。 气缸套的使用期限是以正常磨损情况下的磨损极限—最大容许直径增量和椭圆度来决定的。最大容许直径增量是气缸套的主要磨损，而最大容许椭圆度是次要磨损，它达到自己的极限值比主要磨损迟。当气缸套的磨损超过极限时，气缸套的磨耗速度迅速增长，使活塞环在气缸套中的开口间隙迅速增加以及与气缸套的贴合不严密，气体大量漏入曲轴箱，导致压缩终了压力和燃烧压力下降，排气温度上升，润滑油烧损增加及其性质变坏，柴油机启动困难，功率下降和运转不经济等。因此，当气缸套磨损达到极限值时，必须停航修理。如果气缸套未磨损到极限而提前修理，由于照例要对活塞、活塞环、连杆小头轴承、燃油系统精密偶件、进排气阀、连杆螺栓甚至所有易损零件进行修理或更换，这就增加了营运年限的修理费用，减少了船舶的营运收益。 1 船舶柴油机气缸套非正常磨损故障的原因性能分析1.1 磨粒磨损物质颗粒一旦进入气缸套，就会与其摩擦面和活塞间形成磨粒，通过相互间的撞击和摩擦，造成气缸套的磨损，即为磨粒磨损。这种磨损类型在柴油机气缸套中最为常见。磨粒主要包括灰尘、燃油杂质、燃烧后产生的颗粒等。主要是气缸内掺杂进细微颗粒，而颗粒本身较为坚硬，在与缸套摩擦时，缸套表面的材料会发生脱落，造成船舶柴油机缸套磨损故障。当柴油机的气缸套发生磨粒磨损时，在缸套的表面沿着活塞运动的方向会出现一条条细微且长短不同的擦痕，擦痕形状呈直线型。当磨损情况严重时，气缸套会出现较深的沟槽和刮伤。一般情况下柴油机工作时，空气中会产生一些微粒杂质，如果吸入空气中含有灰尘等杂质就将加剧零件的磨损，所以必须装有空气滤清器。空气滤清器由滤芯和壳体两部分组成。 空气滤清器的主要优点是滤清效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用而无需保养。一旦空气滤清器发生故障或者柴油机没有安装空气滤清器时，活塞的第一道气环会因为吸入灰尘造成上止点位置磨损严重。当润滑油吸入的灰尘杂质较多时，则磨损严重的位置主要位于下止点。 1.2 粘着磨损粘着磨损主要发生在高温、高压条件下。气缸套表面在肉眼看来，并无磨损，但是用显微镜检查，就可以观察到它的表面是由锯齿形的峰和谷所组成。 在边界润滑的条件下，摩擦面间只有一层极薄的油膜，就使摩擦表面间发生金属的直接接触加剧。当两滑动表面在压力下有极微小部分的金属直接接触时，便形成局部高温，使两者熔粘着、脱落、逐步扩大形成粘着磨损。跟其他几种磨损类型相比，粘着磨损有其独特的特点，主要表现为以下两点：淤粘着磨损一般在气缸套上部靠近第一道活塞环上止点位置处较为严重，有局部金属粘着现象，可以观察到带有不规则边缘的沟痕、皱折以及擦痕和锥形凹坑等。于发生“拉缸”或“抱缸”时，在缸壁上可看到活塞咬死的痕迹和沿长度方向较深的擦伤，严重时整个表面布满“咬死”的粘着痕迹。 1.3 腐蚀磨损含硫的燃油在燃烧时，所含硫分将生成二氧化硫，而燃油中的氢燃烧后生成水蒸气。此外，燃油中存在的钒、铁、钠、镍等微量元素也各自生成自己的氧化物。五氧化二钒和氧化铁是二氧化硫再氧化成三氧化硫的活泼的催化剂。因此，在柴油机工作中，由于燃烧产生酸性燃烧产物，会使气缸套严重腐蚀，从而造成腐蚀磨损。 1.4 撞击磨损撞击磨损是伴随着现代机械制造业的发展，柴油机的更新换代而产生的。随着燃油系统的更新换代，跟原来的冲程缸相比，缸径更大，另外内部结构也有了一定的变化。与传统类型的船舶柴油机气缸套相比，新型缸套的磨损会呈现逐渐加速的态势，这就是撞击磨损的最大特点。 它形成的主要原因是活塞环在其倒角和表面情况正常下而边缘出现尖角。只要这种尖角一形成，任何粘度再高、化学性能再好的润滑油都无济于事。 此类磨损的特征是：磨损较明显出现在行程缸径比的柴油机中，大行程缸径比设计多使用在中、低速大功率柴油机中，如船舶主柴油机等。在气缸套正常使用后期，气缸套磨损突然加剧的情况下，工作人员应怀疑此类磨损的出现。 1.5 复合磨损气缸套内圆表面同时存在上述两种或以上的磨损形式时可以理解为复合磨损。一般在灰尘较多的场合运转时，过滤效果较差时，会以磨粒磨损为主；在柴油机磨合质量差，润滑油品质低劣或变质，柴油机活塞缸套窜气、过热等状况下，易发生粘着磨损；使用低质或含硫量的燃油的柴油机，腐蚀磨损可能起主导作用；在行程缸径比比较大的柴油机中，又往往会以撞击磨损较为突出。 2 防止柴油机气缸套过度磨损的解决办法2.1 正确起动和起步发动机冷车起动时，由于温度低，机油粘度大，流动性差，使机油泵供油
船用柴油机气缸套穴蚀成因与防治
船用柴油机气缸套穴蚀成因与防治 １、前言 穴蚀是水力机械或机件与液体相对高速运动时在机件表面产生地一种破坏，又称空泡腐蚀，或气蚀.穴蚀也是一种局部腐蚀.穴蚀地特征是机件金属表面上聚集着小孔群，呈蜂窝状或呈分散状地孔穴.孔穴表面清洁无腐蚀产物附着，孔穴直径一般在１以上. 气缸套穴蚀是船用中、高速柴油机普遍存在地严重问题.一般说来，船用中速和高速筒状活塞式柴油机，特别是高速、轻型大功率柴油机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度地穴蚀.而二冲程十字头式低速柴油机气缸套基本不发生穴蚀破坏. ２、穴蚀部位 缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油机左右侧方向，特别是承受侧推力最大一侧地偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应地缸壁；缸套下部密封圈附近缸壁.穴蚀小孔呈蜂窝状或呈分散状. ３、气缸套穴蚀机理 柴油机气缸套外壁表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小地环形通道中流动着淡水或海水.柴油机运转时，由于缸套和活塞之间存在着间隙，从而造成活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁地左、右侧，使气缸套产生高频振动.缸套高频振动和缸壁地弹性变形使冷却水空间地容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩.膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压.此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压.在瞬时低压时产生空泡，瞬时高压时空泡溃灭使缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏. ４、影响缸套穴蚀地因素 生产中并非所有地筒状活塞式柴油机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏，其程度也各不相同.缸套穴蚀与柴油机地机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油机地工艺参数等有关. 柴油机运转中缸套高频振动是产生穴蚀地根本原因，缸套振动强度与以下各点有关. 活塞与缸套之间地配合间隙.活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁地冲击能量地大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时地速度.活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间地配合间隙地增加而增大.所以，活塞对缸壁地冲击能量取决于活塞与缸套地配合间隙.配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击缸壁能量大，则缸套振动增强. 缸套刚度.缸套刚度直接影响缸套地振动.刚度大，受活塞冲击时变形小，振动小，可有效地防止穴蚀.缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距有关.缸壁厚度增加，支撑跨距缩短.缸套刚度增大.柴油机设计时缸套壁厚δ与和缸径之比有一定选取范围： 高速柴油机δ～ 中速柴油机δ～ 冷却水腔结构.冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡.柴油机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于，水腔宽度或不小于，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利降低穴蚀. 冷却水温度与压力.冷却水温度过高将加速腐蚀进程，但也不宜长期水温过低.实验证明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度℃～℃时穴蚀严重，随着水温地升高，穴蚀破坏减轻.从发挥柴油机地效能和降低腐蚀和穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在℃～℃为好. ５、防止缸套穴蚀地措施 除靠材质和结构上地改进来防止和降低穴蚀外，对船用中、高速柴油机气缸套穴蚀，还可采用以下措施: 缸套外圆表面覆盖保护层或强化层. 采用镀铭、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树酯或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀.例如柴油机缸套外表面镀铬，柴油机机体冷却水腔表面涂环氧树酯，其防腐蚀和防穴蚀效果均较好. 在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护，防止电化学腐蚀. 例如、型柴油机气缸套外表面安装锌带，并坚持定期更换，也能较好地防止了穴蚀. 在冷却水中加入缓蚀剂. 缓蚀剂能在柴油机水腔内壁表面形成一层保护油膜，减少冷却液地表面张力，缓和了气泡破裂时对水腔壁地冲击.缓蚀剂一般分为两类: （１）无机缓蚀剂.目前国内外所使用地均以亚硝酸盐和硼酸盐为主要成分，前者具有很好地防垢和防锈双重作用，后者为碱性物质，可提高冷却水地值. （２）乳化防锈油.乳化防锈油一般由有机防锈添加剂、乳化剂和基础油三部分组成.采用防锈油处理冷却水，除有防腐蚀作用外，还有一定地润道作用，因此常用于活塞地冷却水处理.我国船舶常用地防锈油
柴油发动机缸套的穴蚀原因与预防
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
发动机气缸套磨损原因及维护
发动机气缸套磨损原因及维护 发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。长期在复杂多变的情况下工作，其结果是造成气缸套磨损变形，影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。认真分析气缸套磨损变形的原因，对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义。 一、气缸套磨损的原因分析 气缸套的工作环境十分恶劣，造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损，但使用和维修不当，就会造成非正常磨损。 1 构造原因引起的磨损 1）润滑条件不好，使气缸套上部磨损严重。气缸套上部邻近燃烧室，温度很高，润滑条件很差。新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释，加剧了上部条件的恶化，使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态，这是造成气缸上部磨损严重的原因。 2）上部承受压力大，使气缸磨损呈上重下轻。活塞环在自身弹力和背压的作用下紧压在缸壁上，正压力越大，润滑油膜形成和保持越困难，机械磨损加剧。在作功行程中，随着活塞下行，正压力逐渐降低，因而气缸磨损呈上重下轻。 3）矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。气缸内可燃混合气燃烧后，产生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，对气缸表面产生腐蚀作用，腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉，造成气缸套变形。 4）进入机械杂质，使气缸中部磨损加剧。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等，进入活塞和缸壁间造成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时，由于在气缸中部位置的运动速度最大，故加剧了气缸中部的磨损。 2 使用不当引起的磨损 1）润滑油滤清器滤清效果差。若润滑油滤清器工作不正常，润滑油得不到有效的过滤，含有大量硬质颗粒的润滑油必然使气缸套内璧磨损加剧。 2）空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒，以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。实验表明，发动机若不装空气滤清器，气缸的磨损将增加6-8倍。空气滤清器长期得不到清洗保养，滤清效果差，将加速气缸套的磨损。3）长时间低温运转。长时间地低温运转，一是造成燃烧不良，积碳从气缸套上部开始蔓延，使气缸套上部产生严重的磨料磨损；二是引起电化学腐蚀。 4）经常使用劣质润滑油。有的车主为图省事省钱，常在路边小店或向不法油贩购买劣质润滑油使用，结果造成缸套上部强烈腐蚀，其磨损量比正常值大1-2倍。 3 维修不当引起的磨损 1）气缸套安装位置不当。在安装气缸套时，若存在安装误差，气缸中心线和曲轴轴线不垂直，会造成气缸套非正常磨损。