柴油发动机缸套的穴蚀原因与预防
柴油机汽缸套常见故障分析
柴油机汽缸套常见故障分析柴油机汽缸套常见故障分析1 缸套穴蚀缸套穴蚀表现为在缸套外壁局部聚集着蜂窝状的细小穴眼，冷却水从穴眼中渗进油底壳。
穴蚀的发生大大缩短了柴油机的使用寿命，对穴蚀不可轻视。
故障原因:(1)冷却水含碱量过大或使用不合格柴油。
柴油在汽缸内燃烧后，产生一种酸性气体，这种酸性气体对缸套加工表面进行腐蚀，使汽缸壁产生麻坑。
不断腐蚀，麻坑深度越来越深，最后将缸壁蚀通产生小孔。
穴蚀产生的孔眼不易发现，增加了故障排除的难度。
碱性冷却水从水套一侧腐蚀缸套外壁，未穴通前肉眼无法观察到。
缸套使用时间过长，或经常加入含碱量大的冷却水，缸套腐蚀严重。
缸套被腐蚀产生孔眼后，停车熄火检查时，未发现穴眼渗水。
但发动机工作时，水泵进行泵水循环，冷却水道中产生压力，则冷却水从孔眼渗入油底壳。
停车熄火时，水道中压力消失，穴眼被水套中的水垢、淤泥等杂质堵塞，故难以发现。
往往在故障排除时，误判为缸套阻水圈老化或损坏，造成多次反复拆卸仍不能排除油底壳进水故障，必须引起注意。
(2)活塞与缸套配合间隙的影响。
活塞在汽缸套内做上下往复运动，活塞与汽缸套之间一定要存在配合间隙，但因受曲轴旋转运动的影响，活塞在横摆时对汽缸壁有冲击力的作用。
活塞对缸套的冲击随活塞与缸套间的间隙的增大而增大，间隙越大，越容易发生穴蚀。
排除与预防方法:(1)更换穴蚀的汽缸套，严禁使用不合格柴油，禁止加含碱量大的冷却水。
(2)缩小活塞与缸套的间隙是降低缸套振动强度的有效措施之一。
(3)提高缸套刚度，如增加缸套壁厚或采用不等厚缸壁，缩短上、下支承间的跨距等。
(3)选择合适的缸套定位环带与机体的配合，或者装橡胶密封圈以吸收振动能量。
2 汽缸套早期磨损汽缸套磨出台肩，使缸套活塞配合间隙很快增大，发动机压缩无力，功率下降，启动困难。
故障原因:(1)空气滤清器未及时保养或空气滤清器性能不良。
未按规定要求保养空气滤清器，则在旋风器进气管道和集尘杯等处，集结和粘附着很厚的尘土，使进气阻力增加，涡流运动速度降低，惯性力减弱，导致空气中的尘土不能被惯性抛出，尘土跟随空气进入集尘盘，盘中尘土即逐渐加厚，使滤清效果进一步减弱。
柴油发动机湿式气缸套的穴蚀及防范
ｆ１口 ３女果冷却水 中的某些局部地方压力降低到 它所 处温度 的饱和蒸气压力 以下时 ， 冷却水本身也会形成小气泡 。 ｆ） ４冷却水 的内聚力小 于附着力 ， 当缸套振动时 ， 紧帖缸套
与气缸壁接触 ， 造成对 气缸套的撞击 ； 作用在活塞上气体压 ⑨ 力： 气缸 内压 力剧变 引起 的动力载荷 ， 生结构振 动 ； 产 气缸 内 气体 的冲击波在气缸 内多次反 射形 成高频振动 ；⑩发动机工
穴蚀 的 产 生 。
关键词 ： 缸套 ； 穴蚀 ； 范； 防 剥落 中图分类号 ： Ｋ ２ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ８ ２ （０ １０ — ０ ９ ０ １ ０ — ３ ０ ２ １ ）３ ０ ８ — ２
Ｗ ｅ ｌ ｄ ｒ Ｌｉ ｅ ｓ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ｓ ａ ｄ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｏ ｖｔ ｔｏ ｔ Ｃｙ ｉ ｅ ｎ ｒ ｆ Ｄｉｓ ｌＥｎ ｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｆ Ｃａ ｉａ ｉｎ ｎ
１ 柴 油机 发动 机湿 式气 缸套 穴 蚀的原 因
１１ 机械 作 用 ．
（ ） 式气缸套材 质 ， １湿 设计 制造 的缺 陷 ： 材质 不符合要 ① 求， 化学成分 ， 组织机构不均匀 ， 冲击及 减振不 良 ， 抗 抗腐蚀性
如对缸径 ８ ｒ 行程 １０ ｍ 的单缸柴油 机试 验 ； ５ ｍ， ａ １ ｍ 活 差 ； 设计制造 ， ② 湿式 气缸套 表面质量 不适 当 ， 易使冷 却水 流 定 影响 ， 销孔轴线 以上部 分 ） 和裙部 （ 销孔轴线 以下部分 ） 重 动 时产生涡流或断流现象 ； 缸套支承形式 不尽 合理 ： 缸套是靠 塞 的头部 （ 量 分配比例的变化使活塞重心位 置发生变化 ，在某一重心位 上 止点 台肩与缸体配合支承 ， 下止点用橡 胶封圈密封 ， 但下止 活 该组活 塞中 ， 当头 部和裙部 口设有 间隙 ０１ ． ｍｍ左 右 ， 这种支承可看成悬臂支 承 ， 当活塞往 置 ， 塞相对 于销孔 的摇摆 最小 ，
柴油机缸套气蚀成因分析及预防措施
柴油机缸套气蚀成因分析及预防措施摘要：高速柴油机在使用过程中，汽缸套外表面会出现密集的凹坑，形成典型的气蚀现象，针对这一现象进行了深入的探讨，并提出预防措施。
关键词：高速柴油机汽缸套气蚀气蚀预防随着现代交通运输业的迅猛发展，国内外市场对中小型柴油机的轻型、高速、重载和增压需求越来越旺盛。
因此，发动机对气缸套的强度、耐热、重量等方面要求越来越高；对缸套的设计，趋向于强度高、耐热好、壁薄和重量轻等方面，于是缸套气蚀现象成为越来越突出的问题。
气蚀现象会导致缸套的强度下降，严重时造成汽缸套穿孔或开裂，会使水渗漏到滑油里，妨碍了安全运转，甚至会造成发动机的损坏和严重的安全事故。
本文对气蚀的成因进行了系统的分析，并提出了预防措施。
1.气蚀现象柴油机在经过安全运转周期后，就要进行大修；大修过程中，要拔出缸套测量缸套内直径的磨损情况和目测内外表面缸套的损伤与腐蚀情况，我们往往会发现：气缸内表面光滑如镜、形体规范，但缸套的外表面出现了密集的凹坑，这些蜂窝状的凹坑处于活塞摆动往缸套的方向，沿气缸的轴向分布，呈枣核形，周边没有锈迹，为敲击状，深度不一，这种现象在发动机中称为“气蚀”（如附图）。
一般反应在淡水冷却闭式循环系统的内燃机上。
2.气蚀主要成因及预防措施气蚀的成因是建立在液体与固体间振动压力波理论基础上，其原因大致可分为气缸系统的机械振动和冷却水影响两大主要因素。
2.1.气缸系统的机械振动的影响主要表现为：柴油机在运转中，由于燃料燃烧爆发对活塞产生较高压力，通过活塞往复运动变向时的冲击，使气缸收到活塞周期性交变侧压力，由于汽缸套与活塞存在间隙，再加上活塞的倒倾，则不可避免地随着发动机的运转产生交变冲击，引起高频振动及变形，从而使缸套外壁冷却水附层产生局部瞬时高真空、高压和高温。
在高真空情况下，冷却水汽化成空泡；在高压情况下，使空泡破裂。
空泡爆破的强度，决定于汽缸套振动的频率与振幅，其强度级数级大气压，温度可达数几百度，这样高的局部压力和温度会造成材料的直接破坏或间接塑性变形和疲劳破坏。
柴油机气缸套穴蚀的预防措施
柴油机气缸套穴蚀的预防措施气缸套穴蚀是柴油机常见的失效形式之一,穴蚀的产生,导致气缸套的使用寿命下降,严重时造成气缸套穿孔或开裂,甚至造成发动机损坏和严重事故。
1穴蚀现象柴油机在运转中,缸套外表面和缸体内表面浸水的某些部位会产生不同于一般腐蚀和机械磨损的呈蜂窝状密集麻点或鱼鳞状剥落痕迹,这种现象称为“穴蚀”。
穴蚀产生的主要区域分布于水套壁中上部,连杆摆动平面内活塞产生最大交变侧压力部位,有的出现在水套与缸体间最窄处、水流进口处或液流转弯处以及相应的缸体部位。
穴蚀程度有三种形式:其一为轻微穴蚀,在穴孔处不存在腐蚀痕迹与产物,表面较为洁净,呈擦亮状,与周围其它部位相比显露出较少的铁锈和杂质,呈现类似于高温氧化的红褐色;其二为剧烈穴蚀,表现为损坏层较深;形成不规则形状坑穴,形态类似于强酸静态腐蚀;另一类穴蚀为损毁性穴蚀,坑穴可能穿透气缸套,使冷却液进入气缸,或冷却水进入机油箱底壳,对柴油机造成灾难性损坏。
2影响穴蚀的因素2.1冷却系统冷却系统对湿式气缸套的穴蚀也会产生很大的影响,具体表现为以下两个方面1)水套进水转向处存在涡流区和死水区,即冷却水流进水套,在进口和出口与水流转向处形成涡流区和死水区•o涡流区的存在使水冲击缸套,死水区的存在使该处形成高湿和产生气泡,加速穴蚀。
2)水套狭窄。
水套太狭窄,使冷却水可压缩性变小,则气泡破裂产生的冲击波不易被冷却水吸收,这些冲击波不断传递,加速了缸套穴蚀。
2.2高频振动缸套高频振动是引起穴蚀的最主要原因,产生高频振动的原因有以下几个方面。
1)燃烧爆发产生侧压力。
燃料燃烧爆发会使活塞承受较高的压力,而缸套又承受一个侧压力(活塞撞击缸壁),并且这个力的方向随着柴油机的运转不断的从缸套一侧转移到另一侧。
由于缸套与活塞间存在间隙,再加活塞的倾斜,则不可避免地产生冲击,所以使缸套产生振动。
2)缸套与活塞的配合间隙不合理。
活塞在往复运动的转向瞬间,使活塞在其间隙中振动,则产生了对缸套的冲击。
浅谈矿山柴油发动机缸体穴蚀的维修技术及防范措施
浅谈矿山柴油发动机缸体穴蚀的维修技术及防范措施 姚瑞平（神华北电胜利能源有限公司，内蒙古 锡林浩特 ０２６０００）摘 要：本文主要对我矿的ＭＴ－０８发动机缸体穴蚀这一重大故障的发生原因、专业维修、故障点的判断和对此类故障点的管控措施的制定做了详细说明。
研究缸体构造来判断故障点可能是缸盖内部有裂纹或缸体薄弱处有串通。
为延长发动机周期使用寿命，设计了发动机缸体多功能柱塞，解决了这一故障难题。
关键词： 静态检查；管控措施；缸体穴蚀；油液检测中图分类号：ＴＤ４０６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１７－０２４０－２Maintenance technology and preventive measures for cavitation erosion of diesel engine cylinder blockYAO Rui-ping（Ｓｈｅｎ Ｈｕａｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｘｉｌｉｎｈａｏｔｅ ０２６０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ， ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ， ｆａｕｌｔ ｐｏｉｎｔ ｊｕｄｇｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ＭＴ－０８ ｅｎｇｉｎｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｂｌｏｃｋ ｉｎ ｏｕｒ ｍｉｎｅ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｓｔｕｄｙ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｐｏｉｎｔ ｍａｙ ｂｅ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｈｅａｄ ｃｒａｃｋ ｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｂｌｏｃｋ ｗｅａｋ ｃｏｌｌｕｓｉｏｎ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｙｃｌｅ， ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｌｕｎｇｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｂｌｏｃｋ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｏｕｂｌｅ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ．Keywords: ｓｔａｔｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ； ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ； ｏｉｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ我所论述的成果来源于2017年5月13日我矿发生的一起机械故障，在矿山大型柴油发动机的维修历史上，未曾发现过QSK-60发动机在大修周期内缸体穴蚀的故障，之前维修人员并没太多的相关经验。
穴蚀
2.工程机械穴蚀的预防:
（1）选用油液要保证油品质量和适宜的粘度。
谢谢观看
的预防
1.按因素分类预防:
（1）使用因素 a.最易发生穴蚀的冷却液温度是40℃-60℃，因此使用中要尽量使冷却液保持正常的工作温 度(80℃-85℃)。b.要加用厂家规定的冷却液，不用硬水或含杂质较多的冷却水(液)。实验表明，含有盐类、碱 类的硬水比清洁的软水穴蚀速度大几十倍。c.尽量减少怠速、大负荷和超负荷运转的时间。d.按规定加用燃油， 减轻由燃烧引起的柴油机工作粗暴。
影响因素
（1）油液质量 油液质量直接影响各系统的工作，如果油液抗泡沫性差，易于汽化和形成泡沫，就容易引起穴蚀。 （2）油位过高或过低 油位过高，油液受机械搅拌而易产生泡沫；油位过低，工作泵易吸入空气并且导致循环油液流量不足，加大 油液中空气或水蒸气形成空气泡的机率。例如，变速器油位过低，在变速泵进口处的压力会低于油气分离压，液 体便气化或蒸发，析出气泡，这些气泡流到高压区会迅速破裂从而产生穴蚀。 （3）油液过热 油温过高，油液汽化，水分蒸发，泡沫与空气泡增多，穴蚀速率增加。 （4）油液油压的变化频率高 油液变化的频率直接影响空气泡的形成与破裂的速度，压力变化频率高的部位，穴蚀速度快。如工程机械作 业时需不停地操纵动臂和转斗，因而分配阀中阀芯与油道相对应的位置，因其压力变化频率高，穴蚀现象也最严 重，全部变黑形成积碳且有小坑和划伤。
穴蚀
指在工程机械素
目录
02 的危害 04 的预防
穴蚀，主要是指在工程机械上因为长久的工程使用，造成机械上的外层脱落而形成的，形成的麻点状和针状 小孔的小洞。一般是不可避免的。
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。
柴油机气缸套穴蚀产生的原因及防止措施
（ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｈ ｐ ｕ ｌｉｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｕ ａ ３ ０ ０ Ｃｈ ｎ ） Ｗ ｈ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＳ ｉ ｂ ｉ ｎ ｃ ｎ ｌｇ Ｗ ｈ ｎ ４ ０ ５ ， ｉａ ｔ ｄ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｈ ａ ｉ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｆ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｕ ｄ ， ｈ ｓ ｔ ｔ ｅ ｂ ｓ ｃ ｒ ｉ ｌ ｓ ｏ ｃ ａ ｉ ａ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｓ ａ ｇ ｉ ｅ ｔ ｉ ｈ ｎ
ｍａ ｆ ｃ ｕ ｉ ｏ ｅ ｓ ｓ ｎｕ ａ ｔ ｒｎｇ ｐｒ ｃ ｓ ｅ
（ 责任 编辑 ： 银 元 ） 谭
３８
（） ３ 在保 证 动力性 和 经济 性 的前 提 下 ， 当减 适
废 。穴蚀 已成 为 影 响柴油 机使 用寿 命 和可靠 性 的
重要 因素 。
１ 气缸 套 穴蚀 的产 生
柴 油机 工作 中 ， 缸 套 外 壁 与 冷却 液 接触 的 气 表 面被 破坏 成一 些针 状 的孔洞 ， 洞表 面清 洁 ， 孔 没 有腐 蚀 生成 物 ， 随着 时 间的推 移 ， 些孔 洞逐 渐 扩 这 大、 深， 加 以致 在气 缸 套 外 壁形 成 蜂 窝 状 的 孔穴 ， 严 重时 甚至 将缸 壁穿 透 ， 这种 现象 称为 穴蚀 。
内的水 垢 ， 保证 冷却 水 的清洁 和 流速 ， 保证水 温 的
正常 。最 易发 生 穴 蚀 的冷 却 水 的 温 度 是 ４ ℃ 一 Ｏ ６℃， ０ 因此 使用 中尽 量 使冷 却 水 保 持 正常 的工 作
温度 （ ０ 一８ ℃） ８℃ ５ 。
剥 落 ， 而形 成 蜂窝状 的孔穴 ， 从 孔洞 扩 大 、 化 ， 深 直 至 破坏 和穿 透气 缸套 。
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柴油发动机缸套的穴蚀原因与预防
使用保养
● 文/吉国光
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。