一、柴油机穴蚀的原因
1.振动产生穴蚀。设计规定柴油机的气缸套与活塞的配合间隙应为0.22~0.29mm,而气缸套与气缸体的下腰带配合间隙设计应为0.26~0.44mm。但由于配件厂的产品质量问题,实际配合间隙远大于以上值,加之使用供油速率较高的Ⅱ号泵,使气缸套在工作中产生强烈振动,从而加快穴蚀破坏速度。
2.冷却系统结构缺陷。如4115型柴油机,其凸轮轴一侧气缸体与气缸套的冷却水腔空间间隙太小,仅为1~2mm,而设计要求至少为10mm左右。水腔空隙过小,当气缸套剧烈振动时,冷却水在高压和高真空作用下分离出气泡,直接与气缸套和气缸体两壁接触,充满局部水腔后形成无水区,气泡爆破时瞬时温度极高,可能导致熔融穴蚀。此外,气缸体水套进出口均在上部,致使下部冷却水循环缓慢,且冷却水易从左侧上部水道孔短路流入气缸盖,加上两挺杆部位水壁阻挡冷却水流,使冷却水难以流经气缸套下段。气缸体平面水孔比气缸盖上相应水孔小3mm,增加冷却水循环阻力,导致气缸体下部冷却水循环缓慢,容易产生局部过热,加剧穴蚀破坏。因此,气缸套剧烈振动是穴蚀主要因素,冷却不良又会加剧穴蚀破坏发展。
3.冷却水腐蚀作用。冷却水中含有各种腐蚀性物质,如水垢、泥沙、受污染的水质等,都会对气缸套表面造成一定的腐蚀作用,逐渐形成孔洞而破坏。
二、柴油机穴蚀的预防
1.加粗阻水圈减振。市售缸套阻水圈直径约6.2mm,工作几百小时后易松动、漏水,且易老化失去弹性。可将阻水圈外裹一层石棉线,装阻水圈部位涂铅油,保护阻水圈槽,增大密封面,有效阻止松动漏水,增加气缸套振动阻力,减轻振动,从而减轻穴蚀破坏,延缓阻水圈老化。对已出现穴蚀但不严重处,可用石棉线堵死并涂防蚀涂料。
2.适当减小气缸套与其上下座孔配合间隙,以减小气缸套振动频率和振幅。
3.活塞与气缸套配合间隙应在保证正常运转条件下尽可能减小,以减轻活塞横向振动引起的气缸套振动。
4.及时清除燃烧室积炭,避免增大压缩比。在保证动力性和经济性条件下,适当减小供油提前角,减轻发动机工作粗暴程度,从而减轻气缸套振动。
5.及时清除水套内水垢,保持冷却水清洁和正常温度,保证冷却系正常工作,避免冷却水套变窄、水流短路,产生局部过热或水温过高,减少气泡产生,减缓金属腐蚀和穴蚀发展。
6.保持发动机稳定运转,减少冷却水流动速度和水压变化,以减少气泡产生。
7.在冷却系中加入浓度为1.5%~2.5%的VL乳化液,减轻冷却水表面张力,减弱气泡爆炸时产生的冲击力,减缓柴油机穴蚀。
8.避免柴油机长期在40~60℃低温下工作,防止加速穴蚀发展。
9.气缸套穴蚀有一定方向性,严重时可调换气缸套位置使用,延长其使用寿命。