穴蚀是指柴油发电机组柴油机湿式缸套外壁与冷却液接触的表面被破坏成一些针状的孔洞,这些孔会越来越大,加深,最后发展成裂纹甚至出现通孔,使冷却水进入气缸和机油中,显著降低了柴油发电机组的寿命及工作可靠性。
而干式缸套虽然不与冷却液直接接触,但缸套座同样受到穴蚀。
柴油发电机组发动机运转一个时期(情况严重时,往往在高负荷下运转几十个小时后),在缸套外表面沿连杆摆动标的目的两侧,出现直径为1-5mm,深达2mm摆布的蜂窝状孔群,有时在缸壁尚未到磨损极限时,即被穴蚀孔所击穿。
部分人认为,缸套穴蚀主要原因是缸套材料引起,如材料内存有微不雅小孔、裂纹、沟槽。
但研究表白缸套穴蚀是由发动机振动引起的,研究人员在柴油发电机组柴油机工作时进行了试验,把加速度传感器固定在缸套的承压、非承压侧,测振信号经放大后,即可进行显示和分析,和气缸压力信号一起可以看出缸套振动和曲轴转角的关系。
这个关系可以测出该机工作时的缸套振动频率、振幅、振动速度和振动加速度。
所以,穴蚀产生的原因是振动。
在同一台柴油发电机组的柴油机上,试验时用不同方案的活塞、活塞环、活塞销位置、缸套支承距离、缸套厚度、缸套结构等进行比力,可以定量地分析不同的方案和缸套振动的关系。
这种测试方法容易实现,同时也比力直不雅。
缸套受活塞冲击力最大时,其位置在主承压侧上部到中间附近,也就是活塞侧压力的换向区域,这个位置正好与缸套穴蚀群对应。
因此,可以确定穴蚀是振动引起的。
柴油发电机组柴油机在运转中,由于燃料燃烧爆发对活塞产生较高压力,活塞往复运动变向时的冲击,使气缸套受到活塞周期性交变侧压力,由于气缸套与活塞间存在间隙,再加活塞的倒倾,则不成避免地随着发动机运转产生交变冲击,引起高频振动及变形,从而使缸套外壁冷却水附着层产生局部瞬时高真空和高压、高温。
在高真空情况下,冷却水汽化成空泡;在高压情况下,使空泡爆破。
空泡爆破的强度,决定于气缸套振动的频率与振幅,其强度可达10-4大气压,温度高达几百度,这样高的局部压力和温度会造成材料塑性变形和疲劳破坏。