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柴油发电机汽缸锥形在什么条件下工作就会造成磨损
发布时间:2018-07-26 17:02:05  ▏阅读:

        柴油发电机汽缸锥形磨损的原因活塞、活塞环和汽缸是在高温、高压和润滑不足的条件下工作运行的,由于活塞、活塞环在汽缸内高速往复运动,使汽缸工作运行表面发生磨损。

a. 活塞环的背压力。柴油发电机在压缩和做功冲程中,气体窜入活塞环后面,因而剧烈地增加了活塞环在汽缸壁上的单位压力,某型号柴油机在燃烧过程中各道活塞环背面压力分布情况,当汽缸内的燃烧压力为7.5MPa(75kgf/cm2)时,第一道活塞环的背压力为6MPa(60kgf/cm2),第二道活塞环的背压力为1.5MPa(15kgf/cm2),第三道活塞环的背压力0.5MPa(5kgf/cm2)。由于在第一道活塞环处汽缸壁的单位压力最大,将润滑油挤出,润滑不良;同时,活塞环对汽缸壁的压力也是上大下小,因此,汽缸的磨损也是上大下小,形成“锥形”,而且汽缸磨损最大处应在活塞处于上止点时,与第一道活塞环相对应的位置才对,但在高速柴油发电机中,由于活塞环背面最高压力的产生落后于汽缸内最高压力的产生,所以汽缸沿长度方向的最大磨损发生在活塞处于上止点时,与第一道活塞环相对的汽缸壁稍下处(距汽缸体顶平面10mm左右)。

b.润滑油的影响。汽缸上部由于靠近燃烧室,温度高,润滑油在燃烧气体作用下有一部分被燃烧掉。同时,汽缸上部形成油膜的条件差,受高温影响,润滑油变稀,黏度下降,油膜不易保持,再者,可燃混合气进入汽缸时,混合气中所含的细小油滴不断冲刷缸壁,使油膜强度减弱,从而使活塞与汽缸间形成半干摩擦、边界摩擦甚至干摩擦条件下工作运行,从而使汽缸上部的磨损较大,沿长度方向成“锥形”此外,活塞与活塞环运动速度的变化,也使汽缸工作运行表面不能形成稳定的润滑油膜。活塞工作运行时,在上、下止点的速度为零,而中间速度很大,另外柴油机(陆用发电机组驱动型)在启动、怠速和正常工作运行时,速度变化范围也很大,这有可能使润滑油膜遭到破坏,加速汽缸工作运行表面的磨损。而汽缸上部润滑油不易达到,所以磨损更大。

c.腐蚀磨损汽缸内可燃混合气燃烧后,产生的水蒸气与酸性氧化物C02S02N02等发生化学反应生成矿物酸,此外燃烧过程中还生成有机酸如蚁酸、醋酸等,它们对汽缸工作运行表面产生腐蚀作用,汽缸表面经腐蚀后形成松散的组织,在摩擦中逐步被活塞环刮掉。

矿物酸的生成及对磨损的影响与其工作运行温度有直接关系。当冷却水温低于80℃时,在汽缸壁表面易形成水珠,酸性氧化物溶于水而生成酸,对汽缸壁产生腐蚀作用,温度越低,酸性物质越容易生成,腐蚀作用也就越大。

再者,当供油量过大,没有燃烧完的燃油转变成气体时,使汽缸内的温度降低很多,同时,对汽缸壁油膜的冲刷作用也较大,造成汽缸的磨损。

由于越靠近汽缸上部,上面所讲的三个因素的影响作用也越大,所以造成了汽缸上部的磨损比下部大,沿长度方向呈“锥形”。

d.磨料磨损。若空气弗列加滤清器和机油弗列加滤清器保养不当,空气中的灰尘便进入汽缸或曲轴箱,形成有害磨料;与此同时,柴油机(陆用发电机组驱动型)在工作运行过程中,自身也要产生一些磨屑,这些磨料大都黏附在汽缸壁上,而且在汽缸上部空气带入的磨料多,其棱角也锋利,造成汽缸上部磨损比较严重,使汽缸沿长度方向呈“锥形”。


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