增壓型柴油機(jī)簡介 1）發(fā)電機(jī)依靠缸內(nèi)燃燒發(fā)出功率。因此，進(jìn)入缸內(nèi)的燃油和空氣是基本的兩大要素，兩者要合理調(diào)配，燃燒才能完全，使之達(dá)到功率大而燃油省的目的。 2）燃油的輸入量是可以控制的，關(guān)鍵是空氣吸入量。一般發(fā)電機(jī)靠自然吸氣，空氣吸入量受發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力的限制，僅能吸入70%～80%（（以1個大氣壓計。吸入氣缸的空氣體積與氣缸容積的百分比）。因此功率難以提高。 3）增壓型柴油機(jī)的基本特征就是采用了“增壓器”。因此。進(jìn)入氣缸的空氣不是依靠自然吸氣，而是由增壓器強(qiáng)制將空氣壓入或“填入”氣缸，從而使空氣量增多，噴射的燃油量也相應(yīng)增加，不但發(fā)電機(jī)功率大大提高，而且由于燃燒完全，相應(yīng)降低了耗油量，尾氣煙度也有所改善。 4）廢氣渦輪增壓器利用發(fā)電機(jī)排氣壓力推動渦輪，帶動另一端的葉輪壓氣機(jī)“鼓充”進(jìn)氣，葉輪轉(zhuǎn)速每分鐘一般達(dá)10萬轉(zhuǎn)左右。采用這種內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)電機(jī)為增壓型，其功率比自然吸氣型提高20%～40%，燃油消耗率也顯著下降。 5）進(jìn)氣氣缸的空氣通過廢氣渦輪增壓器后，由于受壓縮功的影響，其溫度大幅度提高（全負(fù)荷時一般達(dá)到12℃左右），空氣密度卻顯示下降，限制了功率的進(jìn)一步的提高，因此出現(xiàn)了“增壓中冷”是將發(fā)電機(jī)的冷卻液或汽車前端的進(jìn)風(fēng)通過“中冷器”（即熱交換器）對已增壓過的發(fā)電機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行“中間冷卻”。水冷型可將進(jìn)氣溫度降至90℃左右，空氣冷卻型可將進(jìn)氣溫度降至50℃左右。采用增壓中冷技術(shù)的發(fā)電機(jī)為增壓中冷型，其功率比增壓型進(jìn)一步提高，油耗也相應(yīng)地進(jìn)一步減少，其工作原理如圖1-1所示。 6）B系列柴油機(jī)有3種吸氣形式--自然吸氣型、增壓型和增壓中冷型。依靠這種技術(shù)，B系列柴油機(jī)在缸徑、沖程和轉(zhuǎn)速不變的情況下，可逐級提高它的功率和轉(zhuǎn)矩，因而明顯擴(kuò)大了系列內(nèi)柴油機(jī)的功率范圍。以B系列6缸機(jī)為例：自然吸氣型（代號6B)的額定功率為96KW,增壓型（代號6BT）的額定功率為118KW，增壓中冷型（代號6BTA）的額定功率140KW，它們的轉(zhuǎn)矩和燃油量也分別不同程度地逐級得到提高和減少。 7）B系列柴油機(jī)是通過采用增壓和增壓中冷技術(shù)來擴(kuò)大功率范圍，而不是通過采用擴(kuò)大缸徑的方法來達(dá)到的。由于缸徑不變，缸體、缸蓋等零部件完全通用，就大大降低了工廠生產(chǎn)成本，減少了市場備件平中；又由于設(shè)計時不慮保留擴(kuò)大缸徑的余地，使發(fā)電機(jī)能盡量緊湊，體積和質(zhì)量明顯減小;更由于增壓技術(shù)的優(yōu)點，不僅提高了動力性的經(jīng)濟(jì)性，而且有利于降低噪音和使排放達(dá)標(biāo)。此外，如在高原地區(qū)使用，動力可保持不變或損失較少。B系列柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是按 功率和轉(zhuǎn)矩的需要設(shè)計的，因此保證了全系列機(jī)型的可靠性和耐久性。 8）發(fā)電機(jī)配HIC增壓器主要按中、高速端匹配，因而低速端增壓壓力不足。為了不使煙度排放性能等惡化，不得不限制供油量（通過冒煙限制器），從而犧牲了低速轉(zhuǎn)矩并影響整車低速行駛性能。這種匹配主要適于汽車經(jīng)常高速行駛的使用條件。 旁通渦輪增壓器正是針對解決低速動力性不足而開發(fā)的，它以低速端進(jìn)行 匹配，低速增壓壓力高，冒煙限制器不起作用，因此低速轉(zhuǎn)矩大、排放低，并通過旁通閥來解決由此產(chǎn)生的高速端增壓壓力過高的問題，從而兼顧了高速端的性能，可以看出，旁通閥和曲柄連成整天轉(zhuǎn)動，并通過推桿與執(zhí)行器（用支架固定在增壓器殼體上）中彈簧的一端相連，執(zhí)行器的另外一端則通過軟管與壓氣機(jī)出口增壓壓力想通。當(dāng)旁通閥處于關(guān)閉狀態(tài)時執(zhí)行器中的彈簧具有一定的預(yù)緊力。 當(dāng)增壓壓力達(dá)到一定程度而足以克服彈簧預(yù)緊力時，作用力將通過推桿，曲斌使旁通閥打開，將進(jìn)入渦輪的部分廢氣經(jīng)旁通閥流入總排氣管，從而減少了進(jìn)入渦輪的能量，使轉(zhuǎn)速和增壓壓力隨之下降。

氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機(jī)理 1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強(qiáng)度與以下各點有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強(qiáng)化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。