增壓型柴油機(jī)簡(jiǎn)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(gè)大氣壓計(jì)。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(dòng)渦輪，帶動(dòng)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(wàn)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(guò)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(shí)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(guò)“中冷器”（即熱交換器）對(duì)已增壓過(guò)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(jí)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(hào)6B)的額定功率為96KW,增壓型（代號(hào)6BT）的額定功率為118KW，增壓中冷型（代號(hào)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(jí)得到提高和減少。 7）B系列柴油機(jī)是通過(guò)采用增壓和增壓中冷技術(shù)來(lái)擴(kuò)大功率范圍，而不是通過(guò)采用擴(kuò)大缸徑的方法來(lái)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(chǎng)備件平中；又由于設(shè)計(jì)時(shí)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(diǎn)，不僅提高了動(dòng)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(dòng)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(jì)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(guò)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(duì)解決低速動(dòng)力性不足而開(kāi)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(guò)旁通閥來(lái)解決由此產(chǎn)生的高速端增壓壓力過(guò)高的問(wèn)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(dòng)，并通過(guò)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(guò)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(shí)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(shí)，作用力將通過(guò)推桿，曲斌使旁通閥打開(kāi)，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(dòng)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(wèn)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(wèn)題，引起國(guó)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(wèn)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(yùn)轉(zhuǎn)的首要問(wèn)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(shuō)來(lái)，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，不論是開(kāi)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(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時(shí))就會(huì)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(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時(shí)缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢，此時(shí)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(duì)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(shí)存在或交替進(jìn)行均會(huì)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(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)，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(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)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(lái)；在另一瞬間形成高壓時(shí)，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時(shí)周圍液體急速?zèng)_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(shí)，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(dòng)著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)。缸套高頻振動(dòng)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(shí)受拉伸作用形成瞬時(shí)低壓，被壓縮時(shí)形成瞬時(shí)高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會(huì)形成瞬時(shí)高壓或低壓。在瞬時(shí)低壓時(shí)產(chǎn)生氣泡，瞬時(shí)高壓時(shí)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(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動(dòng)是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動(dòng)強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞對(duì)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(shí)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(duì)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(dòng)增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動(dòng)。剛度大，受活塞沖擊時(shí)缸套變形小，振動(dòng)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(duì)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(jì)時(shí)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(guò)高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長(zhǎng)期水溫過(guò)低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時(shí)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(lái)防止和降低缸套穴蝕外，對(duì)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(shù)脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開(kāi)，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(shí)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(jiān)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(shí)的沖擊波對(duì)缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時(shí)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。