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气缸套外壁出现蜂窝状凹坑的对策

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在湿式气缸套外围和水接触的部位,有时会出现一些大小不等的蜂窝 状凹坑,严重时,甚至穿透漏水,这种现象叫做穴蚀。以6135柴油机为 例,在使用中时有发现。以前这种穴蚀破坏不被重视,主要是由于气缸套 外壁破穿之前,就因气缸套内壁磨损超限而报废。随着科学技术的进步发 展,气缸套内壁的抗磨性已大大提高,而且由于废气增压和髙速性能的大 量应用,因而气缸套的穴蚀破坏也就引起了人们的重视。

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实践证明,气缸套穴烛部位多产生于凸轮轴一侧的气缸体和气缸套的 水套狭窄处,且在气缸套中下部和防水圈上缘,往往会产生许多直径为1〜 4mm大小不等的凹坑、沟痕。严重时,气缸套会穿孔报废。

引起此故障的重要原因之一,是高频振动引起冷却水产生交变压力所 致。具体地说,是穴蚀区不能得到充分冷却,以致在水套狭窄区产生局部 过热。活塞与气缸套之间的间隙过大,水的流速过低和使用碱性大的冷却 水,都会加快穴蚀。除此之外,气缸套强烈振动也是造成穴蚀的主要因素 之一。柴油机工作时,活塞作上下往复运动,当活塞到达上止点时,由于 侧推力的作用方向发生变化,活塞从气缸套的一面转靠到对面,以很高的 速度冲击气缸壁,从而使气缸套产生高频振动。当活塞与气缸套之间的间 隙及侧推力越大时,活塞撞击气缸套的速度与能量也就越大,因而气缸套 的振动也就越大。

气缸套振动时,缸套表面及其邻近水域间即产生气泡,这种气泡随着 气缸套的高频振动,而频繁地产生与消失,在气泡破灭的瞬间,产生髙温 与高压力波,它反复作用于由铸铁制成的气缸套外壁,从而使其产生穴蚀 凹坑。

为了减小气缸套的振动频率和振幅,通常可采取适当减小气缸套与其 上下座孔的配合间隙,以及在保证能正常运转的条件下,尽可能减小活塞 和气缸套配合间隙的办法来达到目的。

此外,柴油机冷却水的温度及洁净程度,对气缸套的穴蚀也有一定的 影响。其原因在于柴油机长时间处在低于6(TC以下工作时,由于温度较低, 使柴油着火落后期加长,压力升高率增大,从而导致气缸套振动加剧。再 者,若长期向冷却系统内加井水、坑水等含碱性较多的水,由于其硬度较 大,且含有大量杂质,水容易被分离开,有利于气泡的形成,因而也必将 导致气缸套穴蚀现象加剧形成。实践证明,使用质量好的长效防冻液作冷 却剂,往往可以有效防止穴蚀的出现。

另一个实际情况是,如果应用不当,干式气缸套同样也会出现穴蚀现 象。以用于工程机械的日本日产PD6柴油机为例,干式气缸套壁厚为 2.5mm,气缸套与气缸孔的加工精度髙,且气缸套与气缸孔之间的配合,分 别由“0”号和“1”号两组加工尺寸。为保证两者具有适宜的过盈配合, 只允许“0”组气缸体与“0”或“1”组气缸套,以及“1”组气缸体与 "1"组气缸套配合。若在维修中,不慎将“1”组气缸体与“0”组气缸套 相配合,以致形成过度配合(+0.02- -0.01mm),将导致较强的高频振 动,使气缸套的外表面呈现出密集的蜂窝状凹坑。

因此,在进行维修保养时,对容易出现穴蚀的部位应加强检查。发现 有穴蚀现象,可将气缸套转过90°再装上使用,这样可以延长使用寿命。另 外,在气缸套外壁涂敷一层环氧酚醛树脂,对防止穴蚀往往也有良好效果。

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