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2019

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柴油机气缸套内出现水的原因是什么?

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这种现象被称为气缸套的“空穴现象”,即“空蚀”。随着柴油机朝着调整和强化的方向发展,空蚀问题日益严重。
缸套腐蚀的特征表现为局部集中出现深孔。在大多数情况下,受损表面干净整洁,无腐蚀产物沉积,且仅出现在缸套承压面的一侧。
 
气缸体和气缸套的空化损伤会导致裂纹,甚至出现贯穿性孔洞,从而使冷却水渗入气缸和机油,显著降低柴油机的使用寿命和可靠性。
 
气蚀的主要根源是缸套的振动。当活塞到达上止点时,侧向压力的作用方向发生改变,活塞便从缸套一侧向另一侧偏摆,从而出现活塞摆动现象。由于活塞与缸套之间留有热隙,活塞的这种摆动会产生冲击力。这种冲击力会使缸套产生强烈振动。当缸壁振动时,水腔内会交替出现拉伸和压缩现象,导致靠近缸壁外侧的水中局部形成高压区和真空泡。在高真空作用下,冷却水汽化成气泡;部分真空泡或气泡会进入缸套外壁微小的孔隙中,或在振动作用下被挤入这些孔隙。当真空泡或气泡因高压冲击而破裂时,破裂区域附近会产生压力冲击波,其压力可高达数十个大气压,并猛烈撞击缸套外壁。反复的冲击作用最终导致缸套表面严重受损。
 
为防止气蚀,目前常用的方法是减小缸体与活塞之间的间隙,从而降低缸套的振动;采用长活塞裙部;加大冷却水流量,改进水流方向及冷却系统的结构;提高缸套的支撑刚度;改进缸套的材料和工艺,以增强其抗气蚀能力等。

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