柴油机气缸套穴蚀的原因及其预防措施

1台SWDM-22型旋挖钻机，配置康明斯M11-C330型柴油机，已累计运转7 500 h。该钻机在施工中，出现因柴油机油底壳内有水而无法启动的故障。解体柴油机后，发现其6个湿式缸套都有不同程度的穴蚀，个别部位穴蚀还比较严重。

1.汽缸套穴蚀原因

该机缸套穴蚀部位出现在缸套外表面沿连杆摆动方向两侧，外形为直径1～5 mm、深度为2～3 mm的蜂窝状孔群。分析缸套穴蚀的主要原因如下：

(1) 冲击振动

柴油机工作时，缸套受振动后，外壁冷却水产生局部的高压、高真空，进而蒸发形成小气泡附着在缸套外壁，气泡在破灭时产生很大的冲击压力。缸套外壁长期在压力波的反复强烈冲击振动作用下，其金属表面产生疲劳破坏，先产生麻点，进而扩展成泡沫状或海棉状穴蚀，甚至穿孔。

(2) 制造误差

具体包括：缸套与缸体孔配合间隙过大；活塞与缸套配合间隙过大；连杆变形以及曲轴轴向间隙过大；缸套壁比较薄，材质比较差，制造工艺有缺陷。

(3) 冷却水被污染

经常使用含杂质多污染严重的硬水，易使缸套穴蚀损坏。冷却水的温度太低，冷却水不足，不同的冷却液混合使用，会加速缸套外壁的损坏。

(4) 化学腐蚀

柴油机工作时，气体中的铁与碳化铁在缸套上部温度较高部位形成微电池，产生化学腐蚀，加上冲击和振动作用，会加快缸套的腐蚀和穴蚀。

2.预防措施

要减少柴油机湿式缸套的穴蚀，主要应从制造、维修和使用等方面采取相应的措施。

(1) 提高修配质量

提高缸体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等的维修和装配质量，改善柴油机的动平衡，可以降低缸套的振动强度。

(2) 提高缸套的抗腐蚀性和耐磨性

设计、制造部门要在结构设计、材料选择、加工工艺和表面加工质量等方面采取措施，以提高缸套的抗腐蚀性和耐磨性。如在汽缸套外壁涂镀保护层，可以提高缸套抗穴蚀的能力。

(3) 减轻冲击振动

调整喷油提前角、喷油器的喷油压力以及各缸喷油均匀程度等，使之符合技术要求，可减轻活塞对缸套的冲击。

(4) 合理使用冷却液

冷却液温度不能过高或过低，应保持在80～90°C的 范围。应坚持使用软水，并保持冷却水的清洁，及时清除水套内的污垢。

(宝冶集团有限公司机动分公司   顾国才)