康明斯发电机组汽缸磨损规律和预防
发布时间：2023-09-04 点击：132
汽缸磨损后，会导致康明斯发电机组技术状态变差，康明斯公司撰写的本文从汽缸结构特点出发，提高用户和经销商对汽缸的认识，对汽缸磨损故障进行了分析，提出预防康明斯气缸磨损的关键措施。
一、柴油发电机汽缸结构特点
柴油发电机汽缸呈圆筒形，内装有作往复运动的带环活塞，并用汽缸垫和汽缸盖加以密封，形成一个容积可变的密封空间。汽缸内表面给活塞运动导向作用，也称之为汽缸壁。汽缸壁承受高温、活塞的侧压力和润滑条件较差，空气中的尘粒和油中的机械杂质都会使缸壁产生较严重的机械磨损，同时废气中含有酸对缸壁还会产生较重的腐蚀性磨损，通常所说的汽缸磨损就是指汽缸壁的磨损。
图1 康明斯气缸体组成结构
汽缸套有与汽缸体制成一体的，也有制成与冷却水直接接触的湿式和不直接接触干式汽缸套镶装在汽缸体上三种形式。与汽缸体制成一体式的汽缸，虽具有结构紧凑、刚度好和加工容易等优点，但存在汽缸体与汽缸同时报废的缺点。因此，目前很少采用。独立安装的汽缸套，无论干式还是湿式均可采用优质材料制造，以提高其耐磨性，同时也给修理提供了方便条件。湿式缸套多用于柴油发电机，由于缸套直接与冷却水接触，散热好，同时也简化了机体的铸造工艺。但是此种结构也会使机体刚度削弱，水、气密封面增多。湿式缸套材料一般多采用高磷铸铁，内表面经过镗、磨加工，装入机体座孔后，纵向靠凸肩定位，径向靠上、下定位环带定位。为保证纵向可靠定位，缸套装入座孔后，凸肩上平面应高出机体上平面，也称突出量。4105型柴油发电机突出量为0.08～0.225 mm；6105型柴油发电机突出量为0.05～0.12 mm且相邻两缸突出量之差不得大于0.05 mm。汽缸套装入后的密封，其上部靠凸肩下平面与座孔支承面的紧密压实，下部靠橡胶阻水圈的胶封式密封。
橡胶阻水圈安装方式有两种：一是装在缸套下部的环槽中；另一种是装在机体座孔的环槽中。某些缸套凸肩上端面处制有高出量为0.3～0.4 mm的火焰岸，以减少缸垫与燃气的接触面，防止吹缸垫。
二、康明斯发电机组汽缸磨损故障的分析与预防
1、柴油发电机汽缸磨损（见图2）的判断。
（1）汽缸压缩力降低。不减压摇转曲轴到活塞压缩行程直至上止点时，比正常情況下省力。与此同时，打开加机油口盖，从曲轴箱加机油口处可以听到"哧哧"的气体内漏声；从空气滤清器和排气管处听不到"哧哧"的声音，说明进气门和排气门密封是严密的。康明斯发电机组着火时下排气增大，水温不过高，轰油门水箱内无汽泡，说明汽缸垫密封是良好的。由此可判断汽缸压缩力降低是由于汽缸磨损导致的。
（2）由于汽缸压缩力降低，不但柴油燃烧不完全，康明斯发电机组排气冒烟；而且功率下降，启动性能、加速性能和负荷性能变坏。
（3）康明斯发电机组排气冒蓝烟，甚至窜机油，机油消耗率明显增加。又由于柴油燃烧不完全，不但柴油消耗率显著增加，而且残余柴油从活塞环与汽缸套之间内漏，导致稀释机油。
图2 气缸磨损最大的部位
2、汽缸磨损（见图3）的原因。
（1）润滑油滤清器滤清效果差，含有大量硬质颗粒的润滑油使汽缸套内壁磨损加剧。
（2）空气滤清器滤清效率低，空气中所含的尘土和沙粒，导致汽缸磨损。
（3）长时间低温运转，造成燃烧不良，引起电化学腐蚀。
（4）经常使用劣质润滑油，汽缸磨损量比正常值大1～2倍。
（5）汽缸套安装位置不当，汽缸中心线和曲轴轴线不垂直，会造成汽缸套非正常磨损。
（6）连杆弯曲变形，若不及时校正而继续使用，也会加速汽缸套的磨损。
图3 康明斯气缸磨损规律
3、预防措施。
（1）不要在低温时频繁启动。初次启动时，应先使康明斯发电机组空转几圈，待摩擦表面得到润滑后再启动。启动后应怠速运转升温，严禁猛轰油门，待机油温度达到40 ℃时再起步。
（2）正确选用润滑油。要严格按季节和康明斯发电机组性能要求选用最佳黏度值的润滑油，不可随意购用劣质润滑油，并经常检查和保持润滑油的数量与质量。
（3）加强滤清器的保养，避免空气、燃油、润滑油中的磨料粒子进入汽缸中。
（4）保持康明斯发电机组正常工作温度80～90 ℃，水温低于50 ℃以下时进行负荷作业与90 ℃水温时相比，汽缸壁的磨损量是90 ℃时的3～4倍，过高容易引起粘缸，同时加剧活塞环、活塞的磨损量，严重时烧机油，引起机油的消耗量增多。
（5）提高保修质量。康明斯发电机组大修时，要严格检查校正曲轴、连杆的弯曲度。汽缸安装时，要使用专用的安装工具，缓慢的将缸套完全压装到缸体内，使台肩与缸体止口上平面紧密贴合，不允许使用手锤用力猛砸。
汽缸是康明斯发电机组核心部件之一，汽缸与活塞环是一对摩擦副，长期工作过程中磨损是不可避免的。康明斯发电机组是否需要进行大修，主要看汽缸的磨损程度。我们所要做的工作是预防汽缸非正常磨损的发生，或让其磨损的速度变慢。从汽缸结构特点出发，分析汽缸非正常磨损的原因，以做好预防工作，对提高康明斯发电机组的使用经济性有十分重要的意义。
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一、柴油发电机汽缸结构特点
柴油发电机汽缸呈圆筒形，内装有作往复运动的带环活塞，并用汽缸垫和汽缸盖加以密封，形成一个容积可变的密封空间。汽缸内表面给活塞运动导向作用，也称之为汽缸壁。汽缸壁承受高温、活塞的侧压力和润滑条件较差，空气中的尘粒和油中的机械杂质都会使缸壁产生较严重的机械磨损，同时废气中含有酸对缸壁还会产生较重的腐蚀性磨损，通常所说的汽缸磨损就是指汽缸壁的磨损。
图1 康明斯气缸体组成结构
汽缸套有与汽缸体制成一体的，也有制成与冷却水直接接触的湿式和不直接接触干式汽缸套镶装在汽缸体上三种形式。与汽缸体制成一体式的汽缸，虽具有结构紧凑、刚度好和加工容易等优点，但存在汽缸体与汽缸同时报废的缺点。因此，目前很少采用。独立安装的汽缸套，无论干式还是湿式均可采用优质材料制造，以提高其耐磨性，同时也给修理提供了方便条件。湿式缸套多用于柴油发电机，由于缸套直接与冷却水接触，散热好，同时也简化了机体的铸造工艺。但是此种结构也会使机体刚度削弱，水、气密封面增多。湿式缸套材料一般多采用高磷铸铁，内表面经过镗、磨加工，装入机体座孔后，纵向靠凸肩定位，径向靠上、下定位环带定位。为保证纵向可靠定位，缸套装入座孔后，凸肩上平面应高出机体上平面，也称突出量。4105型柴油发电机突出量为0.08～0.225 mm；6105型柴油发电机突出量为0.05～0.12 mm且相邻两缸突出量之差不得大于0.05 mm。汽缸套装入后的密封，其上部靠凸肩下平面与座孔支承面的紧密压实，下部靠橡胶阻水圈的胶封式密封。
橡胶阻水圈安装方式有两种：一是装在缸套下部的环槽中；另一种是装在机体座孔的环槽中。某些缸套凸肩上端面处制有高出量为0.3～0.4 mm的火焰岸，以减少缸垫与燃气的接触面，防止吹缸垫。
二、康明斯发电机组汽缸磨损故障的分析与预防
1、柴油发电机汽缸磨损（见图2）的判断。
（1）汽缸压缩力降低。不减压摇转曲轴到活塞压缩行程直至上止点时，比正常情況下省力。与此同时，打开加机油口盖，从曲轴箱加机油口处可以听到"哧哧"的气体内漏声；从空气滤清器和排气管处听不到"哧哧"的声音，说明进气门和排气门密封是严密的。康明斯发电机组着火时下排气增大，水温不过高，轰油门水箱内无汽泡，说明汽缸垫密封是良好的。由此可判断汽缸压缩力降低是由于汽缸磨损导致的。
（2）由于汽缸压缩力降低，不但柴油燃烧不完全，康明斯发电机组排气冒烟；而且功率下降，启动性能、加速性能和负荷性能变坏。
（3）康明斯发电机组排气冒蓝烟，甚至窜机油，机油消耗率明显增加。又由于柴油燃烧不完全，不但柴油消耗率显著增加，而且残余柴油从活塞环与汽缸套之间内漏，导致稀释机油。
图2 气缸磨损最大的部位
2、汽缸磨损（见图3）的原因。
（1）润滑油滤清器滤清效果差，含有大量硬质颗粒的润滑油使汽缸套内壁磨损加剧。
（2）空气滤清器滤清效率低，空气中所含的尘土和沙粒，导致汽缸磨损。
（3）长时间低温运转，造成燃烧不良，引起电化学腐蚀。
（4）经常使用劣质润滑油，汽缸磨损量比正常值大1～2倍。
（5）汽缸套安装位置不当，汽缸中心线和曲轴轴线不垂直，会造成汽缸套非正常磨损。
（6）连杆弯曲变形，若不及时校正而继续使用，也会加速汽缸套的磨损。
图3 康明斯气缸磨损规律
3、预防措施。
（1）不要在低温时频繁启动。初次启动时，应先使康明斯发电机组空转几圈，待摩擦表面得到润滑后再启动。启动后应怠速运转升温，严禁猛轰油门，待机油温度达到40 ℃时再起步。
（2）正确选用润滑油。要严格按季节和康明斯发电机组性能要求选用最佳黏度值的润滑油，不可随意购用劣质润滑油，并经常检查和保持润滑油的数量与质量。
（3）加强滤清器的保养，避免空气、燃油、润滑油中的磨料粒子进入汽缸中。
（4）保持康明斯发电机组正常工作温度80～90 ℃，水温低于50 ℃以下时进行负荷作业与90 ℃水温时相比，汽缸壁的磨损量是90 ℃时的3～4倍，过高容易引起粘缸，同时加剧活塞环、活塞的磨损量，严重时烧机油，引起机油的消耗量增多。
（5）提高保修质量。康明斯发电机组大修时，要严格检查校正曲轴、连杆的弯曲度。汽缸安装时，要使用专用的安装工具，缓慢的将缸套完全压装到缸体内，使台肩与缸体止口上平面紧密贴合，不允许使用手锤用力猛砸。
汽缸是康明斯发电机组核心部件之一，汽缸与活塞环是一对摩擦副，长期工作过程中磨损是不可避免的。康明斯发电机组是否需要进行大修，主要看汽缸的磨损程度。我们所要做的工作是预防汽缸非正常磨损的发生，或让其磨损的速度变慢。从汽缸结构特点出发，分析汽缸非正常磨损的原因，以做好预防工作，对提高康明斯发电机组的使用经济性有十分重要的意义。
柴油二手发电机机组排烟尺寸定位
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什么是柴油发电机的电子调速器？调速器有哪些分类？
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