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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因
导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。
一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。
1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。
2.气缸套穴蚀机理
1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。
2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。
3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。
1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。
2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。
4．防止缸套穴蚀的措施
除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施：
（1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。
（2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。
（3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。
结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。
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柴油发电机负荷过低时，排气管有时为什么会滴油？
发电机负荷过低时，排气管有时为什么会滴油？
若机组在小负荷下运行，随着运行时间的延续，会出现以下故障：
一、活塞—汽缸套密封不好，机油上窜，进入燃烧室燃烧，排气冒蓝烟。
二、对于增压式柴油机，由于低载、空载，增压压力低。容易导致增压器油封（非接触式）的密封效果下降，机油窜入增压室，随同进气进入汽缸。
三、上窜至汽缸的一部分机油参与燃烧，一部分机油不能完全燃烧，在气门、进气道、活塞顶、活塞环等处形成积炭，还有一部分则随排气排出。这样，汽缸套排气道内就会逐步积聚机油，也会形成积炭。
四、增压器的增压室内机油积聚到一定程度，就会从增压器的结合面处渗漏出。
五、长期小负荷运行，将会更严重的导致运动部件磨损加剧，发动机燃烧环境恶化等导致大修期提前的后果。
因此，国外柴油机制造厂商无论对自然吸气型还是增压机型的使用都强调应尽量减少低载/空载运行时间，并规定小负荷不能低于机组额定功率的25%—30%。
多年来，我们始终坚持重合同、守信用、讲诚信，结合先进的工艺技术和测试手段，求精求益求质量，赢得了许多用户的肯定和支持。现已通过ISO9001国际质量管理体系、ISO14001国际环境管理体系、OHSAS18001国际职业管理等体系认证。我们主要致力于高低压发电机、发电机组、柴油发动机的高新产业，向中国及全球出口提供高端发电机、发电机组项目技术方案及高性能产品。
专业从事国内柴油发电机出租【咨询：15153425225】-维曼机电设备有限公司，专注运营中国区柴油发电机组出租、租赁核心业务，功率范围从50千瓦（KW）至1800千瓦（KW），发电设备型式分为移动拖车式、固定开架式、静音箱式系列产品等各种合资及进口品牌柴油发电机组的成套设备。
新手该如何掌握柴油发电机的类别知识呢
引言：柴油发电机组的种类很多，按照发动机燃料可分为柴油发电机组和复合燃料发电机组：按照转速可分为高、中、低速机组，按功率分可分为大、中、小型机组。此外的分类方法还有很多，下面介绍常用的发电机组的分类方法。
柴油发电机组若按用途分类，可分为长行和备用两类。
1.长行用途
此种类型机组主要作为自备电源，对非恒定负载提供连续的电力供应，对连续运行时间没有限制，并允许每12h有lh在过载10％以内运行，适用于偏远、无市电供应或市电供应不稳定的地区，作为与市电完全独立的电源，满足所在地方的生产和生活用电。这类机组因运行时间较长、负荷较重，因此，相对于机组的极限功率，其许用功率可被调至皎低点。
2.备用用途
此类机组作为备用电源，对非恒定负载提供连续的电力供应，对连续运行时间没有限制，并允许每12h有lh在过载10％以内运行，适用于高层建筑、医院、机场、电信部门或供电紧张的生产企业等必须保持电力连续供应的用电单位。此类机组随时保持备用状态，当市电失效时启动运行，供应电力，满足用户的基本生产和生活需要。
柴油发电机组若按控制方法分类，可分为手动、自动、遥控及并车等几种。
1.手动机组
此类机组控制系统较简单，要求现场配备操作人员进行启动、合闸、分闸、停机等操作。
2.自动机组
此类机组多半同时也为备用机组，具有自动启动、停机的功能，只要配备了ATS自动切换系统便可实现负载在市电和机组之间的切换，保证电力的持续供应。此类机组的优点是大大减少了对操作人员的依赖性，并缩短了人工在市电失效时启动、切换至发电机组供电之间的电力真空阶段，即缩短了从市电失效到机组供电的时间。
3.追控机组
远程监控自动化柴油发电机组或带智能接口的机组，采用微机控制技术对柴油发电机组实行自动控制，并由串行通信接口（RS232、RS485或RS422）实现中心站对分散于各处的机组进行遥控、遥信、遥测，从而达到无人值守，适用于作为通信设备的应急备用电源，亦可用作智能化大楼的应急备用电源。
当某些情况要求多台机组甚至机组与市电并联供电耐，就需要采用并车机组。此类机组除了具备自动机组的全部功能外，还具有全自动的并车控制系统。并车机组通过先进的全自动并车控制系统，实现机组与机组、机组与市间的自动同步、并联，以便联合对负载供应电力。
柴油发电机组企业面临国际舞台的角色转换
柴油发电机组作为、可靠、的应急电源、移动电源和自备电源，为中国过去几十年的经济发展提供了重要的
柴油发电机组作为、可靠、的应急电源、移动电源和自备电源，为中国过去几十年的经济发展提供了重要的辅助电源保障。同时，对应急备用电源持续增长的需求也使得中国国内出现了一批能够和康明斯、卡特彼勒等国际知名品牌瓜分市场的本土企业。上世纪八十年代开始，中国柴油发电机组市场从大部分依赖进口阶段，演变到中低功率段产品实现国产化，乃至到目前部分国内本土企业能够生产出具有较高稳定性的2000kW以上大功率机组。短短的二三十年时间，中国柴油发电机组企业在生产上所体现出的成熟工艺技术和装配能力获得了国内外诸多用户的广泛肯定。
三大因素助中国本土企业快速发展
过去十年，有几个重大因素驱动了中国市场对柴油发电机组的强烈需求，这极大促使了中国本土企业在国内市场上的立足和发展。首先，2003-2005年中国经历了一场从局部到全国性大面积的缺电现象，特别是2004年全年全国缺电超过30000MW缺口，相当于30台超超临界火电机组的装机量。为了保障城镇的居民用电，政府不得不对高耗能的制造工厂拉闸限电，由此推动了对柴油发电机组的巨量需求。第二，2008年北京奥运会和2010年上海世博会期间，仅场馆投资方面，北京奥运会达到200亿元，上海世博会180亿元。重要的是，由此拉动对城市轨道交通、高级酒店业、互联网和通信以及金融服务超过上万亿元的建设投资。而这些终端市场正是柴油发电机组的主要应用领域。第三，为了抵御全球性金融危机，从2009年到2011年，中国政府投入了4万亿元用于刺激国内经济发展，其中超过2万亿元属于铁路、公路等工程建设项目。除此之外，还包括2008年和2011年中国国内发生的严重缺电现象，尤其是2011年的缺电一度再次接近30000MW的缺口。
由于这些因素对中国柴油发电机组市场产生的需求刺激，使得国内市场在一定时期内年复合增长率接近15%。根据MARTEC GROUP咨询公司的行业报告，2011年中国柴油发电机组市场销售额达到145亿元，预计2015年市场规模超过250亿元。持续稳定增长的市场需求造就了一批较大规模的本土企业，如康诚、鼎新、百发、星光等年销售额过5亿元的企业，这些企业已具备和康明斯、卡特彼勒、科勒等国际巨头竞争的实力。
国内市场已开始显现发展阻力
作为市场发展周期中必须经受的考验，在经历了较快发展的十年后，中国国内的柴油发电机组市场也面临着一些发展阻力。首当其冲的是中国基础建设投资和高耗能制造业增速放缓，在2009-2011年由政府主导的四万亿元投资中的工程项目已基本完工并投入运行，部分工程在建成后并没有起到很好的使用效率，这对未来经济刺激政策的推出起到一定阻力。另一方面，为降低污染排放并提高工业生产能效，大量的中小规模的制造工厂，特别是高耗能行业的企业面临被关闭的可能。这些企业曾经在中国的多次电荒中都是柴油发电机组的重要用户。
其次，国内市场的竞争激烈、产品同质化程度高。仅销售额过千万元的企业就超过200家，这些被称之为OEM的企业所使用的发动机大部分由重庆康明斯、沃尔沃、三菱重工等企业提供，发电机由利莱森马、马拉松等国际品牌供应。在中低端的终端应用市场上，也会采用中国本土的发动机品牌，如上柴、济柴、常柴等。在过去的市场阶段，中国本土企业普遍只重视对客户的开发和销售渠道的扩张，很少有企业会重视对客户应用需求的定制化以及售后服务的维护。因为后者需要投入很大的成本，并且不能在短期内为企业带来收益。
再次，由于国际品牌如康明斯、卡特彼勒、科勒等都将生产制造转移到了中国，有些外资企业还将中国作为亚太区乃至全球的生产基地，以此降低成本和国内企业竞争。这无疑降低了行业整体的利润率水平。
基于以上这些原因，中国本土柴油发电机组企业已不满足于国内市场，转而发力海外市场，特别是针对海外工程承包项目市场。MARTEC GROUP 咨询公司对中国柴油发电机组市场的专题研究显示，2006 年中国柴油发电机组出口额仅10 亿元左右，而到了2010 年，出口额增至100 多亿元，年复合增长率接近80%。
世界市场上和国际巨头展开竞争
中国本土柴油发电机组企业在全球柴油发电机组市场中主要以两种形式销售其产品，一部分是通过在海外的分销商或直销团队，将产品直接供给海外当地的终端。用户通常是当地的制造工厂或居民，特别在印度、孟加拉和非洲这些大部分时间都没有市电供应的 和地区。另一类形式是通过参与海外的工程承包项目，直接客户通常是中国本土的EPC企业或工程施工公司。一般来说，绝大部分的中国EPC 企业或工程施工公司会采购国内的发电机组，用于其海外工程项目。海外工程市场对产品质量、可靠性和品牌信誉有更高要求，更能体现柴油发电机组企业在市场中的地位。
吸引中国本土企业参与海外工程承包市场的首要因素，自然是诱人的市场规模和发展前景。根据CHINCA（中国对外承包工程商会）的数据表明，每年各国面向全球公开招标的工程承包项目金额达到1.8 万亿美元，目前中国EPC 企业仅占有7%的市场份额。在对超过30家中国一级EPC企业和50 家 的柴油发电机组企业的调研后，MARTECGROUP咨询公司发现：2011 年中国EPC 企业参与的海外工程承包项目金额达到1423.5 亿美元，由此对柴油发电机组的需求超过50 亿元。中国EPC 企业在公路、铁路、发电厂以及通信工程领域的建设水平处于全球 ，未来他们将逐步占据剩余93%的市场份额，由此将对国内柴油发电机组的采购产生持续增长的需求。
虽然和国际品牌在全球市场中的份额还相差很大，但中国本土企业在海外市场中也逐渐建立了品牌知名度，如科泰、泰豪、康诚等中国本土企业在海外市场的销售额都超过亿元，这对仅有20 多年发展历史的中国柴油发电机组企业来说并不简单。之所以能有这种业绩增长，得益于以下几点：相比于国际品牌，中国本土企业的产品有明显的价格优势。中国企业的柴油发电机组通常都使用了康明斯、沃尔沃、斗山、三菱、MTU 等品牌的发动机，并且拥有成熟的机组装配技术。本土企业和中国EPC 企业、中国工程施工企业拥有良好的客户关系。
从国内市场到国际舞台的市场扩张中，若要取得对国际品牌的竞争优势，中国本土的柴油发电机组企业还应该弥补自身的不足之处，比如提高终端应用的定制化水平、增强国内外的售后服务市场等，通过地企业在产品、服务和内部管理上的水准，才能获得客户长期的信赖，并赢得更多的全球用户。
