發(fā)電機汽缸錐形磨損的原因分析
活塞、活塞環(huán)和汽缸是在高溫、高壓和潤滑不足的條件下工作的，由于活塞、活塞環(huán)在發(fā)電機汽缸內(nèi)高速往復(fù)運動，使汽缸工作表面發(fā)生磨損。今天發(fā)電設(shè)備就來為大家分析發(fā)電機汽缸錐形磨損的原因。
1、活塞環(huán)的背壓力。發(fā)電機在壓縮和做功沖程中，氣體竄入活塞環(huán)后面，因而劇烈地增加了活塞環(huán)在發(fā)電機汽缸壁上的單位壓力，如圖3-22所示，為某型號柴油機在燃燒過程中各道活塞環(huán)背面壓力分布情況，當(dāng)發(fā)電機汽缸內(nèi)的燃燒壓力為7.5MPa（75kgf/cm²）時，第一道活塞環(huán)的背壓力為6MPa（60kgf/cm²），第二道活塞環(huán)的背壓力為1.5MPa（15kgf/cm²），第三道活塞環(huán)的背壓力0.5MPa（5kgf/cm²）。
由于在第一道活塞環(huán)處汽缸壁的單位壓力最大，將潤滑油擠出，潤滑不良；同時，活塞環(huán)對汽缸壁的壓力也是上大下小，因此，發(fā)電機汽缸的磨損也是上大下小，形成“錐形”，而且汽缸磨損最大處應(yīng)在活塞處于上止點時，與第一道活塞環(huán)相對應(yīng)的位置才對，但在高速發(fā)電機中，由于活塞環(huán)背面最高壓力的產(chǎn)生落后于汽缸內(nèi)最高壓力的產(chǎn)生，所以汽缸沿長度方向的最大磨損發(fā)生在活塞處于上止點時，與第一道活塞環(huán)相對的汽缸壁稍下處（距汽缸體頂平面10mm左右）。
2、潤滑油的影響。汽缸上部由于靠近燃燒室，溫度高，潤滑油在燃燒氣體作用下有部分被燃燒掉。同時，發(fā)電機汽缸上部形成油膜的條件差，受高溫影響，潤滑油變稀，黏度下降油膜不易保持，再者，可燃混合氣進入汽缸時，混合氣中所含的細小油滴不斷沖刷缸壁，使油膜強度減弱，從而使活塞與汽缸間形成半干摩擦、邊界摩擦甚至干摩擦條件下工作，從而使汽缸上部的磨損較大，沿長度方向成“錐形”。
此外，活塞與活塞環(huán)運動速度的變化，也使發(fā)電機汽缸工作表面不能形成穩(wěn)定的潤滑油膜?；钊ぷ鲿r，在上、下止點的速度為零，而中間速度很大，另外發(fā)動機在啟動、息速和正常工作時，速度變化范圍也很大，這有可能使?jié)櫥湍ぴ獾狡茐模铀倨坠ぷ鞅砻娴哪p。而汽缸上部潤滑油不易達到，所以磨損更大。
3、腐蝕磨損。發(fā)電機汽缸內(nèi)可燃混合氣燃燒后、產(chǎn)生的水蒸氣與酸性氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成礦物酸，此外燃燒過程中還生成有機酸如蟻酸、酷酸等，它們對汽缸工作表面產(chǎn)生腐蝕作用，發(fā)電機汽缸表面經(jīng)腐蝕后形成松散的組織，在摩擦中逐步被活塞環(huán)刮掉。
礦物酸的生成及對磨損的影響與其工作溫度有直接關(guān)系。當(dāng)冷卻水溫低于80℃時，在發(fā)電機汽缸壁表面易形成水珠，酸性氧化物溶于水而生成酸，對汽缸壁產(chǎn)生腐蝕作用，溫度越低酸性物質(zhì)越容易生成，腐蝕作用也就越大。
再者，當(dāng)供油量過大，沒有燃燒完的燃油轉(zhuǎn)變成氣體時，使發(fā)電機汽缸內(nèi)的溫度降低很多，同時，對汽缸壁油膜的沖刷作用也較大，造成汽缸的磨損。由于越靠近汽缸上部，上面所講的三個因素的影響作用也越大，所以造成了發(fā)電機汽缸上部的磨損比下部大，沿長度方向呈“錐形”。
4、磨料磨損。若空氣濾清器和機油濾清器保養(yǎng)不當(dāng)，空氣中的灰塵便進人發(fā)電機汽缸或曲軸箱，形成有害磨料；與此同時，發(fā)電機在工作過程中，自身也要產(chǎn)生一些磨照，這些磨料大都黏附在汽缸壁上，而且在cm²汽缸上部空氣帶入的磨料多，其棱角也鋒利，造成cm²汽缸上部摩損比較嚴(yán)重，使cm²汽缸沿長度方向呈“錐形”。
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