船舶柴油机汽缸盖裂纹及其检修
船用柴油机汽缸盖裂纹及其检修方法
汽缸盖作为柴油机的固定机件，也是柴油机组成部分。船用柴油机汽缸盖的结构形式繁多，随机型不同而异。在其上通常布置有排气阀、喷油器、示功阀、启动阀、安全阀以及驱动机构等，汽缸盖的内部要布置相应的流道、孔道及冷却水腔等，因此各种形式的气缸盖的共同特点是结构复杂，孔道较多，壁厚很不均匀。
柴油机气缸盖不仅结果复杂，而且工作条件、受力情况也十分复杂、恶劣。气缸盖的底面直接与高温高压燃气接触，不仅受到高温高压燃气的腐蚀和冲刷，而且承受较高的机械负荷与热负荷；底面在燃气的爆发压力下产生很大的机械应力，壁厚与温度的不均匀导致较高的热应力；螺栓的预紧力使气缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同作用使气缸盖受到弯曲作用。此外，冷却水腔还受到水的腐蚀。
正是由于汽缸盖如此恶劣的工作条件，致使汽缸盖很容易损坏。通常损坏形式为：其底面和冷却水腔容易产生裂纹，还有气阀底面和导套容易磨损、冷却水侧被腐蚀等。
一：气缸盖出现裂纹的部位
船用柴油机气缸盖的裂纹主要发生在气缸盖底面有应力集中的地方，如孔与孔之间或空的圆角处、冷却水腔的截面变化等。产生裂纹的具体部位则随机型、气缸盖的结构和材料部不同而不同。
船用四冲程柴油机在进排气孔和喷油器之间以及阀座面上容易产生裂纹。当裂纹产生在底面时，多为径向裂纹；当裂纹产生在外部时，裂纹大多是从中央喷油器孔向进排气阀孔扩张，这是由于小孔处的应力集中所致。
二：气缸盖出现裂纹的原因
气缸盖裂纹是气缸盖较为常见的故障。气缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期性的作用。在交变的热应力和机械应力的作用下，将产生疲劳裂纹，从而导致气缸盖裂纹。具体分析气缸盖产生裂纹主要有以下几个原因。
1：结构设计上的原因
气缸盖底面气阀孔周围之所以常产生裂纹，主要是是因为该处有较大的表面积，因此，受热膨胀和冷却收缩速度都比较大。例如，柴油机工作一段时间停车后，气缸盖温度分布变化剧烈，热量通过冷却水和进排气通道迅速散发，所以在气阀孔处易产生裂纹。
再者，由于结构或受力不合理、过度圆角太小等均会引起过大的机械应力，从而导致裂纹。
2：材料、工艺上的原因
气缸盖材料选择不当，质量不符合要求，铸造时没有很好地消除铸造应力，从而导致零件内部有缺陷，使气缸盖在工作时容易产生裂纹。
3：装配质量上的原因
气缸盖螺栓不按规定交叉拧紧，或在发生气缸盖平面漏气时拧紧该处的螺母来解决，都会造成气缸盖受力不均而产生裂纹。喷油器安装不正确，会引起气缸盖底面局部变形，增大喷油器孔处所受的拉应力，使之容易产生裂纹。
4：操作和管理上的原因
柴油机长期在超负荷条件下运转或在未充分暖缸的情况下突然增大负荷，使气缸盖从冷态急剧变为热态，或在高温下急剧冷却而产生裂纹。
柴油机冷启动或启动后加速太快，致使气缸盖底面与冷却面温差过大，热应力增大。故应暖机后再启动，水温升高后方可加速；频繁启动、停车和长期超负荷运转均会是机械应力和热应力增加；冷却与润滑不足或中断，亦会导致机件过热。
5：维护保养不良的原因
安装气缸盖时未按规定上紧螺栓，螺栓受力不均，使气缸盖产生过大的附加应力；长期使用，未清洁冷却水道，致使水腔积垢，影响散热，引起过大的热应力，从而导致裂纹的产生。
三：气缸盖疲劳裂纹
1:热疲劳裂纹
在地板受热面“鼻梁区”产生热疲劳裂纹是四冲程柴油机气缸盖较为常见的损坏形式。产生热疲劳是由于受热面的温度超过材料的使用极限而发生蠕变，引起塑性变形。当气缸盖在冷热交替情况下工作时，受热面的收缩性变形而受阻，从而产生残余拉应力。受热面超过极限温度越多，运行时间越长，残余拉应力就会越大，最终因应力的反复交变而出现疲劳裂纹。严重时可能经过一次冷热循环便出现裂纹。
2:机械疲劳裂纹
气缸盖底板在缸内气体压力作用下发生周期性弯曲变形，其最大拉伸应力发生于底板的内侧表面，阀孔尖角处应力集中很严重，再叠加上的作用，于是机械疲劳裂纹以此尖角为起点，沿阀孔周围逐渐向受热面扩展而裂穿。
3：腐蚀性疲劳裂纹
冷却水中含有各种酸根离子和溶解氧将金属发生电化学腐蚀和氧化，金属晶界是首先被腐蚀和氧化的部位。这将导致被腐蚀的表面变得粗糙并产生应力集中，是材料的疲劳强度显著降低，又由于气缸盖与气缸套的圆锥部分配合不良，以及气缸盖螺栓的过分紧固，在柴油机运转时，是密闭凸院冷却水侧产生较大的脉动机械应力。在腐蚀和较大的脉动机械应力共同作用下，从冷却水侧开始发生腐蚀疲劳裂纹。
四：气缸盖裂纹检查
通常，气缸盖裂纹都有一个产生和发展的过程，因此，平时认真检查、仔细观察、及早发现，就能避免机损事故的发生。气缸盖裂纹检查主要有3种方法：直接观察法、着色探伤法、液压实验法。
1：直接观察法
可根据冷却水压力表指针的摆动和膨胀水箱中水位的上下波动及有无气泄、油渍等来判断气缸盖是否有裂纹，还可通过示功阀检查排气是否冒白烟或有然烧不良现象来判断裂纹发生在哪一缸。经常检查曲轴箱中滑油油位的变化，若油位升高，油中水分明显增加，则应怀疑内有裂纹。
2：着色探伤法
着色探伤法渗透液是含有红色颜料、溶剂和渗透剂等成分。具有渗透力强，渗透速度快，显像时清晰醒目，洗涤性好，化学稳定性好和无腐蚀或低毒等特点。显像剂为氧化锌、氧化镁或二氧化钛等白色粉末和有机溶剂组成。显像剂具有悬浮力好，与渗透液有明显的对比，显示缺陷清晰，易于辨别，无腐蚀性等特点。
3：液压实验法
对于内部微小的裂纹，如冷却水腔的微小裂纹，用着色法很难检查，通常做液压实现才能检验出来。
液压试验法实质上是在模拟使用条件下对轴承零件材料内部有无缺陷进行检验的一种无损检验发放。他不需要任何先进的仪器，只用一半的专用夹具和具有压力的气体或液体。
液压试验前，将待检验的零件上的孔、洞等全部堵塞，用专用夹具密封零件形成包括检验部位的密封空腔，注满液体或气体后完全封闭，按要求加压至规定的试验压力，保持一定时间后观察零件外表上有无液体渗出或气体溢出，从而判断零件有无裂纹。
实验用液体可用水和油，也可用空气，以有关要求而定。试验压力以零件工作条件而定。柴油机气缸盖冷却水腔试验压力为0.7MPa，保持5分钟。另外，航行中根据下列现象判断燃烧空气零件有无穿透性裂纹：
1）柴油机运转中，轮机员可根据气缸盖或活塞冷却水表压力指针波动或膨胀水箱水位上下波动判断零件有穿透性裂纹。因为当气缸盖或汽缸套有穿透性裂纹时，燃烧室中的高压燃气就会沿裂缝进入冷却水腔，使冷却水系统的压力升高，压力表指针和膨胀水柜水位均升高；当气缸排气后压力低于冷却水压力，冷却水自裂缝进入气缸大量漏泄，冷却水压力急剧降低，压力表指针和膨胀水箱水位又迅速降低。此外，还可以从冷却水温升高，淡水消耗量增加，扫气想有水流出，膨胀水箱的透气管有气泡冒出和冷水中有油星等现象进一步判断。
2）启动前进行转车和冲车时，轮机员应打开示功阀观察有无水汽和水珠喷出。如有水汽或水珠喷出表明燃烧室零件有穿透性裂纹或喷油器冷却水漏泄，应进一步检查和处理，否则缸内积水较多直接启动就会造成水机事故。
3）曲柄箱中滑油量不正常增多或滑油中水分明显增加，或滑油迅速乳化变质均表明由于燃烧室部件有穿透性裂纹使冷却水大量漏入。
4）吊缸检修时，轮机员应认真仔细观察各个零件，如发现活塞、气缸盖和气缸盖表面有锈痕，或活塞顶部积水等，说明燃烧室零件有穿透性裂纹。
4：其他方法
在检修时，还可用荧光法、磁力探伤法，超声波探伤法、射线探伤法等多种方法来检查裂纹。
五：气缸盖裂纹的应急修理
如果气缸盖裂纹程度较为严重，比如气缸盖裂纹时裂穿性的，或者裂纹在关键部位，或者裂纹程度较为严重，这些情况无疑都必须更换气缸盖；但裂纹不严重或为了应急或延长使用，可根据不同的场合选择采用合适的方法进行修理。
1：无机粘结剂修补法
这是一种最方便的方法，由于无机粘结剂能够长期在500度高温下工作，故可用于修补气缸盖底面裂纹。但是由于次温度限制，所以建议在温度处的裂纹采用有机粘结剂修补。
2：镶套修理法
主要用于气缸盖进、排气阀孔或喷油器孔内的修理。通常，采用此修理后汽缸套可以使用两年以上。
3：金属扣合法
此法的特点是能保证强度又有很好的密封性。对于缸盖底面裂纹的修理较其他方法可靠，为了增加密封性还可以在裂纹处先涂一些无机粘合剂或有机粘合剂，这样效果更好。
4：焊补法
当裂纹较短时，铲除干净裂纹口附近。然后进行焊补。可用电焊或者气焊进行修补。
此方法对于焊补要求严格，尤其是铸铁缸盖焊接部位更应特别小心，如焊前的预热、焊后的退火处理及焊条的选择等。因为稍有不当就会在短期使用后因热应力而再次产生裂纹。
六：预防气缸盖产生裂纹的措施
为了保证柴油机的正常运转，作为柴油机的重要部件，预防其产生裂纹更为重要，总结了几条措施。
1:改善气缸盖的材质
通过改善材质来减少气缸盖裂纹的产生是一个颇为有效的措施，如缸径为400mm以下的气缸盖通常以灰色铸铁最为普遍，而缸径大于400mm时，由于灰铸铁经不起打的变形的长期考验，因而以改用球墨铸铁为宜。
2：气缸盖设计优化
如近年来许多中速柴油机都采用双层底气缸的结构形式，它的设计观点是把热负荷和机械负荷分开来处理，采用较薄的底板可以提高冷却效果，降低底板温差，即用较薄的底板承受热负荷，采用较厚的顶面板、中间隔板和圆周壁来提高刚度承受加机械负荷，这样使得机械应力和热应力各得其所。
再如，为减少燃烧室壁上的热应力，缸盖四周不能箍的太紧，气缸盖与缸套的定位凸肩要留有充分的余地，如有缸盖阀门的过桥处常易产生裂纹，可在产生裂纹的部位预先铣去一部分金属，以减轻应力集中程度，从而减少了由于热应力过大而导致裂纹产生的几率。
3:加强对气缸盖过热部位的冷却
在柴油机投入运行前，彻底清洗冷却水腔，保证水路畅通。控制冷却水的质量，按说明书的规定控制好冷却水的温度、温差和流量。在柴油机气缸盖冷却水道内增设挡水板，加快水流的速度，且对水流给以必要的引导，使其定向的冲刷排气阀和喷油器，使这些受热的元件得到较好的冷却。避免长时间超负荷运转，防止过热。
4：轮机人员的操作管理科学化
对柴油机操作管理不当，同样会导致气缸盖产生裂纹。如冷启动或者冷启动后加速太快，都容易产生裂纹，如果加速太快，燃烧室部件就会因内外壁温差过大而产生过大的热应力，长此下去，就会产生裂纹，因此，轮机人员启动主机前必须充分暖机，启动后不可加速太快，待油温和水温升高后，方可加至全速，同时还要及时清除冷却水腔中的水垢和铁锈。
结论
气缸盖对于船舶柴油机是一个十分重要的部件，由于气缸盖的工作条件十分恶劣，在正常条件下气缸盖出现裂纹是不可避免的。气缸盖产生裂纹也是多方面的，只有认真对故障进行统计分析，在实际工作中遇到问题应从多方面因素进行综合考虑与判断。此文在分析探讨裂纹的原因的基础上，提出了在使用和保养中减少船舶柴油机气缸盖产生裂纹故障的处理及预防措施，有利于减少气缸盖的故障，保持柴油机良好的性能，对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用有十分重要的意义。而船舶在航行期间，柴油机气缸盖产生裂纹主要是轮机人员管理不善所导致。因此，在减少气缸盖故障的工作中，提高轮机人员的管理管理水平，科学的轮机管理是关键，严格按照柴油机的保养程序和使用注意事项执行，定期检查，及时维护，保障船舶的正常航行。
张璟
二O一二年一月十四日
学生手拙只能写出这么多了，实在想不到了，忘老师加以点评，辛苦老师了！！！
船舶柴油机汽缸盖裂纹及其检修
船用柴油机汽缸盖裂纹及其检修方法 汽缸盖作为柴油机的固定机件，也是柴油机组成部分。船用柴油机汽缸盖的结构形式繁多，随机型不同而异。在其上通常布置有排气阀、喷油器、示功阀、启动阀、安全阀以及驱动机构等，汽缸盖的内部要布置相应的流道、孔道及冷却水腔等，因此各种形式的气缸盖的共同特点是结构复杂，孔道较多，壁厚很不均匀。 柴油机气缸盖不仅结果复杂，而且工作条件、受力情况也十分复杂、恶劣。气缸盖的底面直接与高温高压燃气接触，不仅受到高温高压燃气的腐蚀和冲刷，而且承受较高的机械负荷与热负荷；底面在燃气的爆发压力下产生很大的机械应力，壁厚与温度的不均匀导致较高的热应力；螺栓的预紧力使气缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同作用使气缸盖受到弯曲作用。此外，冷却水腔还受到水的腐蚀。 正是由于汽缸盖如此恶劣的工作条件，致使汽缸盖很容易损坏。通常损坏形式为：其底面和冷却水腔容易产生裂纹，还有气阀底面和导套容易磨损、冷却水侧被腐蚀等。 一：气缸盖出现裂纹的部位 船用柴油机气缸盖的裂纹主要发生在气缸盖底面有应力集中的地方，如孔与孔之间或空的圆角处、冷却水腔的截面变化等。产生裂纹的具体部位则随机型、气缸盖的结构和材料部不同而不同。 船用四冲程柴油机在进排气孔和喷油器之间以及阀座面上容易产生裂纹。当裂纹产生在底面时，多为径向裂纹；当裂纹产生在外部时，裂纹大多是从中央喷油器孔向进排气阀孔扩张，这是由于小孔处的应力集中所致。 二：气缸盖出现裂纹的原因 气缸盖裂纹是气缸盖较为常见的故障。气缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期性的作用。在交变的热应力和机械应力的作用下，将产生疲劳裂纹，从而导致气缸盖裂纹。具体分析气缸盖产生裂纹主要有以下几个原因。 1：结构设计上的原因 气缸盖底面气阀孔周围之所以常产生裂纹，主要是是因为该处有较大的表面积，因此，受热膨胀和冷却收缩速度都比较大。例如，柴油机工作一段时间停车后，气缸盖温度分布变化剧烈，热量通过冷却水和进排气通道迅速散发，所以在气阀孔处易产生裂纹。 再者，由于结构或受力不合理、过度圆角太小等均会引起过大的机械应力，从而导致裂纹。 2：材料、工艺上的原因 气缸盖材料选择不当，质量不符合要求，铸造时没有很好地消除铸造应力，从而导致零件内部有缺陷，使气缸盖在工作时容易产生裂纹。 3：装配质量上的原因 气缸盖螺栓不按规定交叉拧紧，或在发生气缸盖平面漏气时拧紧该处的螺母来解决，都会造成气缸盖受力不均而产生裂纹。喷油器安装不正确，会引起气缸盖底面局部变形，增大喷油器孔处所受的拉应力，使之容易产生裂纹。 4：操作和管理上的原因
船舶柴油机活塞环故障分析Microsoft Word 文档 (3)
目录 1. 活塞环的工作条件----------------------------------------------2 2. 活塞环的主要故障----------------------------------------------3 3. 影晌活塞环工作的主要因素--------------------------------------4 3.1活塞环硬度和缸套硬度匹配------------------------------------5 3.2活塞环搭口间隙----------------------------------------------6 3.3活塞环和缸套的几何配合状况----------------------------------7 3.4活塞环槽----------------------------------------------------8 3.5燃油品质和气杠油量------------------------------------------9 3.6日常维护修理------------------------------------------------10 结束语------------------------------------------------------------11 参考文献----------------------------------------------------------12
内容摘要 活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。具有保持活塞与气缸套之间有效密封的作用和将活塞热量传递给汽缸壁的散热作用，以及调节气缸润滑油的作用。活塞环又是柴油机的易损零件。主要损坏形式有：过度磨损、折断、粘着、和弹力丧失等。此文通过对活塞环故障实例的分析，阐述了产生故阵的主要原因和主要影响因素，对日常运行管理提出了切实可行的建议，还对新型活塞环磨损监控系统作了简单介绍。 关健词活塞环搭口间隙故障维护管理影响监控 前言 活塞环的主要作用是密封燃烧室，保证活塞到达上止点时，燃烧室内的新鲜空气有足够的温度和压力，满足燃油自燃的温度，并使燃烧迅速、及时和完善;切实保证气缸内高压燃气膨胀作功而不泄漏，对燃油燃烧和柴油机的工作状态起着至关重要的作用。众所周知，活塞环的密封作用，是靠活塞环本身的弹性，和在气缸内气体压力的作用下紧贴于气缸壁和活塞环槽平面来实现的。但是，活塞环和气缸套这对摩擦副工作条件非常恶劣，摩擦损失占到整个柴油机摩擦损失功率的55%---65%。活塞环运行中的管理和维护，对保证柴油机的安全可靠和经济运行显得尤为重要。
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中小型乘用车发动机缸体（汽缸盖）常见缺陷与对策浅析概述 （铸件脉纹形成机理及其防治） 改革开放后近十年来，我国的汽车制造工业得到了飞速发展，许多高端汽车品牌，几乎与发达国家同步推出面世，与之相适应的汽车发运机制造业也得到了迅猛发展，其中发动机铸造的水平也得到了极大的提高，无论铸造产量还是铸件技术要求及铸件质量，都有基本上满足了现代汽车发动机日益提高的要求。 以中小型乘用发动机主要铸件汽缸体（汽缸盖）生产为例，众多汽车发动机铸造企业都有采用了粘土砂高压造型（少数为自硬树脂砂造型），制芯则普遍采用覆膜砂热芯或冷芯工艺，而在熔炼方面大都采用双联熔炼或电炉熔炼，所生产的发动机均为高强度薄壁铁件。许多厂家为满足高强度薄壁铸铁件的工艺要求，纷纷引进先进的工艺技术装备，如高效混砂机，高压造型线，高度自动化的制芯中心，强力抛丸设备，大多采用整体浸涂，烘干，并且自动下芯。在过程质量控制方面，许多企业实现了在线检测与控制，如配备了型砂性能在线检测，热分析法铁水质量检测与判断装置，真空直读光谱议快速检测。清洁度检查的工业内窥镜等。相当一部分企业还在产品开发方面应用了计算机模式拟技术。可以毫不夸张地说，就硬件配件而言，我国发动机铸造水平丝毫不亚于当今世界上工业发达国家，一句话，具备了现代铸造生产条件。（为叙述方便，以下称上述框架内容的生产条件为现代生产条件。）然而应该承认，在发动机铸造企业的经济效益与产品质量以及铸件所能达到的技术要求方面，我们与世界发达国家还有较大的差距。提高生产质量，减少废品损失，是缩小与发达国家差距，发挥引进设备效能，提高企业效益的重要途径。本文试图就我国铸造企业在现代铸造条件下，中小型乘用车发动机灰铸铁汽缸体（汽缸盖）铸件生产中常见的铸造缺陷与对策，与广大业界同仁作一交流。 1气孔 气孔通常是汽缸体铸件最常见缺陷，往往占铸件废品的首位。如何防止气孔，是铸造工作者一个永久的课题。 汽缸体的气孔多见于上型面的水套区域对应的外表面（含缸盖面周边），例如出气针底部（这时冒起的气针较短）或凸起的筋条部。以及缸筒加工后的内表面。严重时由于型芯的发气量大而又未能充分排气，使上型面产生呛火现象，导致大面积孔洞与无规律的砂眼。 在现代生产条件下，反应性气孔与析出性气孔较为少见，较为多见的是侵入性气孔。现对侵入性气孔分析出如下： 1.1原因 1.1.1 型腔排气不充分,排气系统总载面积偏小。 1.1.2浇注温度较低。 1.1.3浇注速度太慢;,铁液充型不平稳,有气体卷入。 1.1.4型砂水份偏高;砂型内灰分含量高,砂型透气性差。 1.1.5对于干式气缸套结构的发动机,水套砂芯工艺不当(如未设置排气系统或排气系统不完善；或因密封不严，使浇注时铁水钻入排气通道而堵死排气道；砂芯砂粒偏细，透气不良；上涂料后未充分干燥；砂芯砂与涂料发气量太大，或发气速度不当，涂料的屏蔽性差……).经验证明,干式缸套的缸体的气孔缺陷,很大程度上与水套工艺因素相关连。 1.1.6孕育剂未经干燥且粒度不当;铁液未充分除渣,浇注时未挡渣,由此引起渣气孔。 1.1.7浇注时未及时引火 1.2对策 1.2.1模型上较高部位设置数量足够,截面恰当的出气针或排气片;而芯头部位设置排气空腔.上述排气系统均应将气体引至型外。通常排气截面为应内浇道总截面积1.5~1.8倍左右。 1.2.2浇注系统按半开放半封闭原则设置为宜,且须具有一定的拦渣功能,这样铁液充型时比较
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汽缸体和汽缸盖裂纹的修复 柴油机运转过程中，汽缸体与汽缸盖容易产生裂纹，造成漏气、漏水、烧坏汽缸垫，甚至发生机械事故。汽缸体与汽缸盖出现裂纹应及时进行修复，方法主要有以下4种。 1.补板法 补板法主要用于修补裂纹较多且相对集中或有部分破洞的机体平整的外表面。具体步骤是：①清除裂纹附近准备补板部位的油污、漆皮等物；②用直径3～5?mm 的钻头在各裂纹的端点钻出止裂孔，防止裂纹延伸；③把厚度为2.5～3?mm的低碳钢板切成补板，补板要比裂纹周围宽出20～30?mm；④沿补板周围钻孔，孔距为15～20?mm，孔径为3～5?mm；⑤将补板覆盖在裂纹上，使其与汽缸体或汽缸盖贴合紧密，随后以补板为样板在汽缸体或汽缸盖上钻孔并攻丝；⑥用螺钉把补板固定。固定前应在补板与汽缸体或汽缸盖之间垫上一层石棉垫，若在2个贴面上涂上红丹油，效果会更好。 2.栽丝法 栽丝法常用于修复单裂纹，如附图所示，其方法：①用直径3～5?mm的钻头先在裂纹的两端钻出止裂孔1和2，然后每隔2～4?mm钻出孔3、孔4；②在钻好的孔眼中攻丝；③将紫铜棒螺钉旋入孔中，旋入的长度与汽缸壁厚度相同，再将紫铜棒截断，其断面高出缸体2?mm；④用同样的方法，按附图中钻孔的先后顺序钻出一系列的孔眼，攻丝并旋入紫铜棒螺钉，在整个裂缝上形成一条螺钉链；⑤用手锤轻轻敲铆紫铜螺钉的露出部分，将其铆平；⑥用水压法检查裂纹处是否漏水，如有轻微漏水，可继续用手锤轻铆渗漏处的紫铜螺钉。 3.电焊法 电焊法的步骤是：先用直径4mm的钻头在裂纹两端钻止裂孔，同时沿裂纹开v 形坡口槽，槽的深度以不超过机体壁厚2/3为宜；再用直径4?mm的双金属焊条（或在加热的情况下用铸铁焊条）焊补即可。
铸造铝合金发动机缸盖裂纹的修复
铸造铝合金发动机缸盖裂纹的修复 BJ2021型（或CA88型）发动机使用一段时间后发现启动困难，功率不足、冒黑烟，冲坏气缸垫而漏气、漏水，机油压力降低、发动机音响异常。经解体检查，发现铝合金缸盖3、4缸燃烧室间发生横贯裂纹，不久又发现其它铝合金发动机缸盖在进、排气门座口之间，气门座与燃烧室之间，缸盖螺栓孔与水道孔之间也出现裂纹。鉴于该现象比较普遍，经过现场调查、走访询问，并翻阅资料，查找出原因并进行了修复。 1、缸盖的焊接 单独购置铝合金缸盖比较困难，为了节省资金、降低维修费、延长设备寿命、提高修理水平，决定对其进行焊接。 1.1铝合金焊接的特点 （1）易氧化。铝合金易氧化，生成一层致密而难溶的AL2O3氧化膜，厚度约为0.1-0.2μm，其熔点达到2050℃，远远超过铝合金的熔点（一般约600℃左右），比重较大，阻碍金属溶化，容易造成焊缝金属的夹渣，而且氧化铝薄膜还吸附较多水分，使焊缝生成气孔，降低机械性能。 （2）易吸气。液态铝可溶解大量氢气，固态时几乎不溶解氢。当焊缝液态金属快速冷却凝固时，氢来不及析出，在焊缝中聚集形成气孔。 （3）热胀冷缩。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大2倍，易产生较大的焊接变形和内应力，对缸盖等刚性较大，结构或含杂质过多形成低熔点共晶时易产生裂纹。 （4）导热性高。铝在熔化时所需热量及焊接热量损失大，要求采用能量集中的强热源。 （5）合金元素蒸发及烧损。铝合金中低沸点元素在高温电弧作用下易蒸发和烧损，从而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝质量下降。 （6）高温强度和塑性低。铝合金在370℃时强度仅为10MPa，常常不能支持液体熔池金属的重量，容易造成焊缝金属塌落和烧穿现象。 （7）无色泽变化。铝合金从固态转变为液态时，颜色变化不明显，操作时难以掌握加热温度。
QSX15发动机缸盖裂纹分析(实用)
美国进口QSX15发动机外观图
美国进口QSX15康明斯发动机缸盖裂纹分析报告 一、散热媒介与发动机清洁保养： 1、使用优质防冻液，沸点在108℃为最佳，粘度适中流动性好，消泡性能好，防锈、防钙镁沉淀优良的亚硅酸盐类防冻液（防止铁锈碎屑积聚在窄隙散热空间内，容易造成局部散热 不良，如图图解1）
2、适当温度下补充冷却液：冷机状态补充防冻液最为理想，热胀冷缩原理能使发动机充满最大容量冷却液，如果不具备以上条件，补充冷却液时也必须确保发动机温度降至60℃以下，有条件的话最好补充65℃左右冷却液，这一要求是为了避免因温度骤降使缸盖内部（燃烧室更难以散热，温度更高）热应力加大，另外也能有效的防止因热温差产生气阻现象，尤其QSX15发动机缸盖结构比较复杂特殊，所以对均匀性散热要求及散热环境要求极高，值得注意的是：即便以上都做到了，加注或补充防冻液时也要特别注意放气，千万不可形成气阻（如图2所示）
上图为三友QSX15发动机缸盖燃烧面水道切面结构实图，可以看出与普通缸盖的明显不同，其结构极其复杂，承受恶劣环境能力先天不足。 3、清洗发动机外表时必须确保发动机彻底冷却，原则是当发动机内部与外部温度基本 一致时再进行清洗。如果能用热水清洗更好。 ◆注：为了研究燃油因素及电器正时装置对缸盖裂纹的影响，以下先对缸盖裂纹进行 基础性分析： 二、缸盖裂纹的基础性分析：（如下图所示）首先可以肯定各缸裂纹的严重程度，及裂 1、各缸分布位置及散热条件：与发生时间顺序及各缸布局位置决定的散热特性有 关，即：1、6缸散热最好（比其它缸分别多一个散热界面）；2、5缸次于1、6缸 （这一散热性能决定性因素应该是由于排气管的均匀分布形式）；3、4缸裂纹最为
船用柴油机活塞损伤
目录 摘要 ................................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract .................................................................................................................. 错误！未定义书签。 1 前言…………………………………………………………………………………………………….错误！未定义书签。 2 活塞的制造 (1) 2.1活塞材料的选择 (1) 2.1.1 中低速机的活塞材料 (1) 2.1.2 中高速机活塞的材料 (1) 2.1.3大型低速二冲程柴油机活塞材料 (1) 2.2活塞毛坯的制造 (1) 2.2.1整体式铸铁活塞毛坯的制造 (1) 2.2.2整体式铝活塞毛坯的制造 (1) 2.3活塞的加工的技术要求 (2) 2.3.1活塞的尺寸精度 (2) 2.3.2活塞的形状精度 (2) 2.3.3活塞的位置精度 (2) 3 活塞损伤的情况 (3) 3.1活塞外圆表面的磨损与修复 (4) 3.1.1一般情况及原因 (4) 3.1.2损伤造成的后果 (4) 3.1.3检测方法 (4) 3.1.4维修方法 (5) 3.2 活塞环槽的磨损与修复 (5) 3.2.1 一般情况及原因 (5) 3.2.2 损伤造成的后果 (6) 3.2.3 检测方法 (6)
气缸盖检修
气缸盖检修项目指导书 一、项目目标 （一）技能目标: 1.掌握气缸盖平面度检验方法； 2.掌握气门座密封锥面较削、研磨及密封性能检验方法； 3.掌握气门座圈及气门导管镶换方法。 （二）知识目标： 1.掌握气缸盖平面修复方法； 2.掌握气门座圈及气门导管选配原则； 二、项目内容 （一）气缸盖平面度检验 用直尺和塞尺对气缸盖的六个方向部位进行检查,取塞尺测量的间隙最大值为平面度误差。气缸盖下平面的平面度公差，在任意50毫米×50毫米内不得大于0.05毫米，在整个平面上不得大于0.15毫米，在相邻两燃烧室之间的平面上，不允许有明显的划痕或击伤。否则，应予以修理。 气缸盖下平面的平面度超过规定极限值时,可用刮削、研磨、磨削的方法修理。磨削时,注意气缸盖的最小厚度尺寸应保持在极限值以上,若小于气缸盖厚度尺寸而平面度值又大于平面度极限值时,应更换气缸盖。 气缸盖与进、排气歧管接合平面平面度的检查方法同上，气缸盖与进、排气歧管接合平面平面度极限值为0.10mm。 （二）气门座的铰削（手工进行） A、选择刀杆：铰削气门座时，利用气门导管作为定位基准。根据气门导管 的内径选择相适应的定心杆直径，导杆以轻易插入气门导管内，无旷动量为宜； 调整定心杆，使它与导管内孔密切接触不活动，保证铰削的气门座与气门导管中心线重合。 B、粗铰：选用与气门工作面锥角相同的粗铰刀，置与导杆上，把砂布垫在铰刀下，要磨除座口硬化层，以防止铰刀打滑和延长铰刀使用寿命；直到凹陷、斑点全部去除并形成2.5毫米以上的完整锥面为止。注意：铰削时，两手握住手柄垂直向下用力，并只作顺时针方向转动，不允许倒转或只在小范围内转动。 C、试配：粗铰后，在气门座铰削表面上涂红丹，用相配的气门检查气门与气门座的接触环带位置，应在气门工作锥面的中部靠里，其宽度一般以1—2.5毫米为宜.。当接触面偏上时，用15度锥角的绞刀铰上口，接触面偏下时，用75度锥角的绞刀铰下口。 D、精铰：选用与工作面角度相同的细刃铰刀进行精铰，并在铰刀下面垫以细纱布进行磨修，以降低气门座口表面粗糙度。 （三）气门与气门座的手工研磨 1、清洗气门、气门导管与气门座，将气门按序放置，以免错乱。
汽缸盖或汽缸体出现裂纹的修理
汽缸盖或汽缸体出现裂纹的修理 汽缸盖或汽缸体出现裂纹时，应根据其位置、损坏程度及设备情况而采用不同的修理方法。目前常用的修理方法有环氧树脂黏结修复法、焊补修复法、螺钉填补修复法和补板法等。 1．环氧树脂黏结修复法 环氧树脂黏结修复法适合于汽缸体、汽缸盖受力较小的部位，如汽缸体内部裂纹、外部裂纹和汽缸盖外部裂纹等。柴油机燃烧室附近的裂纹不适用此方法。 2．焊补修复法 焊补修复法适用于汽缸体、汽缸盖受力较大或用其他方法不易操作的部位，冷焊时一般不预热或预热到400℃左右，使用有色金属焊条，按照标准的焊接工艺进行焊补，防止焊接部位出现变形等。 3．螺钉填补修复法 螺钉填补钻孔顺序如图4-6所示。这种方法适用于裂纹位置受力较小和裂纹较短的平面位置。其操作方法如下： (1)在裂纹的两端各钻一个止裂孔，如图4-6所示中的l和2，目的是防止裂纹进一步扩大。 (2)在整个裂纹 上每隔6mm左右用钪 具铳出定位点，然后在 定位点上钻孔，孔的直 径一般为4mm左右， 如图4-6所示中的3、 4、5。一步扩大。 (2)在整个裂纹上每隔6mm左右用钪具铳出定位点，然后在定位点上钻孔，孔的 直径一般为4mm左右，如图4-6所示中的3、4、5。 (3)用丝锥在1、2、3、4、5孔中攻出螺纹。 (4)将钣好螺纹的紫铜杆涂以密封胶后拧入螺孔中。拧紧后切断紫铜杆并使切断处高出裂纹表面1.5mm左右。 (5)在已切断的紫铜杆之间钻出4mm左右的孔并攻出螺纹拧
入紫铜杆后并使其填满裂纹，如图4-6所示中的6、7、8、9。 (6)用小锤轻轻敲击紫铜杆的末端，使其互相压紧并用锉刀修平。如有必要，也可用锡焊，防止出现渗漏现象。
船舶柴油机排气阀常见故障分析与检修
船舶柴油机排气阀常见故障分析与检修 摘要：换气机构在船舶柴油机中起着极其重要的作用，换气质量的好坏直接影响着柴油机的动力性、经济性、可靠性及排气污染指标，是柴油机工作优劣的先决条件。 关键词：船舶柴油机排气阀故障分析检修 概述: 排气阀是组成柴油机燃烧室的重要部件，它的工作状况直接影响换气过程的质量，影响柴油机的动力性、经济性、可靠性及排气污染，是柴油机工作优劣的先决条件之一。因此对于轮机管理人员来说，要严格按规范做好排气阀的拆检与修理工作，重视排气阀运行管理，如稍有修理上的失误会加快排气阀损坏的速度，甚至影响柴油机的正常运行。现在随着机舱自动化的不断完善、柴油机结构的不断改进，在船舶柴油机上，电（力）、液（压）、气（动）融合为一体，他们之间相互配合、相互制约，共同服务于机器，使得机器正常运转。然而，在船舶柴油机的实际运行过程中会出现一些意想不到的问题，这就需要轮机管理人员根据其原理认真分析，找出故障的原因，进而解决问题，使机器恢复正常运转，保证船舶航行安全。 一、船舶柴油机排气阀常见故障的原因分析 1．排气阀的工作条件 船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 图.1
船用柴油机汽缸盖裂纹原因分析
阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。 描述：基于汽缸盖作用和所处位置可知，汽缸盖螺栓受预紧力、缸套反力影响，冷却水腔受水后会出现腐蚀现象。汽缸盖因结构相对比较复杂、金属分布不均，而导致各部位温差相对较大，所以会承受非常大的机械、热应力，船用柴... 摘要：基于汽缸盖作用和所处位置可知，汽缸盖螺栓受预紧力、缸套反力影响，冷却水腔受水后会出现腐蚀现象。汽缸盖因结构相对比较复杂、金属分布不均，而导致各部位温差相对较大，所以会承受非常大的机械、热应力，船用柴油机汽缸盖容易受到破损，本文将对船用柴油机汽缸盖裂纹原因进行分析，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。 裂纹是现代船用柴油机汽缸盖常见故障问题，汽缸盖裂纹产生的根本原因在于机械应力、热应力周期作用；同时，汽缸盖工作条件相对比较恶劣，而且其底部位置与高温和高压燃气直接接触，因此会承受非常高的机械性负荷、腐蚀损坏以及热负荷作用，这对船舶而言，具有非常重大的影响。因此，在当前的形势下，加强对船用柴油机汽缸盖裂纹问题研究，具有非常重大的现实意义。 1、船用柴油机汽缸盖裂纹原因分析 汽缸盖裂纹问题是现代船用汽缸盖最为常见的一种故障，裂纹产生的根本原因在于机械性、热应力周期作用。对于船用柴油机而言，其汽缸盖裂纹通常出现在底面孔与孔、孔圆角位置。具体裂纹原因表现在以下几个方面： 1.1冷却不良造成的裂纹 当汽缸盖冷却水侧产生铁锈、结垢问题时，触火侧温度会随之上升，如果周期性地与吸入低温的扫气空气相接触即产生热应力，导致汽缸盖阀孔周围产生严重的裂纹病害。由于冷却水流通不畅，经常会形成气袋，因此难以确保蒸汽、空气逸出，最终出现局部过热、产生热应力。一般而言，冷却水中含有大量的溶解氧，随之水温的不断升高，就会逐渐分离出来；如果冷却水温度再次升高，那么就会随着其急速蒸发而产生大量的蒸汽；如果难以从逸气管排出，就会在水流缓慢位置慢慢的滞留下来，最终形成气袋。 1.2爆发压力太高 实践中可以看到，因船底污秽而导致阻力增加，主机长期应用后会降低功率，如果想要维持原来的功率，就要加大油门，从而导致柴油机超负荷运转，最终造成爆发压力太高。压缩、暖机压力不足时，因加大喷油量而造成缸内积油过多或者更换喷油器，一次点燃后会产生爆震现象，进而造成安全阀跳开。当喷 油泵、喷器不良或定时不当时，导致燃烧不正常，因燃烧室发生爆震，爆发压有勇气承担命运这才是英雄好汉。 1
船舶柴油机的工作原理
船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口； 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧，它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的 扫气箱中，并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程： 燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下，由上止点 向下运动，对外作功。活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置，此时燃气 膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中的扫气压力为0 12，下行活塞把扫气口3打开（此时曲柄在点4的位置，扫气空气进入气缸， 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程： 活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此时曲柄在点 位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时
实训一 气缸盖的检修
实训一气缸盖的检修 一、实训目的 1、掌握气缸盖变形的检修和主要技术要求，以及气缸盖厚度和燃烧室容积的检测。 2、熟悉气缸盖裂纹的检修及修复方法。 二、实训工具、仪器与设备 丰田轿车发动机缸体、气缸盖与汽缸垫、水压机（最大压力为1Mpa）、检验平台、直钢尺、塞尺、水平仪等等。 三、预习要求 丰田轿车发动机气缸盖面最大允许变形量 四、实训注意事项 1、采用磨（铣）削俢整时，应尽量减少磨（铣）削量，以免过量减少燃烧室容积。 2、水压试验的压力不能过低，并且应该在彻底清除水垢的情况下进行。 3、镶配气门座圈、气门导管后，应进行水压试验，防止过盈量过大而造成裂纹。 4、注意安全文明生产。 五、实训内容及步骤 1、缸盖变形的检修 气缸盖的变形主要表现为翘曲。其变形程度可通过检测气缸盖下平面的平面度误差获得。 （1）将所测缸盖倒放在检验平台上。 （2）将直尺或刀形尺沿对角线和纵轴线贴靠在缸盖下平面上。 （3）在钢尺或刀形尺与缸盖下平面间的缝隙处，插入塞尺。塞尺所测的数值即为缸盖的变形量。 （4）气缸盖下平面的平面度误差，在整个平面上不大于0.05mm。局部不平用刮研法修复。 2、气缸盖裂纹的检修 气缸盖裂纹的检查方法是采取水压试验或气压试验法，具体方法如下： （1）将气缸盖、气缸体和气缸垫按要求装合在一起。 （2）将水压机水管接在气缸体进水口处，并将其他水口封住。 （3）用水压机将水压入水套，压力应在0.2～0.4MPa时，保持5min。若气缸表
面、燃烧室等部位无水珠出现，表明无裂纹。 （4）在受力和受热不大的部位若出现裂纹，采用环氧树脂粘结法修复。受力较大的部位出现裂纹时，应采用焊接法修复。 3、燃烧室容积的检修 （1）装上气缸盖上的全部火花塞，并将待测气缸盖倒放在检测平台上，使其保持水平。（2）用量杯向燃烧室注入80%（体积分数）的煤油和20%（体积分数）的机油的混合液体。 （3）加入量约为燃烧室体积的95%时，停止加注。用中间带有圆孔的玻璃板盖在燃烧室平面上。 （4）再用注射器或滴管注入混合油，直至液面与玻璃板相接触。 （5）注入量即为燃烧室容积。若活塞顶部有凹坑，还应测量凹坑的容积。 4、气缸盖厚度的检修 （1）将待测气缸盖平放在检测平台上。 （2）用游标高度尺测量缸盖的厚度。 （3）若气缸盖厚度仍在规定范围内，可对气缸盖进行修磨；若厚度过小应更换。 5、气缸盖与进排气歧管结合平面（侧平面）的检修 IUZ—FE平面度误差≤0.10mm；IMZ平面度误差≤0.08；5S—FE平面度误差≤0.08； 2TZ—FE平面度误差≤0.02mm。超过后应修磨。当修磨量﹥1.0mm应更换。
气缸盖裂纹
柴油机气缸盖裂纹的原因及检修 气缸盖作为柴油机的固定机件，也是柴油机燃烧室的组成部分，现就柴油机气缸盖最经常出现的裂纹现象进行叙述，分析其裂纹产生原因及修理。 柴油机气缸盖产生裂纹的原因 气缸盖产生裂纹是气缸盖较为常见的故障。气缸盖产生裂纹的根本原因是热应力和机械应力周期性的作用。在交变的热应力和机械应力的作用下，将产生疲劳裂纹，从而导致气缸盖裂纹。具体分析气缸盖产生裂纹主要有以下几个方面原因。 (1)结构设计上的原因：气缸盖底面气阀孔周围之所以常产生裂纹，主要因为该处有较大的表面积，因此，受热膨胀和冷却时收缩速度都较大。例如，柴油机工作一段时间停车后，气缸盖温度分布变化剧烈，热量通过冷却水和进排气通道迅速散发，所以在气阀孔处容易产生裂缝。再者，由于结构或受力不合理、过度圆角太小等均会引起过大的机械应力，从而导致裂纹。 (2)材料和工艺上的原因：气缸盖材料选择不当，质量不符合要求，铸造时没有很好地消除铸造应力，从而导致零件内部有缺陷，从而使气缸盖在工作时容易产生裂纹。 (3)装配质量上的原因：气缸盖螺栓不按规定交叉拧紧，或在发生气缸盖平面漏气时拧紧该处的螺母来解决，都会造成气缸盖受力不均匀而产生裂纹。喷油器安装不正确，会引起气缸盖底面局部变形，增大喷油器孔处所受的拉应力，使之容易产生裂纹。柴油机气缸盖裂纹的应急修理如果气缸盖裂纹程度较为严重，比如当气缸盖的裂纹是裂穿性的，或者裂纹产生在关键部位，或者裂纹程度较为严重，这些情况无疑都必须更换气缸盖；但当裂纹不严重或为了应急或延长使用，可根据不同的场合选择采用合适的方法进行修理。 (1)无机粘结剂修补法：这是一种最方便的方法，由于无机粘结剂能够长期在500℃高温下工作，故可用于修补气缸盖底面裂纹。但是由于受温度限制，所以建议在温度处的裂纹采用有机粘结剂修补。 (2)镶套修理法：主要用于气缸盖进、排气阀孔或喷油器孔内的列修理。通常采用此修理后气缸套可以使用两年以上。衬套的材料一般采用不锈钢或青铜，衬套端部与阀孔底部加紫铜垫以密封。 (3)覆板修理法：此修理法仅适用于气缸盖外表面的修理，可以收到较好的效果。具体现在裂纹两端钻止裂孔，然后将钢板覆盖在裂纹部位上，再用螺钉固紧在气缸盖上。气缸盖裂纹修理后，应对冷却水腔进行0.7MPa的水压试验，以检验修理质量。裂纹微小时采用锉刀、油石或风沙轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。否则，继续打磨、检验。若裂纹深达壁厚的3%以上时，停止打磨改用其他方法修理或报废换新。 责任编辑：谢秋月
船舶柴油机活塞环故障分析
船舶柴油机活塞环故障分析 摘要：船舶轮机管理是保障船舶能够正常运营的关键措施，而在进行船舶轮机 管理时，管理人员需要将重点放在船用柴油机的管理上，而对于船用柴油机而言，其中的重要设备构成为活塞环，而在具体的船舶营运过程中，常见活塞环故障。 因而，船舶轮机管理人员应充分重视对活塞环进行管理，在采取相应的故障预防 与处理措施的基础上，能够显著提高船舶柴油机的运行效率与质量。本文在对船 舶柴油机活塞环故障进行分析时，主要从多个角度深入分析了常见的活塞环故障 及故障的有效排除措施。 关键词：船舶柴油机；活塞环故障；故障分析 对于内河船舶设备而言，船舶柴油机是关键，柴油机燃烧室的组成部分较为 复杂，主要包括活塞、活塞环、气缸以及气阀等。在日常的船舶营运与管理过程中，管理人员应重视对船舶柴油机进行养护，其中最需要加强养护的则为活塞环。活塞环在实际运营过程中常出现磨损、折断等故障，针对上诉故障，要及时查明 原因，并采取措施进行处理，才能保证降低故障对船舶正常营运的负面影响。 1 活塞环黏着故障分析 1.1 故障表现 在船舶柴油机活塞环故障中，活塞环黏着是较为常见的故障现象，也可以将 其称之为活塞环固着。对该现象出现的原因进行分析可知，当活塞环槽内存在较 多的油污或者活塞环所处的环境温度过高导致出现较多的碳堆积以及燃油燃烧不 良等因素，都会导致活塞环的自由运动受到影响。当活塞环不能高频率的自由运 动时，活塞环的密封性将受到影响，从而会出现气缸喘气以及功率下降等现象， 并进一步导致缸套磨损。当活塞处于过载或长时间的工作状态时，滑油会出现氧化，与此同时，燃油也会出现燃烧不良现象，最终会导致缸内堆积过多的碳，并 形成积碳杂志，此时，环槽会出现堵塞，活塞环则会黏着在活塞环中，导致活塞 环的正常工作状态受到影响。结合实际经验可知，处于第一和第二道位置的活塞 环最常见黏着故障，当黏着问题严重时，则所有的活塞环都会受到影响。 1.2处理措施 对活塞环黏着故障进行处理，技术人员需要针对气缸过热与气缸油过多等现 象采取针对性处理措施。故障处理人员应主要做好对柴油机中活塞环的冷却处理，一般采用气缸注油器，要做好对各个组件的有效冷却处理。具体应对注油器进行 合理调节，以有效对活塞环的冷却力度进行加大。由此，可以将活塞环的运转温 度控制在合理范围内，并避免出现过高的气温和起亚，因而可以保障活塞环不出 现变形与黏着。此外，适当时还可加大活塞环平面内的间隙，避免柴油机活塞环 在持续运动中发生膨胀而卡死。 2 活塞环异常磨损故障分析 2.1 故障表现 活塞环一般会使用较长的时间，而经过长期的使用难免会出现磨损现象。当 磨损情况出现时，活塞环与缸套之间的厚度就会加大，根据实际的磨损情况可以 对磨损进行分类，即疲劳磨损、偏向磨损和工作面擦伤等。 首先是疲劳磨损，活塞环所处的环境会影响其磨损程度，当环境整体条件较 为恶劣，即高温高压时，活塞环在长期的使用过程中就会出现上下工作面的严重 划痕型磨损，同时由于长期处在高温环境中，活塞环的表面也会出现色泽暗淡等 问题。结合实际的工程经验对活塞环的疲劳磨损进行分析可知，其磨损较为严重
4.气缸体与气缸盖变形的检修
实训四气缸体与气缸盖变形的检修 一、实训内容 气缸体和气缸盖娈形引起的结合面平面度误差、曲轴主轴承座孔同轴度误差和气缸体(盖)螺纹孔损伤的检验、维修方法。 二、实训目的与要求 该实训的主要目的是使学生掌握气缸体及气缸盖变形的检验方法，培养学生对厚薄规及平面度检验仪、内径千分尺等常用量具仪器的正确使用能力。 三、所需工具、仪器与设备 （1）常用工具 （2）直尺、厚薄规（或平面度检验仪）、曲轴主轴承座孔同轴度检验专用心轴。 四、安全与环保教育 1、树立安全文明生产意识。 2、合理使用工具、量具及设备。 3、操作规范，安全、文明作业。 4、学生应穿工作服进行实习操作，工作场地应打扫清洁，机具摆放整齐。 五、构造、原理、作用、技术标准和检验、维修方法 构造、原理、作用： （一）气缸体 水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，可称为气缸体——曲轴箱，也可简称为气缸体。气缸体上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。作为发动机各个机构和系统的装配基体，气缸体本身应具有足够的刚度和强度。 1、结构型式分为三种： 一般式气缸体：发动机的曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上的，如：492QA型发动机。 龙门式气缸体：将气缸体下表面移至曲轴轴线以下， CA6102型、奥迪100型JW型、桑塔纳JV型、YC6105Qc柴油机等。
隧道式气缸体：安装用滚动主轴承支承的组合式曲轴， 2、加工要求：气缸工作表面由于经常与高温、高压的燃气相接触，且活塞在其中作高速往复运动，所以必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。为了满足以上的要求，一般可以从气缸的材料、加工精度和结构等方面来采取措施。例如，采用优质的合金铸铁作为气缸体的材料，气缸内壁按2级精度并经过珩磨加工，使其工作表面的粗糙度、形状和尺寸的精度都比较高。 3、冷却方式有两种：水冷、风冷。汽车发动机上采用较多的是水冷却。 4、发动机气缸排列基本上有以下两种形式： 单列式(直列式)：发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。 V型发动机：发动机左右两列气缸中心线的夹角小于180°；夹角为180°者则称为对置式。 5、缸体的材料，一般用优质灰铸铁，为提高气缸的耐磨性，有时在铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。但是，实际上除了与活塞配合的气缸壁表面外，其它部分对耐磨性要求并不高。为了材料上的经济性，广泛采用缸体内镶入气缸套来形成气缸工作表面。 （二）气缸盖结构和作用 汽缸盖的功能是密封汽缸上部，与活塞顶部一起形成燃烧室，同时安装进、排气道、配气机构零部件，布置润滑油道和水道及安置为花塞。小轿车汽缸盖的材料通常为铸造铝合金，其结构紧凑，长度短，缺点是受力不均匀，易变形。 汽油机的燃烧室是由活塞顶部和缸盖上相应的凹部空间组成的，燃烧室的形状对发动机的工作的影响很大，楔形燃烧室、盆形燃烧室和半球形燃烧室的共同特点是：结构简单、紧凑，进气阻力小，动力性和经济性较高。 技术标准： 一般气缸体上平面和侧置气门式发动机气缸盖下平面的平面度误差，每50×50mm范围内均应不大于0.05mm在整个平面上气缸体应不大于0.20mm。EQ6100型推荐数值为：气缸体上平面全长平面度误差不大于0.15mm，50×50mm 范围内不大于0.025mm;气缸盖下面全长平面度误差不大于0.10mm,在100mm长度上不大于0.03mm.。 修理中，有时候要以气缸体下面作基准，加工气缸体，这时还应对气缸体下
船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施
重庆交通大学应用技术学院 2013届航运工程系毕业生论文 论文题目：船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施 班级：10级轮机7班 姓名：陈红雨 指导教师：谭显坤 日期：2013—5—20 重庆交通大学应用技术学院航运工程系
船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施 轮机7班陈红雨 [摘要]:在简要介绍船舶柴油机气缸盖恶劣的工作环境基础上，指出它容易产生的故障，并针对常出现的裂纹故障，分析其裂纹产生的原因，并指出如何检查裂纹，以及一些应急修理方法，最后给出预防气缸盖裂纹产生的处理措施。 [关键词]:船舶；柴油机；气缸盖；裂纹；检查；处理；预防 [Abstract]This essay firstly introduces the abominable working environment in which the diesel engine cylinder cover works，points out it easy to be in trouble and analyzes the causes leading to cracks．It also tells how to repair the cracks just by checking the cracks and preventing its appearance damage.Some measures are given here. [Keywords] Ship;Diesel Engine;Cylinder Cover;Crack;Check;Repair;Prevent 引言 气缸盖是柴油机的一种紧固件，也是柴油机燃烧室的组成部分。船用柴油机各种型式的气缸盖的共同特点是结构复杂，孔道较多，壁厚不均。它不仅受到高温高压气体的强烈作用，而且周期性地承受较高的机械负荷与热负荷，也受到因冷却水造成的局部冷热不均影响，同时还由于螺栓预紧力使气缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同作用使气缸盖受到弯曲作用，此外，还在截面变化处容易产生应力集中等，正是由于气缸盖如此恶劣的工作条件，致使气缸盖很容易失效损坏。通常失效损坏形式为：其底面和冷却水腔产生裂纹，这是柴油机经常出现的损坏现象，还有气阀底面和导套容易磨损，冷却水侧被腐蚀等。 本文主要针对船舶柴油机气缸盖最经常出现的损坏现象——裂纹，进行详细叙述，分析其裂纹产生原因极其修理、预防措施等。 1、气缸盖的结构及其作用 气缸盖是柴油机的固定部件和燃烧室的组成部分。气缸盖上安装着喷油器、启动空气阀、安全阀和示功阀等。筒状活塞式柴油机缸盖上还装有进、排气阀，二冲程直流扫气试柴油机气缸盖装有排气阀；此外，气缸盖内部有各种气道和冷
气缸盖的检测教案2
《汽车发动机构造与维修》 --气缸盖的检测 学校：德保职业学校讲课人：韦继乾 一、教学内容及教材分析 本课是职业学校《汽车发动机构造与维修》中的气缸盖检测部分。主要讲述了汽车发动机气缸盖检测、维修方面的一些知识。 二、教学目标 [认知目标] 1、让学生了解气缸盖的构造。 2、让学生了解气缸盖检测方法。 [情感目标] 1、培养学生学习汽车运用与维修的兴趣。 2、通过动手操作，让学生树立自信，学到技能，形成以自己的行动回报 社会的情感。 [能力目标] 1、掌握气缸盖变形的检验方法。 2、掌握气缸盖变形检验工具的使用方法。 3、掌握因气缸盖变形所导致的故障现象地诊断。 三、教学重难点 1、气缸盖平面度测量方法与技术要求。 2、掌握汽缸盖检测、维修方法。 四、教学方法 1、多媒体辅助手段提高学生的视觉效应。 2、采用以学生为中心的师生互动进行教学。 3、学生分组讨论以调动每位同学的学习积极性。 五、教学工具 多媒体辅助教学。
二、讲授 气缸盖主要检测以下几个方面。 1、检测气缸盖的翘曲度。 2、检测气缸盖的裂纹。 3、检测气门座。 4、检测气缸盖固定螺栓。 这节课我们主要学习气缸盖翘曲度的检查方法。 实训技术标准及要求 气缸盖变形：下平面表面最大变形为0.05mm，进气歧管侧平面 为0.10mm，排气歧管侧平面为0.10mm。 实训操作步骤 因为我们在测量前必须先要清理干净准备检测的气缸盖，和量 具。不能还没清理气缸盖就开始测量，这样决对没不准确。所以我们 先做好准备工作。 （一）预处理 1.清洁气缸盖的下平面 （1）用木方垫将气缸盖垫起，让气缸盖下平面向上。 （2）用铲刀铲除气缸盖下平面上气缸垫残余黏连物、气缸盖两侧的 进气和排气接口平面上的残余黏连物。 （3）用细砂纸打磨铲刀无法去除的残余黏连物。 （4）放入清洗盆中，用煤油清洗气缸盖下平面和气缸盖两侧的进气 和排气接口平面。 （5）用压缩空气吹净气缸盖下平面上的煤油。 2.清洁量具 （1）用抹布清洁刀尺。 （2）用棉抹布清洁塞尺。 准备好后就可以开始测量了 （二）测量 1.测量气缸盖下平面 （1）用一只手轻轻将直尺的锐角靠在气缸盖下平面，如图所示，另 一只手用塞尺内0.05mm的测量片向直尺和气缸盖下平面的缝 隙中试插。 （2）如果用0.05 mm的测量片不能或很难插入直尺和气缸盖上平 面之间的缝隙中，则说明此测量点的变形量没有达到最大限 值，然后更换位置检测刀刃尺和气缸盖上平面之间的其他缝 隙。 （3）如果测得上图红线所标示的位置上直尺和气缸盖上平面之间的 所有缝隙都没有达到最大限值，则再将直尺按照上图中红色 粗实线所示的其他五个方位，用上面两个步骤的方法重复进 边看屏 幕边听 老师讲 解演示 学生作 笔记 学生结合 教材的内 容和图片 能说出检 测的方法 学生分组 对气缸盖 进行检测