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柴油机气缸套穴蚀产生的原因和影响因素及防止措施

柴油机气缸套穴蚀产生的原因和影响因素及防止措施
柴油机气缸套穴蚀产生的原因和影响因素及防止措施

柴油机部件气缸盖的分类

气缸盖是柴油机构造的主要部件,用来封闭机体上部,与活塞、气缸套构成燃烧室空间并保证柴油机进、排气过程的顺利进行,其基本结构如图1所示。气缸盖是柴油机的固定不动机件,一般采用铸铁或铝合金铸造。为了散热,气缸盖的内部都铸有水套。冷却液在水泵的压力作用下从水箱(或散热器)进入气缸体水套,然后经过气缸垫出水孔进入气缸盖内部水套,再从气缸盖端面上的出水孔排出,进入气缸盖出水管,最后回到水箱。 图1气缸盖基本结构 1.气缸盖螺栓孔 2.喷泊器座孔 3.回水孔 4.窜汹孔 5.气门推杆孔 6.冷却液箱 7.气门导管孔 8.气道 9.出气孔 气缸盖的结构形式多种多样,其分类方法也较多。 1.按气缸数目分类 (1)单体式气缸盖 单体式气缸盖是指每一个气缸有一个单独的气缸盖,如单缸S1100型、S195型柴油机的气缸盖,多缸190系列柴油机的气缸盖。 (2)组合式气缸盖 组合式气缸盖,即每两个气缸共用一个气缸盖,如135系列柴油机的气缸盖和120系列柴油机的气缸盖等。 (3)整体式气缸盖

整体式气缸盖,即每四缸或六缸共用一个气缸盖,目前广泛使用的康明斯系列柴油机的气缸盖就属于整体式气缸盖。 2.按气门数目分类 (1)二气门气缸盖 二气门气缸盖的每个气缸上有两个气门,即进气门和排气门。二气门气缸盖多用于缸径较小的小型或低增压高速柴油机,如康明斯系列柴油机、斯太尔系列柴油机和120系列柴油机等。 (2)四气门气缸盖 四气门气缸盖在每个气缸上安装了四个气门,即进、排气门各两个,如图2所示。进、排气通道分别布置在气缸盖两侧。四气门气缸盖的气道布置一般有串联式和并联式两种,如图3所示。串联式布置方式的两个同名气门共用一个气道,如190系列柴油机的气缸盖;并联式布置方式的两同名气门分别与一个独立气道相通,如12V150系列柴油机的气缸盖。 图2 6150系列柴油机气缸盖

船舶柴油机缸套穴蚀产生原因分析及预防措施

论文题目:船舶柴油机缸套穴蚀产生原因分析及预防措施 摘要 船用柴油机的穴蚀是指柴油机运转过程中,湿式气缸套外圆表面冷却壁上产生的不同于一般腐蚀和机械磨损的局部聚集小孔群腐蚀。气缸套穴蚀是船用中、高速柴油机普遍存在的严重问题。随着柴油机的功率增加、强载度的提高和高速、轻型化,气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油机正常运转的首要问题,严重的影响柴油机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。一般说来,船用中速和高速筒形柴油机,特别是高速、轻型大功率柴油机,气缸套存在不同程度的穴蚀。有的柴油机投入运转不久在气缸外圆表面就出现穴蚀小孔,甚至柴油机运转不足千小时就因缸套穴蚀穿孔而报废,而此时缸套内圆表面尚未磨损。为此,本文主要对船舶柴油机气缸套穴蚀的现象和其机理进行了分析,通过分析其产生原因,提出了在一些日常维护保养中防止穴蚀发生的措施,并对船用柴油机气缸套的设计、制造与维修提出一些建议。 关键词:船舶柴油机、气缸套、穴蚀成因、预防措施

Abstract The cavitation erosion of marine diesel engine is different from that of the common corrosion and mechanical wear caused by the surface cooling wall of the cylinder liner. Cylinder liner cavitation erosion is a serious problem in marine medium and high speed diesel engine. With the diesel engine power increased, strong load increase and high speed and light, cylinder liner cavitation damage has become the primary problem prevents the diesel engine runs normally, serious impact on the diesel engine working reliability and liner service life. Generally, the ship with medium speed and high speed cylinder shaped diesel engine, especially in high speed and light high power diesel engine, cylinder liner have varying degrees of cavitation. Some diesel engine put into operation soon outside the cylinder circular surface appeared pitting holes, even diesel engine running less than a thousand hours is because of the cylinder liner cavitation perforation and useless, but this time cylinder circular surface not yet worn out. Therefore, this paper mainly on marine diesel engine cylinder liner cavitation phenomenon and its mechanism are analyzed, through the analysis of the causes, puts forward some measures to daily maintenance to prevent the occurrence of cavitation in and for the ship with diesel engine cylinder liner design, manufacturing and maintenance and puts forward some suggestions. Keywords: marine diesel engine、cylinder liner、cavitation erosion 、control measures.

第八章 柴油机主要零件的检修

第八章柴油机主要零件的检修 第一节气缸盖的检修 气缸盖是燃烧室的组成部件,其结构复杂、孔道较多、壁厚不均,受到机械应力、热应力和腐蚀的共同作用,受力复杂,工作条件差,常见的故障是:底面(触火面)、冷却面的裂纹,冷却面的腐蚀、气阀阀座和导套的磨损等 一.气缸盖裂纹 1.发生部位 1)底面(触火面)裂纹:发生在各种开孔的过渡圆处,并沿径向发展 2)冷却面裂纹 老式机:冷却侧环形筋的根部(应力集中处)并沿圆周方向向底面扩展 新式(钻孔冷却)机:在钻孔处发生裂纹,并向底面扩展(由腐蚀和燃烧不 良引起) 2.气缸裂纹的检验方法 1)冷却水压力波动,有气泡冒出 2)启动前冲车,示功阀有水喷出 3)机油油位增多或油质乳化 4)吊缸时,发现燃烧室某些部位生锈 以上几点可说明燃烧室部件有穿透性裂纹存在 3.气缸盖产生裂纹的原因 1)根本原因是热应力和机械应力周期作用引起的疲劳破坏 2)轮机人员操作不当或维护保养不良引起 4.修理 1)穿透性及关键部位的严重裂纹应换新缸套 2)微小裂纹采用锉刀、油石和风砂轮打磨消除

3)底面裂纹采用金属扣合法修理 4)各种孔壁上的裂纹采用镶套法修理 5)外表面采用覆板法修理 二.气阀阀面的检修 1.阀座面磨损的检修: 气阀座面磨损后阀线变宽、中断、模糊,气阀关闭不严,产生漏气 原因:高温下气阀座面不断受到冲击,气阀座面金属产生塑变和拉毛;高压下阀与阀座的配合面有微小相对运动,产生磨损, 1)大型低速柴油机气阀磨损后采用随机专用的磨床研磨修复 铸钢阀座磨损严重时,采用堆焊修复; 中、小型机阀座磨损较轻时,采用研磨修复 2)气阀研磨后密封性检查方法 (1)铅笔画线法:在阀面每3—5毫米画一线,将阀贴在阀座上,转动90o,取 出阀,如铅笔线全部擦掉,表明密封性好 (2)敲击阀及阀座,若阀座面有一连续光环,表明密封性好 (3)煤油试验法:煤油浸5分钟后,无浸入配合面,表明密封性好 2.气阀座面烧伤和腐蚀的检修 烧伤和腐蚀大多发生在排气阀座面上,阀座面产生麻点、凹坑,甚至局部烧穿,大多发生在排气阀座面上。 原因:主要是由于座面的变形、磨损、积炭和座面裂纹等引起气阀关闭不严,高温燃气漏泄;阀座过热和金属烧损;燃用重油发生高温钒腐蚀。 修理:阀盘锥面上的腐蚀和烧伤的麻点、凹坑可机械加工消除,然后用专用磨床修磨,或采用堆焊、喷焊工艺修复。阀座面的腐蚀、烧伤可机加工或手工铰削,也可进行堆焊、喷焊。损伤严重时应更换座圈

GB3801-83汽车发动机气缸体与气缸盖修理技术条件

GB3801-83汽车发动机气缸体与气缸盖修理技术条件 中华人民共和国国家标准GB3801-83 UDC621.431.72.222.004.124 本标准适用于国产往复活塞式汽车发动机铸铁及铝合金气缸体与气缸盖的修理。其他汽车发动机气缸体与气缸盖可参照执行。通过修理的气缸体与气缸盖应符合本标准的要求。 1技术要求 1.1气缸体与气缸盖不应有油污、积炭、水垢及杂物。 1.2水冷式气缸体与气缸盖用3.5-4.5kgf/cm2的压力作连续5min水压试验,不得渗漏。 1.3汽油发动机气缸体上平面到曲轴轴承承孔轴线的距离,不小于原设计差不多尺寸0.40mm。 注:原设计是指制造厂和按规定程序批准的技术文件(下同〉。 1.4所有结合平面不应有明显的凸出、凹陷、划痕或缺损。气缸体上平面和气缸盖下平面的平面度公差应符合表1的规定。 1.5气缸体曲轴、凸轮轴轴承承孔的同轴度公差应符合原设计规定。凡能用减磨合金补偿同轴度误差的,以气缸体两端曲轴轴承承孔公共轴线为基准,所有曲轴轴承承孔的同轴度公差为0.15mm,以气缸体两端凸轮轴轴承承孔公共轴线为基准,所有凸轮轴轴承承孔的同轴度公差为ф0.15mm。

1.6气缸体后端面对曲轴两端轴承承孔公共轴线的端面全跳动不大于0.20mm。 1.7燃烧室容积不小于原设计最小极限值的95%。同一台发动机的气缸盖燃烧室容积之差应符合原设计规定。 1.8气缸体、气缸盖各结合面经加工后的表面光洁度应不低于▽6。 1.9气缸盖上装火花塞或喷油嘴和预热塞的螺孔螺纹损害不多于一牙,气缸体与气缸盖上其他螺孔螺纹损害不多于两牙。修复后的螺孔螺纹应符合装配要求。各定位销、环孔及装配基准面的尺寸和形位公差应符合原设计规定。 1.10选用的气缸套、气门导管、气门座圈及密封件应符合相应的技术条件,并应满足本标准的有关装配要求。 1.11气门导管承孔内径应符合原设计尺寸或分级修理尺寸(见表2)。气门导管与承孔的配合过盈一样为0.02-0.06mm。 1.12进、排气门座圈承孔内径应符合原设计尺寸或修理尺寸(见表2)。气门座圈承孔的表面光洁度不低于▽5,圆度公差为0.0125mm,与座圆的配合过盈一样为0.07-0.17mm。 1.13镶装干式气缸套的承孔内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(如表2)。承孔表面光洁度不低于▽6,圆柱度公差为0.0lmm。气缸套与承孔的配合过盈应符合原设计规定;无规定者,一样为0.05-0.10mm。有突缘的气缸套配合过盈可采纳0.05-0.07mm;无突缘的气缸套可采纳0.07-0.l0mm。气缸套上端面应不低于气缸体上平面,亦不得高出0.l0mm。 1.14湿式气缸套承孔的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(见表2)。湿式气缸套与承孔的配合间隙为0.05-0.15mm,安装后气缸套上端面应高出气缸体上平面,并应符合原设计规定。 1.15同一气缸体各气缸或气缸套的内径应为原设计尺寸或同一级修理尺寸(见表2),缸壁表面光洁度不低于气78。干式气缸套的气缸圆度公差为0.005mm,圆柱度公差为0.0075mm;湿式气缸套的气缸圆柱度公差为0.0125mm。

浅谈柴油机气缸套穴蚀的原因和预防

浅谈柴油机气缸套穴蚀的原因和预防 摘要:柴油机气缸套穴蚀的产生,严重地影响着柴油机的工作可靠性和使用寿命。在柴油机发展日益强化的今天,分析气缸套穴蚀的影响因素,找出产生穴蚀的原因和提出防止气缸套发生穴蚀的措施,已是当务之急。下面就穴蚀的原因和预防作一小谈。 主题词:气缸套穴蚀原因预防 气缸套是柴油机的重要零件之一,它的作用有:1)与气缸盖、活塞组成燃烧室,承受压缩压力和爆炸压力;2)引导活塞作往复直线运动,承受活塞的侧推力;3)把燃烧后多余的热量传给冷却水,保持正常工作温度。 柴油机气缸套的穴蚀,就是指水冷却的气缸套外表面所产生的局部破坏,这种破坏外观上看为蜂窝状凹坑,当凹坑密集时,类似海棉状组织,多集中在气缸套中、下部位置,严重的穴蚀很深甚至透过气缸壁。气缸套穴蚀是由于“穴泡腐蚀”、“电化学腐蚀”和其它腐蚀的综合作用而引起的。 一、气缸套穴蚀破坏的原因 1、气缸套的振动:气缸套振动是发生穴蚀现象的主要原因。柴油机运转中,活塞经上、下止点时,其位置从气缸套的一侧改变到另一侧,由于活塞侧倾摆动撞击气缸套壁,就会引起气缸套壁振动和变形。如果气缸套与活塞的间隙愈大,则活塞撞击缸壁的速度愈大,撞击能量就愈大,发生穴蚀也就愈严重。气缸套外壁冷却水附层因振动而产生瞬时的高压和高真空,局部高真空区冷却水蒸发成气泡,有的气泡受振动挤入或者发生在气缸套外壁最小的针孔中。当气泡收缩以致消失时,产生压力冲击波,其压力可达数千个大气压,它在极短的时间内冲击气缸套外壁,使之承受很高的冲击、挤压应力,使缸套铸铁材料中的石墨首先剥落。这个过程反复进行,促使材料疲劳破坏,从气缸套外壁上一粒一粒地剥落下来,形成针孔。越是在狭窄的空洞里,冲击波的能量也越大,造成的破坏力越强,穴蚀向纵深发展也越快。 2、冷却系统的结构:在开式冷却系统中往往没有调温器,进入柴油机的水温随工作环境条件及季节的不同而剧烈地变化着。柴油机常是以过冷状态工作,从而增加了间隙及缸套振动。在闭式冷却系统中,循环的冷却水是清洁的淡水,穴蚀的破坏力较开式冷却系统小。 3、柴油机工况的影响:不同工况时缸套活塞组的间隙及侧推力的大小随时在改变,在具体的柴油机中,转速的提高使惯性力增加,并增加了在单位工作时间内活塞撞击缸壁的次数,所以增加了穴蚀破坏。 4、冷却液特性的影响:经常更换冷却水因冷却水中含有大量的空气而加快穴蚀破坏。气缸套的外壁受到电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是由于缸套

柴油机管理与故障处理

柴油机管理与故障处理第一章船舶柴油机零部件 第一节燃烧室组件 第二节柴油机重要部件 第三节喷油设备 第四节柴油机运转工况 第五节特殊应急措施 第二章柴油机动力系统 第一节燃油系统 第二节滑油系统 第三节冷却系统 第四节压缩空气系统 第三章柴油机增压系统 第一节废气涡轮增压器 第二节扫气箱着火 第三节空气冷却器 第四章柴油机操纵系统

第一章船舶柴油机零部件 本章以船舶柴油机的主要部件---燃烧室组件、曲轴、轴承、重要螺栓等为对象,对各机构及其组成、基本工作原理、维护管理要点、常见故障及特征、故障原因及其判断、故障处理等几个方面进行了介绍,并就柴油机发生紧急故障提出了特殊应急措施。 第一节燃烧室组件 一、气缸盖 气缸盖一般采用锻钢、铸钢或铸铁来制造,它是构成柴油机燃烧室的重要部件之一。本节主要介绍船舶柴油机气缸盖经常发生的故障、故障原因和故障排除。 二冲程直流扫气式柴油机的气缸盖上装有排气阀、喷油器、起动空气阀、安全阀和示功阀,四冲程柴油机的气缸盖上装有进气阀、排气阀、喷油器、起动空气阀、安全阀和示功阀,此外在气缸盖部开有各种气道和冷却水孔道,因此气缸盖结构复杂、孔道较多、壁厚不均。 气缸盖的工作条件相当恶劣,气缸盖底直接与高温、高压燃气接触,承受较高的机械负荷、热负荷和腐蚀。当管理不当时,就会使燃烧室的工作条件更加恶化,导致气缸盖局部出现裂纹。图1-1是SULZER RTA58T 型柴油机的气缸盖。 (一)气缸盖裂纹 随着现代科学技术少数民族地区发展,柴油机设计、制造技术已经日趋成熟。因设计不合理、 材料部缺陷和加工制造原因造成气缸盖裂纹的现象已经很少见,造成气缸盖裂纹的主要原因是轮机管理人员的疏忽或操作不当,而且多发生在四冲程柴油机上。图1-2是MANB WMC型号柴油机的气缸盖。 1、气缸盖裂纹原因 (1)柴油机在超负荷下长期工作。 (2)气缸燃烧不良。

气缸常见故障的判断及基本维修技巧

气缸常见故障的判断及基本维修技巧 气缸常见故障的判断及基本维修技巧1、好用的气缸用手堵住气孔孔,然后用手拔下插头轴和拉大的反力,放在活塞会自动反弹的原地;拉推杆再阻塞毛孔,大的反作用力也用手按压推杆,放在活塞会自动反弹的时候。坏缸拔不阻力或阻力很小,放在活塞不动作或动作无力缓慢时,拔出与反力,但连续拉缓慢下降;压力时,没有压力小,压力,但压力小。 2、发现密封圈与气缸盖,拆下外盖,拆下卡簧,拆下推杆,拆下密封圈,清洗所有零件,检查磨损程度。如果有一个槽,打磨光滑,防止泄漏和保证不增加密封圈的磨损。将新的密封圈安装在正确的方向上,并在表面上涂上油。根据拆卸步骤依次安装气缸密封止回油缸。打开气缸后,需要评估组件的值。如果推杆或气缸磨损非常厉害,对于一个新的密封圈不能使用很长时间。推杆、气缸和密封圈座变形,无法修复。 3、气缸在行动过程中,不能说身体的任何部分在其行程,以便不受伤害。在钢瓶的设备维护中,必须先卸下气源,以保证钢瓶内气体的排出,直到设备处于静止状态才运行。在维护气缸端时,应先检查车身的任何部位不放置在其行程范围内,可开启气源试验运行。当气源接通时,气体的一部分应冲进空气,使气缸迅速赶到原来的位置,然后与插头连接。 气缸的维修方法之缺火的检修在排除发动机缺火故障的

过程中,需要特别注意3点,即缸压、点火以及喷油。 1、缸压:利用缸压表可以很容易进行检测,在这里不再赘述,但要考虑到,气门弹簧的硬度变化与凸轮轴的磨损程度在量缸压的时候很难检测出来,也要考虑到进气量是否足够(漏气或气门积炭)。 2、点火:对于发动机缺火的检修,有时只靠读取发动机数据流是不能发现问题的,还要借助示波器来进一步做出判断。点火要考虑的因素包括点火正时、火花塞的工作是否正常、高压线的阻值是否在标准值范围、点火线圈的工作是否正常(电源线与信号线是否虚接)以及发动机控制单元的工作是否正常(包括can数据提供的信号)。建议尽量使用仪器检测,例如可以: a、用示波器检查凸轮轴传感器与曲轴位置传感器的同步性,能够分析出失火的存在性和点火正时与配气相位的准确性; b、用示波器检查点火线圈的工作状况与点火时间,同时能够分析出火花塞的好坏; c、用示波器检查各控制单元之间的数据线的连接; d、用兆欧表检测火花塞的电阻; e、用万用表检测高压线的阻值; 3、喷油:一是通过数据流察看喷油脉宽、点火时间以及氧传感器的工作状况,二是用示波器检查节气门位置传感器tps与喷油器的同步,检查tps与氧传感器的同步,再就是检查喷油器与氧传感器的同步(怠速时在进气口喷入清洗剂,检查喷油器和氧传感器的变化),最后检查喷油器的单独波形,分析喷油器的好坏与喷油时间的长短(与标准波形进行对比),最后要考虑使用的汽油

某轮8320型柴油机气缸套漏水故障分析

2〇17年3月浙江国际海运职业技术学院学报 M areh.2〇l6第 13卷第1期 JOURNALOFZHEJIANGINTERNATIONALMARITIMECOLLEGE Vol.l3No.l 某轮8320型柴油机气缸套漏水故障分析 袁对陈建良 (浙江国际海运职业技术学院,浙江舟山316021 ) 摘要:柴油机气缸套是重要部件,直接影响机器的可靠运行和使用寿命。文章介绍一起由于穴蚀 引发的柴油机气缸套漏水故障,根据船舶现场检查情况,基于穴蚀基本理论深入分析引发气缸套穴蚀的 几大因素,提出了一些被忽略的细节因素,并对此提出解决方法和建议。 关键词:穴蚀;缸套;冲击;情景意识 中图分类号:U664.121 文献标识码:A Analysis of 8320 Diesel Engine Cylinder Liner Leakage on a Ship Yuan Dui,Chen Jianliang (Zhejiang International Maritime College,Zhoushan, 316021, China) Abstract:Cylinder liner is an important part of a diesel engine.The engine*s reliable operation and service life can largely depend on it.The article analyzes the cylinder liner leakage caused by cavitation.According to the inspection of the liner and the basic theory of cavitation,several factors causing cylinder liner cavitation are thoroughly discussed,some neglected details and the solutions are proposed. Key words:cavitation;cylinder liner;impact;situational awareness 1故障现象及过程 某轮主机为国产某品牌8320ZC柴油机,缸径 320mm,行程 380mm,额定功率 2941 KW Q2016 年 V1602航次离开某港口后定速航行中发现N02缸 集控室数显缸套水出水温度比其他缸偏高3-4°C,值班轮机员观察机旁水温表后简单认为是传感器 测量误差所致。因该轮淡水压力表在运行中本身 就有轻微抖动,亦未过分关注压力表变化。过后 几天里,该缸水温显示一直偏高3-4°C或3-5°C,直到到港后再次备车时轮机长发现N02缸示功阀 有少量水汽(水雾状)冲出才认识到事态严重。船 员临时吊缸后对气缸盖进行水密试验正常,发现 气缸套内壁中上部有一处表面微量渗水痕迹,拆 卸缸套后发现缸套外表局部区域大量密集小坑,其中几个小孔构成的孔群最深,与内壁仅“一纸之隔”,用螺丝刀用力一捅即破。 2故障分析 故障发生后,查阅该主机的运行时间,N02缸 缸套使用跨度为2年,但换新后实际运行时间仅 为8300多小时。另据船员反映,该主机上次保养 时共更换了包括N02缸在内的3个缸套,使用为 非原装厂家备件。从故障现象观察,应该不属于 缸套裂纹类引起的漏水故障,尤其是不属于热应 力过大引起的裂纹。故障发生后船舶管理人员进 行原因分析,一致认为是缸套发生了穴蚀现象。笔者认为在普遍认知的穴蚀基本机理基础之上,还有很多需要关注的细节值得探究。 严格来讲穴蚀应该是电化学腐蚀和空泡腐蚀 共同作用的结果,相对空泡腐蚀在实践中体现较 为明显。从拆卸下来的缸套外表面多个区域我们 作者简介:袁对( 1979-),男,浙江舟山人,浙江国际海运职业技术学院航海工程学院讲师

柴油机运行中常见故障及应及处理

柴油机运行中常见故障及应及处理 2010-09-28 08:17:22| 分类:自动化|字号大中小订阅 第一节运行中发生故障时的处理原则及分析判断 处理原则及分析判断归纳如下: 1)发生故障后,首先应采取应急措施,然后才分析研究原因,以防止故障进一步扩大。 2)在没弄清故障原因之前,不能随意乱拆机器,以免因无谓的拆装而延误排除故障的时间或因拆装不当而造成新的或引起更大的故障。 3)在分析排除故障的过程中,应先外后内;先系统后机械;先运动机件,后固定机件等。并结合柴油机的历史情况进行判断。 4)在排除故障后进行起动时,应先盘车,后起动运转。 第二节各种应急情况下的操作和管理 一、封缸运行 船舶在航行时,当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障,一时无法排除,此时可采取停止有故障气缸运转的措施。 根据船舶规范要求,六缸以下的柴油机,应能保证在停掉一个气缸的情况下继续保持运转;缸数多于六个的柴油机,应能保证在停掉两个气缸的情况下保持运转。所以停掉一二个气缸,柴油机转入应急运转,是可以维持船舶继续航行的。

1.单缸停油 这种只采取停油而不拆除运动部件的封缸运行又叫减缸(或停缸)运行。具体步骤: 1)利用停油机构(专用工具)将高压油泵柱塞下方的滚轮抬起,使滚轮与凸轮脱离接触,该缸喷油泵则停止工作; 2)也可用打开该缸喷油器上的回油阀的办法使燃油停止喷入气缸。但不要采取关闭该高压油泵进油阀(如果装有的话)的办法来停止供油,以免喷油泵偶件因干摩擦而咬死。 单缸停油后,还应采取下列措施: 1)适当减少该缸的润滑和冷却。 2)打开该缸的示功阀。 2.只拆除活塞组件的封缸运行 只作拆除活塞组件(包括活塞杆填料函)处理。连杆和十字头仍留在机内随曲轴一起运动。 除采取单缸停油措施外,还需要进行下列处理: 1)用专用工具封住活塞杆填料函箱孔。 2)关闭该缸冷却液进出口阀,并封闭活塞冷却系统。 3)弯流扫气的柴油机,要用专用工具封住气缸的排气口,直流扫气或四冲程机,根据具体情况将气阀锁住在常关的位置。 4)拆除通向该缸起动阀的所有管路,并用封头将该缸的空气管路堵死。 5)某些类型的柴油机,为了保证十字头,连杆大端的正常润滑,应将

383柴油机气缸盖设计开题报告

XXXX大学毕业设计(论文)开题报告 (学生填表) 学院:车辆与动力工程学院 2011年 3 月 20 日课题名称383柴油机设计(缸盖) 学生姓名XXX专业班级热发XXX课题类型工程设计 指导教师XXX职称副教授课题来源生产1. 设计(或研究)的依据与意义 柴油机与汽油机相比热效率高,可降低油耗20%~30%,同时其在低速时扭矩大,动力性、加速性好。柴油机的普遍转速低,故磨损等小,使用寿命长[1]。此外,由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油机压缩比很高,因此,柴油机在配套使用中将更进一步显示出其优越性 [2]。 随着我国经济的发展,能源消耗速度加快,大气污染,环境污染加剧。对于内燃机行业,这两大问题也相当重要。所以需要对提高对能源的利用,同时对排放污染物的成分及含量加以控制[3]。三缸发动机却比较好的结合其他动力系统,达到能源的高效利用。 本次设计的是383小型柴油机。该383柴油机为三缸、直喷式燃烧室,标定功率为20kw。与直喷式燃烧室对应的是分隔式燃烧室。由于相对于分隔式燃烧室,直喷式具有结构简单,燃烧迅速,对转速变化比较敏感,排放中微粒含量低。所以采用直喷式能够提高经济性、降低燃油消耗率,其较小的表面积与体积比使得散热损失小,冷启动性能好,没有分隔式中的流动损失[4]。 三缸柴油机相对于四缸机而言机体长度要小,在采用相同的材料的情况下,就减少了发动机的重量,对发动机的加速性能有一定的提升;另外三缸机更利于混合动力的使用,可以更充分的利用发动机所输出的功,与相同小排量的其它发动机相比,经济性要好;同时三缸机的使用可以减少摩擦功,降低泵气损失,进而提高发动机的有效功率; 缸盖上有进排气气道,水道等等。缸盖气道的性能影响着柴油机的动力性,根据自然吸气的特点,最大限度多进气,多排气,从结构上考虑,主要是气道的布置及结构能降低流动损失,同时不影响进气涡流的形成及质量[5]。进气涡流的质量影响着燃烧室中可燃混合气的形成质量,进而影响燃烧质量,影响发动机的动力性。而进气涡流的性能会增大进气阻力损失。 在缸盖上的“鼻梁区”是热负荷比较高的地方,应力比较集中。缸盖中水道的布置不仅仅要考虑水道结构对水的流动性的影响,保证水的正常循环,同时要注意对“鼻梁区”的冷却,避免“鼻梁区”的破裂。水道的布置不

船用柴油机气缸套穴蚀成因与防治

船用柴油机气缸套穴蚀成因与防治 1、前言 穴蚀是水力机械或机件与液体相对高速运动时在机件表面产生地一种破坏,又称空泡腐蚀,或气蚀.穴蚀也是一种局部腐蚀.穴蚀地特征是机件金属表面上聚集着小孔群,呈蜂窝状或呈分散状地孔穴.孔穴表面清洁无腐蚀产物附着,孔穴直径一般在1以上. 气缸套穴蚀是船用中、高速柴油机普遍存在地严重问题.一般说来,船用中速和高速筒状活塞式柴油机,特别是高速、轻型大功率柴油机,不论是开式冷却还是闭式冷却,气缸套都有不同程度地穴蚀.而二冲程十字头式低速柴油机气缸套基本不发生穴蚀破坏. 2、穴蚀部位 缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上,一般集中在柴油机左右侧方向,特别是承受侧推力最大一侧地偏上方;冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应地缸壁;缸套下部密封圈附近缸壁.穴蚀小孔呈蜂窝状或呈分散状. 3、气缸套穴蚀机理 柴油机气缸套外壁表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间,在狭小地环形通道中流动着淡水或海水.柴油机运转时,由于缸套和活塞之间存在着间隙,从而造成活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁地左、右侧,使气缸套产生高频振动.缸套高频振动和缸壁地弹性变形使冷却水空间地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.在瞬时低压时产生空泡,瞬时高压时空泡溃灭使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. 4、影响缸套穴蚀地因素 生产中并非所有地筒状活塞式柴油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.缸套穴蚀与柴油机地机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油机地工艺参数等有关. 柴油机运转中缸套高频振动是产生穴蚀地根本原因,缸套振动强度与以下各点有关. 活塞与缸套之间地配合间隙.活塞在气缸中运动时,活塞对气缸壁地冲击能量地大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时地速度.活塞质量固定不变,但速度随着活塞与缸套之间地配合间隙地增加而增大.所以,活塞对缸壁地冲击能量取决于活塞与缸套地配合间隙.配合间隙大,活塞横摆加速度大,冲击缸壁能量大,则缸套振动增强. 缸套刚度.缸套刚度直接影响缸套地振动.刚度大,受活塞冲击时变形小,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有关.缸壁厚度增加,支撑跨距缩短.缸套刚度增大.柴油机设计时缸套壁厚δ与和缸径之比有一定选取范围: 高速柴油机δ~ 中速柴油机δ~ 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.柴油机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于,水腔宽度或不小于,各处均匀一致,水流畅通不形成死水区和涡流区,有利降低穴蚀. 冷却水温度与压力.冷却水温度过高将加速腐蚀进程,但也不宜长期水温过低.实验证明,钢铁和铝等金属材料在淡水温度℃~℃时穴蚀严重,随着水温地升高,穴蚀破坏减轻.从发挥柴油机地效能和降低腐蚀和穴蚀出发,冷却水腔淡水温度在℃~℃为好. 5、防止缸套穴蚀地措施 除靠材质和结构上地改进来防止和降低穴蚀外,对船用中、高速柴油机气缸套穴蚀,还可采用以下措施: 缸套外圆表面覆盖保护层或强化层. 采用镀铭、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树酯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.例如柴油机缸套外表面镀铬,柴油机机体冷却水腔表面涂环氧树酯,其防腐蚀和防穴蚀效果均较好. 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、型柴油机气缸套外表面安装锌带,并坚持定期更换,也能较好地防止了穴蚀. 在冷却水中加入缓蚀剂. 缓蚀剂能在柴油机水腔内壁表面形成一层保护油膜,减少冷却液地表面张力,缓和了气泡破裂时对水腔壁地冲击.缓蚀剂一般分为两类: (1)无机缓蚀剂.目前国内外所使用地均以亚硝酸盐和硼酸盐为主要成分,前者具有很好地防垢和防锈双重作用,后者为碱性物质,可提高冷却水地值. (2)乳化防锈油.乳化防锈油一般由有机防锈添加剂、乳化剂和基础油三部分组成.采用防锈油处理冷却水,除有防腐蚀作用外,还有一定地润道作用,因此常用于活塞地冷却水处理.我国船舶常用地防锈油

船舶柴油机气缸盖裂纹及处理措施解析

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。

柴油机故障处理

柴油机故障处理 柴油机是机车的心脏,它由许多机构和系统组成,这些机构和系统都按照一定的规律相互关联密切配合,有机地组合在一起保证其良好的工作。 在柴油机运行过程中,因部分机构或系统的零件出现异常,与相关零部件之间工作有不协调状态时,使其工作受阻,影响了柴油机正常工作,这种现象通常称做故障。 柴油机发生故障后,往往会出现以下几种异常现象: 1) 声音异常。如不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声等。 2)动作异常。如启机困难,功率不足,强烈震动等. 3)外观异常。如柴油机冒黑烟、蓝烟、白烟,漏油、漏水、漏气等。 4)温度异常。机油及冷却水温度过高,排气温度过高,轴承过热等。 5) 压力异常。机油、冷却水及燃油压力过低,压缩压力下降,差式压力高等。 6)气味异常。焦味或不正常的烟味等。 7) 内漏。油水、油气、水气互窜。 8) 异物。油底壳漉网上有碾片或金属碎片等 柴油机各个系统和机构及所属的零部件之间是密切相关的。一个系统、机构或零部件发生故障,必然要涉及其他系统和机构。拒本人多年售后服务的经验,柴油机的一种故障往往可以表现出多种异常现象。如活塞环严重磨损后,既可表现为启机困难,又可表现为功率不足,还可表现为压缩压力低等。同样,一种异常现象也可由多种原因异常造成。如启机困难,可能由燃油系统不供油,也可能是气门漏气或电瓶电压不足等原因造成。 故障判别的目的就是要从错综复杂、变化万端的各种故障现象中,根据其发生、发展和变化过程,确定其是由哪一系统或机构、因何原因造成故障,以便于及时、准确地进行排除,使柴油机恢复正常运行。 故障判别应遵循一定的程序,一般步骤如下: 1、故障现象。柴油机故障发生后,必然会出现异常现象,现场服务人员应密切注视柴油机运行状态,充分运用实践经验,通过看、听、摸、嗅等直接感觉,及时发现柴油机异常现象,对其进行分析,并考虑以下问题: (1)在故障发生前出现过那些症状? (2)在这之前进行过那些修理和保养? (3)以前是否出现过类似故障? 当柴油机发生故障后,如果柴油机仍在运转,尚不会造成危害时,则应继续运转一段时间,继续观察、分析。 2、判断故障发生的部位。根据柴油机故障现象的不同情况,运用实践经验,结合柴油机结构和原理,以及操作、维护、保养情况,进行综合分析,以便初步判断故障发生部位。如何准确、及时的判断故障发生的部位呢?下面介绍几种方法供参考: (1)异常声音判断法:用一细长金属棒或长柄螺丝刀,将尖端触到被检查部位表面,另一端贴近耳边,可较清晰听到异常声音产生的部位和性质。一般情况,活塞与缸套或主轴承间隙过大时,声音是沉闷的,而气门碰活塞的声音是清脆的。 (2)部分停止法:经分析怀疑故障是由某一工作部位所引起时,可使该部分局部停止工作,观察故障现象是否消失,从而可断定故障发生部位。如柴油机冒黑烟,分析认为是某缸喷油器雾化不良所造成,此时可将该缸停止工作,若黑烟消失,则可认为判断正确。 (3)比较法:根据故障分析,怀疑是某部件或零件所造成。此时可将该零件更换一合格新件,然后比较更换零件前后柴油机工作状态是否有变化,从而找出故障的原因。 (4)试探法:用改变局部范围内的技术状态,观察其对柴油机工作性能的影响,以判断故

自动化设备中气动元件常见故障

自动化设备中气动元件常见故障 气动技术一这个被誉为工业自动化之“肌肉”的传动与控制技术,在加工制造业领域越来越受到人们重视,并获得了广泛应用。日前,伴随着微电子技术、通信技术和自动控制技术的迅猛发展,气动技术也在不断创新,以工程实际应用为目标,得到了前所未有的发展。气动元件常见故障有哪些? 1.气动执行元件(气缸)故障 由于气缸装配不当和长期使用,气动执行元件(气缸)易发生内、外泄漏,输出力不足和动作不平稳,缓冲效果不良,活塞杆和缸盖损坏等故障现象。 (1)气缸出现内、外泄漏,一般是因活塞杆安装偏心,润滑油供应不足,密封圈和密封环磨损或损坏,气缸内有杂质及活塞杆有伤痕等造成的。所以,当气缸出现内、外泄漏时,应重新调整活塞杆的中心,以保证活塞杆与缸筒的同轴度;须经常检查油雾器工作是否可靠,以保证执行元件润滑良好;当密封圈和密封环出现磨损或损环时,须及时更换;若气缸内存在杂质,应及时清除;活塞杆上有伤痕时,应换新。 (2)气缸的输出力不足和动作不平稳,一般是因活塞或活塞杆被卡住、润滑不良、供气量不足,或缸内有冷凝

水和杂质等原因造成的。对此,应调整活塞杆的中心;检查油雾器的工作是否可靠;供气管路是否被堵塞。当气缸内存有冷凝水和杂质时,应及时清除。 (3)气缸的缓冲效果不良,一般是因缓冲密封圈磨损或调节螺钉损坏所致。此时,应更换密封圈和调节螺钉。 (4)气缸的活塞杆和缸盖损坏,一般是因活塞杆安装偏心或缓冲机构不起作用而造成的。对此,应调整活塞杆的中心位置;更换缓冲密封圈或调节螺钉。 2.换向阀故障 换向阀的故障有:阀不能换向或换向动作缓慢,气体泄漏,电磁先导阀有故障等。 (1)换向阀不能换向或换向动作缓慢,一般是因润滑不良、弹簧被卡住或损坏、油污或杂质卡住滑动部分等原因引起的。对此,应先检查油雾器的工作是否正常;润滑油的粘度是否合适。必要时,应更换润滑油,清洗换向阀的滑动部分,或更换弹簧和换向阀。

浅析柴油机缸套穴蚀

2010年第2期青岛远洋船员学院学报‘V O L.31N O.2文章编号:1671—7996(2010)02—0030—05 浅析柴油机缸套穴蚀 方峰 (青岛远洋船员学院机电系,山东青岛266071) 提要:缸套穴蚀是船舶柴油机气缸套常见的一种损伤形式,其对船舶柴油机工作的可靠性和使用寿命有很大影响。本文论述了柴油机主要部件、冷却水系统、柴油机工况等因素对穴蚀的影响,最后指出预防穴蚀的基本措施和原则。 关键词:缸套穴蚀电化学腐蚀高频振动 中图分类号:U664文献标识码:A 在船舶湿式气缸套的冷却壁面上,由于受到电化学作用、化学作用、应力作用和机械作用等影响会引起多种腐蚀,其中有一种主要是在连杆摆动平面方向上的汽缸套冷却壁面上出现蜂窝状小孔群损伤的现象被称为“穴蚀”,这种损伤除以局部形式聚集的凹坑形式出现外,常常表现为损伤表面是清洁的,没有腐蚀生成物的沉集,随着柴油机的继续使用,这些凹坑会逐渐扩大、变深,最终在气缸套壁上形成穿通的小孔洞(如图1)。 图1柴油机缸套穴蚀 穴蚀 在柴油机修理时,有些被更换的汽缸套不是由于缸套内壁被磨损到超过极限,而是由于外壁穴蚀孔深度己超过汽缸套壁厚一半以上,为防止进一步的穴蚀破坏而造成穿孑L和由穴蚀引起裂收稿日期:2009—12—14 作者简介:峰(1970一).男.硼教授,轮机长 30纹,不得不换新,因此,穴蚀直接影响着柴油机的可靠性和使用寿命。 1船舶柴油机缸套穴蚀的形成 缸套穴蚀的形式主要是局部聚集的蜂窝状的孔穴和麻点。各种型号柴油机穴蚀的共同特点是:穴蚀均是最早聚集出现在连杆运动(摆动)的平面内,并且多发生在侧推力较大的一边。 1.1缸套穴蚀的一般特征 1)穴蚀发生在缸套上、下定位止口,特别是下止口与缸体定位凸台的配合处。 2)穴蚀常发生在水套狭窄区,在缸体与缸套穴蚀面对应部位也常发生穴蚀,但缸体的穴蚀较轻。 3)缸套材料的质量低劣,加工表面粗糙,穴蚀的发生会提前并更趋严重。 4)穴蚀随柴油机的结构形式和强化程度的不同而不同,一般是随柴油机强化程度的提高而趋严重,如经常用于内河拖轮主机的6160型老型号柴油机(v=750r/m i n,P=880kW)几乎没有穴蚀现象,而在强化后才出现穴蚀问题;又如6300型柴油机由原来2904kW强化至4415kW后,穴蚀现象变得很严重。 5)穴蚀的发生大大缩短了柴油机的使用寿命。每到一个大修期或不到一个大修期就得另换一组新缸套,而一般缸套正常的寿命为3个大修

柴油机管理与故障处理

柴油机管理与故障处理 第一章船舶柴油机零部件 第一节燃烧室组件 第二节柴油机重要部件 第三节喷油设备 第四节柴油机运转工况 第五节特殊应急措施 第二章柴油机动力系统 第一节燃油系统 第二节滑油系统 第三节冷却系统 第四节压缩空气系统 第三章柴油机增压系统 第一节废气涡轮增压器 第二节扫气箱着火 第三节空气冷却器 第四章柴油机操纵系统 第一章船舶柴油机零部件 本章以船舶柴油机的主要部件… 燃烧室组件、曲轴、轴承、重要螺栓等为对象,对各机构及其组成、基本工作原理、维护管理要点、常见故障及特征、故障原因及其判断、故障处理等几个方面进行了介绍,并就柴汕机发生紧急故障提岀了特殊应急措施。 第一节燃烧室组件 * 气缸盖一般采用锻钢、铸钢或铸铁来制造,它是构成柴油机燃烧室的重要部件之一。本右主要介绍船舶柴油机气缸盖经常发生的故障.故障原因和故障排除。 二冲程直流扫气式柴油机的气缸盖上装有排气阀、喷油器、起动空气阀、安全阀和示功阀,四冲程柴油机的气缸盖上装有进气阀、排气阀、喷汕器、起动空气阀.安全阀和示功阀,此外在气缸盖内部开有 0种气道和冷却水孔道,因此气缸盖结构复杂、孔道较多、壁厚不均。 气缸盖的工作条件相当恶劣,气缸盖底直接与髙温、髙压燃气接触,承受较髙的机械负荷、热负荷和腐蚀。当管理不当时,就会使燃烧室的工作条件更加恶化,导致气缸盖局部出现裂纹。图1? 1是SULZER RTA58T型柴汕机的气缸盖。 (一)气缸盖裂纹 随着现代科学技术少数民族地区发展,柴油机设计、制造義术已经日趋成熟。因设计不合理、材料内部缺陷和加工制造原因造成气缸盖裂纹的现象已经很少见,造成气缸盖裂纹的主要原因是轮机管理人员的疏忽或操作不当,而且多发生在四冲程柴汕机上。图1?2是MANB WMC型号柴汕机的气缸盖。 1、气缸盖裂纹原因 (1)柴油机在超负荷下长期工作。 (2)气缸燃烧不良。 (3)气缸盖冷却水腔严重结垢。 (4)冷却水中断时立即供水。 (5)气缸冷却水温度调整不合适。

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