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关于SULZER主机缸套裂纹问题

关于SULZER主机缸套裂纹问题
关于SULZER主机缸套裂纹问题

关于SULZER主机缸套裂纹问题

随着柴油机技术的进步,SULZER主机有了革命性的改进,加入直流扫气形式的行列,但RTA主机生产并投入使用以来,时常发现燃烧室组件问题,尤其缸套异常裂纹故障,给船舶、船东公司和管理公司造成很大损失和困扰,制造商为此多次改进备件设计,缸套和冷却小水套改进最多,包括喷油嘴。局部热疲劳是导致裂纹的关键因素, 人员的操作和管理上的不当也是导致故障的重要原因。

柴油机工作中,气缸套在燃烧压力、内外温差、气缸盖螺栓预紧力的作用下,产生机械应力和热应力。分类如下:

( 1 ) 高频机械应力:由于周期性变化的气体压力,缸套承受高频机械应力;

( 2 ) 高频热应力:随着周期性气体温度的变化, 缸套承受高频热应力;

( 3 ) 低频热应力:随着柴油机使用中的起停,缸套承受低频热应力。

基于以上受力分析,船用气缸套大多采用耐热、耐磨合金铸铁,为了提高耐磨、耐蚀、耐热等性能,加入了硅、磷、硼、锰、铬、钼等元素。

为了耐磨,缸套内侧采用松孔镀铬。为了磨合,进行磷化处理,内表面波纹加工、粗珩油纹。缸套上部做出凸肩,用气缸盖螺栓将缸盖、缸套凸肩和缸体紧固在一起。缸套只有上部固定,下部可以因受热自由膨胀。缸套上部受到燃气高温、高压作用以及气缸盖螺栓紧固力的作用。当前船舶所使用的柴油机。全部为高增压。长冲程或超长冲程柴油机,缸套上部因组成燃烧室,所受到的热负荷和机械负荷很大。为了减少缸套上部的机械应力和热应力。降低缸套上部的温度,把缸套上部的凸肩做厚、做高,并在凸肩中钻孔冷却。钻孔是倾斜的,孔与缸套内表面的距离既要保证活塞环工作区有足够的低温以利润滑,又要防止温度过低因燃烧重油产生较重的腐蚀.

主机缸套裂纹分析:

1. 局部热疲劳: 仔细观察分析裂纹种类与分布,如裂纹都在同一个方向大约同一个位置出现具有一定的规律性且裂纹的位置正好被对面油头油嘴所指向,并沿缸套顶部径向和缸套内壁纵向发展。可以基本得出结论,即缸套的裂纹源于缸套局部热疲劳,而缸套的局部热疲劳是燃油长期喷溅燃烧产生的局部高温的结果。

产生局部热疲劳,必须有两个条件,热源和冷却,这就需要检查油头的雾化和缸套的冷却。根据裂纹规律,可以确定的是同时在相同位置产生的局部热疲劳和烧蚀是因为燃油喷在上面的结果。

推测的具体过程是:由于油头雾化不良,产生油雾和油滴,油滴穿透压缩空气,飞溅到缸壁和缸盖。产生局部过热。正常情况下燃油经油嘴喷射后会受到汽缸内压缩空气的阻力和气流的扰动不会直接喷在缸套和缸头上的,但是非正常情况下的不正常喷射就会发生上述情况。产生燃油喷溅则与燃油质量、油头本身状况及油头安装位置有关。

1)燃油的质量

如果燃油比重、杂质和其他有害成份多的话,就会使油头雾化不好,工作失常,而且细小的燃油颗粒带着燃油形成油柱不但不能雾化,而且由于其比重大会穿透压缩空气的阻力( 3 8 0 - - 4 0 0 B AR油头启发压力与汽缸内压缩空气压力6 O 一8 5 B AR之比) 到达缸套上沿在那里附着、燃烧。

另外,由于燃油杂质多,不但影响雾化还容易堵塞油嘴喷孔,检查中如发现油嘴上有坚硬的积碳在喷孔周围堆起,用榔头才能敲下。由于在油嘴喷孔周围堆起的坚硬的积碳改变了喷孔的方向,使燃油喷在缸头上再折射到缸套上,其方向也与缸套裂纹的位置相吻合。

燃油喷在缸头上造成缸头产生波浪型烧蚀,个别油嘴喷孔堵塞,使缸头冲刷烧蚀成沟槽。2)油头的工况

由于油头各部件的磨损造成漏泄也会在油头喷孔周围产生坚硬的积碳,从而改变喷孔的方向。同时也会造成启阀压力低,雾化不好使燃油喷在缸头上,进而导致与燃油质量问题相同的结果。

3)油头的安装位置

油头安装位置有偏差,同时会产生上述的情况进而导致相同的结果。而油头安装的位置偏差则与制造时的工艺及人员的操作有关。有些船员在安装油头时,加过铜垫,而这是不允许的,加过铜垫后,油头位置提高,更接近缸头,如果雾化质量不好,更加容易将燃油滴流到缸头和缸壁上,出现过热源。

2. 缸套冷却水系统原因:如起伏波动的冷却水温度;不当的冷却水质、水源和处理;冷却水量不足,如钻孔堵塞等;

3. 机器操作原因:粗暴操作,如加速过快;

4. 高变化的热负荷原因:如扫气不足或高温,主机过载;燃气下窜:如断环、过度磨耗和粘环等;以及副机反复跳电造成的负荷反复变化;

5. 部件设计、材料和安装原因:如低标准缸套工艺和材料,缸套无足够延展强度;缸套无充裕延展空间。

以上为常见的主机缸套裂纹原因,裂纹通常从水腔开始(包括缸套、缸盖、排气阀等各组件),所以,当我们发现燃烧室内部出现裂纹时,实际上,水腔一侧往往已有较大裂纹损坏,才逐步扩展到燃烧室内部,直至缸套全部损坏。

缸套损坏的直接原因:

1. 船员操作方面:

(1)避免冷却水管理的错误操作,如:发现主机冷却水高温后(检修后忘记开阀、水泵故障或温度失控等),调节失当导致主机快速降温;

(2)主机超负荷,如:备车暖机不足,港内加速过快

(3)汽缸油调整不当,导致活塞令和缸套磨损严重,初期磨合不当,为以后的管理增加了难度。

(4)没有做好扫气箱清洁,导致多缸活塞令卡死

(5)油头拆检、试验方法不规范,雾化效果无保障

厂家设计方面:

(1)缸套先后有三种冷却凸肩设计:LONGCOUAR,SHORT COLLAR A &B;

(2)冷却小水套两种设计:THINW ATERGUIDE JACKET和REINFORCED W ATER GUIDE JACKET。

厂商强烈建议立即更换新型加强冷却水套。

主机缸套裂纹的相关管理问题

船舶方面:

(1)事故或问题出现后,轮机长应立即将船舶不能确认的问题详细汇报公司,重点描述清楚,包括照片或草图,公司除机务人员经验本身,身后有非常宽广的技术、信息资源为依托,指导船员及时补救和解决疑难。

(2)接到公司指令后,轮机长应迅速落实和反馈,严格执行公司指令是避免事故发生或事故扩大. 的重要保证;

公司方面:

(1)对船员基于本身经验和认识反映的问题,要准确判断和迅速反应,提供及时、全面的支持;

(2)主机故障后,长期低速航行时,可能对主机! 增压器造成污染,而低速航行一般不能满足运行中清洗条件(转速和温度要求),为此应考虑到恢复正常航速前的主机透平解体检修问题;因为冒然恢复运行冲洗,可能会造成新的不平衡问题,甚至损坏;

(3)废气锅炉在主机长期低速运行、不良燃烧条件下可能造成的污染会导致锅炉自燃、烧塌的重大事故,已有先例;

(4)认真总结经验,将事故案例通报其他船舶,避免类似问题重复出现;

(5)根据情况,采取订购备件(确认产品来源)和临时修理等多方面措施;

(6)咨询相关专业人士,尤其厂商;

(7)重大损失,通报保险人,进行可能的检验和确认;

(8)重大故障或修理(工艺),通报船级社,实施可能的检验和确认。

陈辉

2009年10月31日

发动机常见异响的诊断

发动机常见异响的诊断 发动机的常见异响,主要有曲轴主轴承响、连杆轴承响、活塞销响、活塞敲缸响、气门响、气缸漏气响、正时齿轮响、汽油机点火敲击 响和柴油机着火敲击响等。 1.曲轴主轴承响 1)现象:发动机突然加速时会发出沉重而有力的“当、当、当”或“刚、刚、刚”的金属敲击声,严重时机体发生很大振动;响声随发动机转速的提高而增大,随负荷的增加而增强,产生响声的部位是在缸体下部的曲轴箱内;单缸断火时响声无明显变化,相邻两缸同时断火时,响声会明显减弱;温度变化时响声不变化;机油压力明显降 低。 另外,后道轴承发响一般声音钝重发闷,前道轴承发响声音较轻、较脆。曲轴轴向窜动出现的响声,在低速下采用微抖节气门的方法,可听到较沉重的“咯噔”、“咯噔”的响声。 2)原因: (1)主轴承盖固定螺钉松动; (2)主轴承减磨合金烧毁或脱落; (3)主轴承和轴颈磨损过甚、轴向止推装置磨损过甚,造成径向 和轴向间隙过大; (4)曲轴弯曲; (5)机油压力太低或机油变质。 3)诊断方法:按下列方法诊断,其流程图如图1所示。 2.连杆轴承响 1)现象:当发动机突然加速时,有“当、当、当”连续明显、轻而短促的金属敲击声,是连杆轴承响的主要特征;轴承严重松旷时,怠速运转也能听到明显的响声,且机油压力降低;发动机温度变化时,响声不变化;发动机负荷变化时,响声随负荷增加而加剧;单缸断火,响声明显减弱或消失,但复火时又能立即出现,即具有所谓响

声“上缸”现象。 2)原因: (1)连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断; (2)连杆轴承减摩含金烧毁或脱落; (3)连杆轴承或轴颈磨损过甚,造成径向间隙太大; (4)机油压力太低、机油变质或曲轴内通连杆轴颈的油道堵塞。 3)诊断方法:按下列方法诊断,其流程图如图2所示。 3.活塞销响 1)现象:发动机在怠速、低速和从怠速向低速抖动节气门时,可听到清脆而又连贯的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声;响声严重时,随转速的升高而增大,随负荷的增大而加重;发动机温度变化时,对响声稍有影响或影响不大;机油压力不降低;单缸断火时响声明显减弱或消失,复火瞬间响声又出现或连续出现两个响声。 2)原因: (1)活塞销与连杆小头衬套配合松旷; (2)衬套与连杆小头承孔配合松旷; (3)活塞销与活塞上的销座孔配合松旷; (4)诊断方法:按下列方法诊断,其流程图如图3所示。 4.活塞敲缸响 1)现象:发动机在怠速或低速运转时,在气缸的上部发出清晰而明显的“嗒、嗒、嗒”的金属敲击声,而中速以上运转时响声减弱或消失;发动机温度变化时响声亦变化:多数情况下响声冷车时明显,热车时减弱或消失,但个别原因造成的活塞敲缸响反而在温度升高后加重;响声严重时,负荷愈大响声也愈大,但机油压力不降低; 单缸断火,响声减弱或消失。 2)原因: (1)活塞与气缸壁配合间隙太大;

发动机缸体(汽缸盖)常见缺陷与对策剖析

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

混凝土裂缝深度检测技术

混凝土裂缝深度检测技术

目录 1测试的意义 (2) 2测试方法和原理 (3) 2.1标准测试方法 (3) 2.2独创测试方法(表面波法) (6) 2.3裂缝延伸方向的测试 (8) 3模型、现场验证 (9) 3.1基础试验(1998-2006) (9) 3.2现场验证(1998-2006) (11) 4特点和适用范围 (14) 4.1特点 (14) 4.2适用范围 (14) 4.3影响因素 (14) 4.4与超声波方法相比的优越性 (15)

1测试的意义 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而,由于各种原因(如干燥收缩、温度应力、外荷载、基础变形等),裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷或损伤现象。 由于裂缝的成因、状态、发展以及在结构中的位置等的不同,对结构的危害性也有很大的区别。严重的裂缝可能危害结构的整体性和稳定性,对结构的安全运行产生很大影响。另一方面,也有些裂缝,如表面温度变化或干燥收缩引起的浅裂缝则无大的影响。此外,根据大量的观测资料,在混凝土结构物中出现的裂缝,大多数在竣工后1-2年内已产生。如果这些裂缝处于稳定状态,其对结构的影响程度要小得多。此外,对于裂缝的修补,如裂缝充填(往裂缝中注入水泥砂浆或者环氧树脂等充填材料,以防内部钢筋锈蚀)和裂缝补强(裂缝表面粘贴钢板等)都需要在明确裂缝的状态、成因的基础上才能合理、有效地进行。 因此,为了确定裂缝的状态、发展和成因,以及合理评价裂缝对结构物的影响,选择适当的修补方案和时机,掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。所不同的是,裂缝的深度测试较之长度和宽度测试要困难得多,通常需要采用钻孔取样的方法加以直接测试。但是,钻孔取样的方法除费时费力,对结构也有一定的损害以外,对深裂缝由于取样困难往往难以测试。同时,对于裂缝的发展也难以监测,因此,采用合理的无损检测方法是非常必要的。 裂缝深度的无损检测方法有多种,长期以来,研究人员开发了多种测试方法,大致可以分为: 1)基于超声波的检测方法; 2)基于冲击弹性波的检测方法 然而,由于混凝土结构及裂缝的特殊性,使得裂缝深度的无损检测变得非常困难。同时,目前常用的裂缝深度的无损检测技术大多是从金属材料的裂缝深度检测中发展而来,在应用于混凝土结构中会遇到各种问题,使得测试结果常常较实际深度偏浅很多,因此难以在实际工程中推广应用。当然,对裂缝深度方向的发展的监测迄今尚无有效的手段。

汽车发动机常见故障介绍

汽车发动机常见故障介绍 1.发动机冷车抖 发动机在冷启动怠速时怠速抖动热车后正常。主要原因是发动机内部积碳太多,在冷 启动喷油嘴喷出的汽油会被积炭大量吸收,导致冷车启动的混合气过稀,造成得启动困难,直到积炭吸收的汽油饱和才容易着车,而着车后吸附在积炭上的汽油又会重新吸入汽缸内 燃烧使混合气变浓,发动机的可燃混合气时稀时浓,造成冷车启动后怠速抖动。另外一方 面是由缺火造成多是火花塞、点火线圈等故障造成,清除缸内积碳或更换部件可解决。 2.发动机热车抖 发动机热车怠速时出现抖动现象。热车怠速抖的原因有很多,最常见的是发动机缺火,一般检查火花塞、点火线圈、喷油嘴及油路、排气是否堵塞、燃油标号是否匹配、清除发 动机积碳、节气门是否积碳、发动机胶块是否牢固等。 3.发动机异响 发动机异响分为凉车异响和热车异响。凉车异响多是因为汽车长时间停放后机油流回 油底壳,在冷启动时油泵不能在第一时间建立油压形成油膜,在冷启动时零件得不到润滑 造成异响,因为不论是液压挺柱还是机械摇臂都会有一定的气门间隙或由于机油压力不够 正时链条带智能可变配气或气门升程系统未能正常工作才导致哒哒的响声。此外发动机还 有一个元件也会出现哒哒的响声——碳罐电磁阀清污阀。而热车异响的问题一般比较严重 也不好检查,一般发动机出现校杆、敲缸时车主要心里准备可能拉缸,不过几率很小多跟 进气提前角有关系。曲轴箱通风泄漏也会引发异响且声音比较大,汽车皮带在一定转速时 也会出现异响,多为皮带打滑或者老化。当发动机的异响中有金属敲击声明显时,建议直 接去修理厂检修。 4.发动机积碳 积碳的形成主要是发动机在做功时不完全燃烧,在加上燃油和机油中的杂质在燃烧时 产生的胶状物质,久而久之便形成了积碳。积碳会造成凉车发动机抖动、怠速发动机抖动、动力性下降、油耗升高、出现启动困难、怠速不稳、加速不良、尾气超标、油耗增多等现象,解决办法可通过清除积碳缓解。 5.节气门经常脏 节气门脏有积碳的主要原因是发动机在工作行程中进排气时气流往复运动,不仅在进 气时会吸进空气也会在气门重叠时产生的气体回流到进气道内导致积碳形成,另外节气门 前方的曲轴箱强制通风会把曲轴箱内的废气透过进气门再度引入气缸燃烧,这也直接导致

裂缝深度检测意义与特点

裂缝深度检测的意义与特点(宁波升拓检测技术有限公司浙江宁波 NCIT) 对应的仪器:上图:混凝土多功能检测仪(SCE-MATS) 下图:混凝土超声波检测仪(SCU-PWT)

概述: 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而在使用过程中,不可避免地出现各种老化、劣化现象(如裂缝、混凝土强度降低等)。同时,如果施工质量得不到很好的保证,会加速结构的劣化,从而造成社会经济的损失。为此,升拓检测历时10余年,与国内外相关机构合作开发了一整套针对混凝土的浇筑质量、结构的缺陷的综合解决方案和技术体系。该方案基于无损检测技术,具有测试效率高、可靠性好、对结构无损伤等特点,可以大大地提高混凝土材料及结构的质量。该技术体系的检测内容主要包括: 1) 裂缝深度; 2) 混凝土构件质量(强度及刚度); 3) 结构尺寸 4) 表面剥离、脱空及内部缺陷; 5) 岩体力学特性及分级测试 测试意义: 整个技术体系采用冲击弹性波作为测试媒介,并集成到测试设备中(混凝土多功能检测仪,SCE-MATS)。其测试精度和效率达到工程要求,已在国内外数百个各类工程中得到了实际应用。我们具有相关技术的全部知识产权,并申请和获得了多项国家发明专利,产品出口到日本等海外。 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而,由于各种原因(如干燥收缩、温度应力、外荷载、基础变形等),裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷或损伤现象。由于裂缝的成因、状态、发展以及在结构中的位置等的不同,对结构的危害性也有很大的区别。严重的裂缝可能危害结构的整体性和稳定性,对结构的安全运行产生很大影响。另一方面,也有些裂缝,如表面温度变化或干燥收缩引起的浅裂缝则无大的影响。此外,根据大量的观测资料,在混凝土结构物中出现的裂缝,大多数在竣工后1-2年内已产生。如果这些裂缝处于稳定状态,其对结构的影响程度要小得多。此外,对于裂缝的修补,如裂缝充填(往裂缝中注入水泥砂浆或者环氧树脂等充填材料,以防内部钢筋锈蚀)和裂缝补强(裂缝表面粘贴钢板等)都需要在明确裂缝的状态、成因的基础上才能合理、有效地进行。因此,为了确定裂缝的状态、发展和成因,以及合理评价裂缝对结构物的影响,选择适当的修补方案和时机,掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。所不同的是,裂缝的深度测试较之长度和宽度测试要困难得多,通常需要采用钻孔取样的方法加以直接测试。但是,钻孔取样的方法除费时费力,对结构也有一定的损害以外,对深裂缝由于取样困难往往难以测试。同时,对于裂缝的发展也难以监测,因此,采用合理的无损检测方法是非常必要的。 裂缝种类允许最大宽度(mm)深度要求 例如,在《公路桥 梁养护技术规范》 (2004)中,对裂 缝深度做了如下规

气缸套掉台的原因及对策

气缸套掉台的原因及对策 内燃机在使用过程中,由于合金铸铁气缸套的支承肩退刀槽处断裂而造成重大事故,轻者可使机器停止运转,重新进行维修,重者可使机器的机体、曲轴、连杆、活塞、凸轮轴等报废,造成重大经济损失。造成这种事故的原因是多方面的,但主要有以下几方面的原因:一是气缸套材质强度方面的原因,二是气缸套机加工和机体加工方面的原因,三是安装配合间隙方面的原因,四是使用方面的原因。 一、气缸套材质强度方面的原因 制造气缸套的材料大多是在一般灰铸铁的基础上加部分合金元素而成,一般可达到HT200或HT25O的要求,但有时由于材料的熔炼温度偏底,合金元素配比不合理,孕育、浇铸速度、冷却速度、时间等严重偏离工艺要求时,可造成基体晶粒粗大,铸铁中的石墨粗大、超长,或产生过冷石墨、硬质相严重偏析聚集,严重枝晶等,均可造成材料的抗拉强度降低,而满足不了内燃机的使用要求,而造成断裂、形成重大事故。 二、气缸套和机体加工误差方面的原因 1、气缸套支承肩下端面退刀槽底处过渡圆弧R加工的过小或没有,可造成应力集中。由于湿式气缸套在内燃机中是间隙配合,内燃机工作时,活塞作用于气缸套一交变力,交变力可使气缸套下部产生振动,由于气缸套的支承肩已被气缸套压紧在机体中,气缸套的振动在退刀槽处产生交变应力,随着内燃机转速的提高,交变力频率的提高和工作时间的增长,退刀槽处便产生疲劳,当达到材料的疲劳强度极限后,便出现裂纹,并逐渐扩大,直至断裂。 2、气缸套支承肩下端面相对配合处外圆中心线的位置误差及湿式缸套上下腰带外圆中心线的同轴度误差而引起的断裂。气缸套在机加工成成品后,由于加工工艺,机床精度,工装精度,刀具、工件在前工序加工出下工序的定位尺寸和形状误差的大小等原因,都可出现位置度和形状误差。有这些较大误差的气缸套装入机体后,在气缸套压紧力作用下,气缸套的支承肩处都存在着压紧力与反作用力,反作用力与压紧力之间有力矩,由于力矩的存在,这就在气缸套的支承肩退刀槽处产生了极大的内应力,(有的缸套在装配后就因此产生了裂纹)在使用后,由于缸套振动产生的疲劳等原因,而逐渐产生裂纹,而断裂。 3、气缸套支承肩下端面外圆倒角过小及退刀槽处圆弧R过大与机体装配造成的干涉。气缸套支承肩下端面外圆处倒角加工的过小时,与机体相应配合处圆弧R加工的过大时装配,便出现装

柴油机拉缸维修七大注意点

柴油机拉缸维修七大注意点 所谓柴油机拉缸,它是指气缸壁上沿活塞运行的方向出现一条条深度不等的沟纹。这是在无外来物的情况下,由于活塞环外表面与气缸表面滑动接触时,在极小的表面上产生很高的温度,进而引志活塞与气缸壁之间烧熔、黏着,当烧熔、黏着所产生的热量散失后,在活塞环上产生碳化物。这种碳化物或烧熔、黏着生成物就象一把锋利的刀具,将气缸壁上的金属切去,从而形成一道道深浅不规则的沟槽。 据笔者了解的情况,在一些小型机械修理企业中,在进行工程机械车辆大修时,发动机的维修工艺往往不够规范;修理过程中,特别是在部分零件换新后,忽略了必要的检查测量,而装配的工艺过程又不能严格按规程操作,因此引起了如上例所述的本来可以避免的事故。为此,根据目前一些修理厂的设备和技术状况,要使发动机的修理质量得到保证,除了应适当添置必要的检修设备外,尤其应注意以下几个方面: 第一、在修理过程的各个环节中都要重视文明生产。在发动机的拆卸和装配过程中要避免乱敲乱击;对拆卸后仍准备继续使用的机件要做好记号;按规定的方法妥善放置,防止产生变形。 第二、要重视待装新件的清洁工作。发动机各零部件在制造加工过程中,其表面和内部或多或少留有机械杂质,在部件装配和总装前必须进行仔细清洗。因零件表面或内部的机械杂质如果未经清洗而进入运动件的表面,不但会加速运动件表面的磨损,严重时甚至会堵塞油道,引起运动件动作卡滞。 第三、在发动机解体后,对于重要的零部件,无论是准备换新还是继续使用,都应进行仔细检查测量。本例中如果在换新缸套前对旧缸套进行磨损情况的检查,对连杆进行弯曲情况的检验,就可以及时发现个别气缸的异常磨损及引起的原因,可避免事故的发生。 第四、装配过程中要严格按照装配工艺规程操作,特别要重视对各种间隙(如主轴承间隙、连杆轴承间隙等)的检查测量。本例中,如果按规程先在不装活塞环的情况下,对各缸活塞进行偏缸检查,就可及时发现II、III缸的活塞在气缸中的偏斜情况,不至于发生拉缸事故。 第五、发动机总装总毕后,要严格按说明书要求进行检查、调整。对于配气正时、气门间隙、柴油机供油提前角、喷油压力、汽油机点火提前角等重要的技术数据,不能凭经验操作(如有些修理人员有调整气门间隙时不用塞尺进行测量,而是凭手上的感觉估计气门间隙是否合适),应该严格保证各技术参数符合说明书的规定。 第六、修理中不得随意更改发动机的结构或增减发动机的零件。发动机各部件的结构参数和零件的配置是在发动机设计时根据该机型具体的技术要求而确定的,有着严格的科学依据,随意更改必将影响发动机的技术参数和正常工作。在某修理厂,由于驾驶员反映发动机功率上不去,修理人员就采取磨削气缸盖内的燃烧室容积,使压缩比增大),从而提高该机的压缩压力和爆炸压力,但这样做的结果必然导致发动机的机械负荷增大,影响发动机的使用寿命。还有修理厂,为了解决发动机运转中冷却水温偏高的问题,片面地认为节温器装在冷却管中有碍冷却而擅自拆除;这样会使冷却水水温长期偏低,导致燃烧室零件热应力增大,特别是容易引起缸套内表面低温腐蚀、增加磨损,同时也降低了发动机的热效率,使燃油消耗率增加。 第七、对大修后或更换了主要运动件的发动机,一定要按说明书或其他技术资料的规定进行磨合试运

斯太尔WD615发动机拉缸原因及排除

斯太尔W D615发动机拉缸原因及排除 斯太尔WD615系列发动机采用干式气缸套。2mm厚的薄壁气缸套可以轻易地从缸孔中取出或者放入。活塞为铝铸件,顶部有偏置的“ω”形烧燃室及避阀坑,第一道环槽镶有隔热圈,活塞销孔向曲轴旋转的方向偏1mm,顶岸有18道细槽,以防咬伤。裙部涂覆2~3微米厚的石墨层,以改善磨合。由于该机活塞顶部有“ω”型燃烧室,不但要承受机械负荷,而且受热面积大,热负荷高,故采用了冷却活塞的机油喷射冷却装置。 由机油泵泵出的机油流经机身上的油道进入机油滤清器,经过过滤后的机油进入机油冷却器,它位于机身水腔内,机油被机油冷却器冷却后进入主油道,润滑凸轮轴、曲轴之后,进入副油道,通过喷嘴冷却活塞顶部及气缸套,润滑连杆小头。 该结构先进、合理、紧凑,但有些单位在使用中发生了拉缸的故障。所谓拉缸是指在气缸套的内壁上沿活塞移动方向出现深浅不同的沟纹,影响气缸的密封。引起拉缸故障的原因是: ①走合期使用不好; ②活塞和气缸的配合间隙过小; ③活塞环开口间隙过小; ④在低温情况下起动车辆后猛轰油门提温;

⑤工作过程出现过热现象; ⑥“三滤”没有很好的工作; ⑦冷却活塞的喷嘴故障,活塞冷却不够,膨胀而拉伤气缸套; ⑧长时间怠速运转而将气缸壁上机油冲走; ⑨喷油嘴长期雾化不良,大量的柴油细雾珠稀释了气缸壁上的机油油膜而拉缸。 ⑩冷却液严重不足,水温过高。 拉缸可以分为早期、中期、晚期三个阶段。早期拉缸发动机响声不大。气缸被拉伤以后机油窜入燃烧室,积炭增多,可燃气体漏入曲轴箱冲淡机油,在加大油门或断续地加速时,从加机油口能听出曲轴箱发出一种“嘣、嘣”的响声,此口向声是气缸压缩爆发时,气体下漏曲轴箱产生的,有时从机油口处窜出油烟,即窜气,这就是早期拉缸。 漏气声严重时,和敲缸的响声相似,打开加机油口盖,有大量的气体冒出,排气管排出黑烟,当用断油检查法检查时,敲缸声减弱,这就是中期拉缸。中期拉缸如果是多缸拉缸,用断油法检查,断油后声音减弱,但不消失。 晚期拉缸可以明显地听到敲缸声和窜气声,发动机动力减小,加大油门响声加重,声音杂乱,发动机发抖。如果采用断油法检查,发动机可能出现突然熄火。

裂缝检测报告范本

XXXX空心板外观检测报告

目录 一、项目概况 (1) 二、检测标准 (1) 三、检测方法 (2) 四、检测结果 (2) 4.1 裂缝测试结果 (2) 4.2 保护层厚度测试结果 (7) 4.3 混凝土强度测试结果 (10) 五、主要结论和建议 (10) 5.1 检测结论......................................................... 错误!未定义书签。 5.2 建议............................................................... 错误!未定义书签。附图I 桥梁检测照片.. (12)

XXXX空心板 外观检测报告 一、项目概况 桥中心桩号xxxx,上部结构为4跨16m预应力混凝土空心板桥,下部结构为桩柱式桥墩和桥台,钻孔灌注桩基础。该桥老桥修建于2007年,本次改建工程中在其两侧各增加两块空心板进行加宽,其中老空心板桥设计等级为公路II 级,加宽空心板设计等级为公路I级。 该桥施工完成后发现加宽空心板底板出现裂缝,受委托,我单位对该桥的裂缝情况进行现场检测。 二、检测标准 ●《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011) ●《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011) ●《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004) ●《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T 152-2008) ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《混凝土结构工程施工质量验收规》(GB50204-2002) ●《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2011)

气缸套异常磨损的机理及特征

1或 2 [ 率损耗、燃油和润滑油的消耗、使用寿命以及排气的颜色等都有着重大的影响。因此,正确地认识气缸套磨损的类型及其产生的机理,并采取积极的预防措施和修复工艺,对于提高船舶柴油机的整机寿命和机械设备的使用效益有十分重要的意义。本文探讨了船全面而系统地分析了船舶柴油机气缸套磨损的 。}{摘要与关键词之间空一行} {

[英文标题三号 Ari al 字体(加粗),居中,[Abstract] The cylinder liner is an important part of Marine diesel engine, as the poor working conditions of inner wall, it is easily to wear and its wear conditions will directly impact the seal performance between the cylinder liner and piston ring,and will have a significant impact on the start , power loss, the consumption of fuel and lubricants, life and exhaust gas colors of diesel engine. Therefore, the correct understanding the types and the producing mechanism of cylinder liner wear, and it has very great significance to take active preventive measures and rehabilitation process for raising the all marine diesel engine life and the use efficiency of mechanical equipment. In this paper, studying the marine diesel engine cylinder liner wear characteristics and the formation of laws, comprehensivly and systematicly analysising the types and the mechanism of the cylinder liner wear of marine diesel engine producing, and on this basis, putting forward the preventive measures and rehabilitation process of reducing the marine diesel engine cylinder wear in the using and repairing.{英文摘要两字采用四号Ari al 字体(加粗)}{[Abstract]后空一格,摘要内容均用小四号Arial 字体。} [Key words]

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

发动机拉缸和判断经验

发动机拉缸和判断经验 发动机拉缸是一种常见的现象,由此酿成的事故也不少。因此研究发动机拉缸意义重大,了解水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良的危害与成因,重视发动机的检查,是我们避免发动机事故,提高汽车使用寿命的根本。 发动机有些故障,如汽车行驶中发动机突然被抱死或活塞严重烧蚀,究竟是由水温过高引起,润滑系工作不良引起,还是燃油供给系工作不良引起,有时—下子不易界定清楚。 下面本人根据实践经验,对发动机水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良形成拉缸的原因分析和判断经验。 一、问题的提出 2003年2月某日,广州港某交管总站主管汽车维修工作的管理人员拿着四套上海495柴油发动机活塞及缸套零件来我校,要求我协助查找事故原因,分析事故责任,以便港口交管部门进行调解仲裁。港口交管部门向我提供的情况: 1、该车在一次常规维护中,仅换了第一缸和第三缸的活塞环,没过几天便出现发动机动力不如维护前,同时有耗机油现象。 2、驾驶员自报在使用中没有缺油、缺水,对发动机拉缸不能负责;但中途曾发现汽车机油警告灯亮,并加过机油。 3、修理部门认为修理中没有镗缸、换活塞和活塞销,只进行了更换活塞环的作业.不会影响气缸与活塞间的配合间隙,至于拉缸,最可能的原因是活塞环的材质有问题;供应活塞环的材料配件部门认为。活塞环是从正宗厂家购进的活塞环,不存在品质问题; 4、除拉缸外,连杆与曲轴轴承没有损伤。 对四套活塞与缸套初步检查:气缸活塞顶部严重烧蚀,第1、2道活塞环被卡死在活塞环槽内,在气缸的上止口处粘结有活塞烧蚀后的金属残余物,缸壁有严重的蓝色拉缸拉痕,其余几缸活塞、缸套未见异常。从上述迹象,可以确定发动机是拉缸。 二、发动机拉缸原因分析 拉缸是指气缸壁,活塞和活塞环三零件不正常粘熔痕迹,是对气缸故障的总称。气缸壁,活塞环及活塞的表面都有一定的硬度和表面粗糙度,三者在一定温度条件下相互配合工作,机油起着润滑、减摩冷却,清洗和密封的作用。若两个相对运动的表面由于滑动部位的润滑油膜受到局部的破坏,就会出现故障,形成拉缸。发动机拉缸的成因很多,主要是发动机冷却系的冷却效能、发动机机油的数量与质量、供给系的工作性能等,往往是造成发动机致命损伤。为缩小分析范围,我们主要从水温过高、润滑系工作不良与燃油供给系工作不良入手,分

谈谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法

谈发动机大修后拉缸的原因分析及预防方法 裴云金 摘要:本文对发动机大修后,发生拉缸的原因,进行了综合分析,从而得出在发动机大修过程中“应严把更换配件质量关、严格装配配合间隙及装配工艺”杜绝导致发动机大修后短期内出现拉缸卡死的故障。 关键词:拉缸、配件质量、装配间隙,原因分析。 前言:拉缸是指气缸内壁在活塞及活塞环的运动范围内出现明显的气缸壁拉痕损伤(纵向机械划痕和刮伤),严重时发生,造成发动机启动困难或者自行熄火的故障。发动机在大修过程中,由于对新换件存在“合格品”、对镗缸的配缸间隙已加工好等先入为主的思想影响,从而缺少对新更换件进行应有的配合间隙检查,以致有可能造成发动机大修短期内拉缸,应引起维修人员的高度重视。 一:拉缸的根本原因是气缸内壁与活塞环、活塞之间难以形成油膜,因而造成润滑不良,甚至出现干磨擦的现象。而造成这种状况的具体原因有多种,归结起来大致有三个方面: 1:活塞、活塞环和气缸套的品质: (1)活塞的材质不良、制造尺寸误差过大,活塞与活塞销间隙小,装配活塞销后活塞产生变形,造成活塞与气缸的配合间隙过小,活塞受热膨胀后 被卡住,进而拉伤气缸壁;活塞和活塞环侧隙过小,活塞受热膨胀后将 活塞环卡死,进而拉伤气缸壁。 (2)活塞环开口间隙过小。开口间隙是指活塞环装入气缸后,在开口处呈现的间隙。开口间隙的大小,对发动机工作有很大影响。间隙过大则漏气 严重,使发动机功率减少;间隙过小则活塞环受热膨胀后可能导致卡死 或折断。由于活塞环与缸壁是圆周接触,所以通常由活塞环开口间隙过 小导致的拉缸,其现象一般是气缸的拉花痕迹沿圆周均布(如图1), 且沿轴向大概在活塞环运动的区域内,活塞环表面的拉痕也沿圆周方向 均布。活塞环弹力过大,导致气缸壁表面干燥,缺乏润滑,也能引起拉 缸。 (3)装湿式汽缸套的发动机,在生产过程中,由于热处理不当,汽缸套的热应力未消除,发动机工作时因缸套产生变形而拉缸;气缸套缸径公差超出允许的范围,汽缸套与活塞配合间隙过大(如图2),引起气缸严重漏气,燃烧火焰甚

柴油机拉缸的现象及原因分析

柴油机拉缸的现象及原因分析 柴油机拉缸现象: 柴油机拉缸是指缸壁上沿活塞移动方向出现的沟纹而漏气,使动力性和经济性变差,严重时活塞环卡死在缸内,使柴油机不能正常工作。气缸被活塞拉伤会使高温气体下窜入曲轴箱,机油上窜入燃烧室,积碳过多;燃油漏至油底壳冲淡机油,并可从加机油口处看见脉动的油烟及废气冲出。 原因分析: 1、使用不规范,(新车或大修车)走合期未按规定操作,使柴油机超速、超负荷工作,温度过高,破坏了汽缸壁上润滑油膜,引起活塞环与汽缸壁间干磨擦而熔结拉缸。严的重时活塞膨胀过大,形成磨料拉伤。 2、安装时有异物落入各缸,形成磨料拉伤。 3、因烧机油或机油质量差造成胶质和积碳粘结住活塞环,使环卡在环槽失去弹性而拉缸。 4、活塞与汽缸壁配合间隙过小(小于2丝),工作时活塞膨胀拉缸。 5、活塞环闭口间隙过小(小于15丝),工作时环口对接在一起而拉缸。 6、活塞销卡簧脱落,使活塞销窜出拉伤汽缸。 7、冷启动或低温下猛轰油门,燃油雾化不良,过多燃油进入汽缸冲洗汽缸壁上的油膜拉缸。 8、连杆变形使活塞在缸内歪斜而拉伤。 9、柴油机行驶中过水,使水进入汽缸内,水遇热瞬间膨胀,把连杆顶弯拉缸,或水冲刷润滑油膜造成环、活塞与汽缸干摩擦而拉伤。 10、缸套选组不当。缸套选组过大,压缸后缸套内孔收缩变形,与活塞配缸间隙过小而拉伤;缸套选取组过小,使缸套与机体孔间隙过大,燃烧室外内热量无法及时散出去而拉缸。 11、活塞销与销孔配合间隙过小,工作时销孔处受热膨胀而造成销孔部位拉伤。 12、机油中磨屑杂质过多,造成活塞裙部的纵向拉伤;或机油量不足造成高温熔接而拉伤。 13、机油牌号选择不对,粘度过大或过小,不易形成均布的润滑油膜,出现干磨擦而拉伤。 14、柴油机过热造成的拉缸:

发动机常见异响的诊断与排除--拉缸响

发动机常见异响的诊断与排除--拉缸响 与汽油机相比,柴油机异响的诊断更难以掌握,这是由柴油机的结构特点和工作特性所决定的,如压缩比高,热负荷大,工作比较粗暴、噪音大,断油不能瞬间完成等,甚至有的柴油机加机油口处的位置使人不易接近,给异响的诊断也带来了不便。不过,柴油机的异常声响也有其特定的规律,只要反复分析比较,看现象抓实质,是可以找出其规律性的。 拉缸响 发动机拉缸是指在气缸壁上沿活塞移动方向出现沟纹的现象,它能产生漏气和敲击声,使动力性、经济性变差,严重时使活塞卡死在缸内,发动机不能正常工作。气缸被活塞拉伤会使机油窜入燃烧室,积炭过多,燃油漏至油底壳冲淡机油,有时候可从加机油口处观察到有燃油味的油烟和喘气现象。 ⑴ 原因 ① 使用不规范。新车走合期未按规定操作,甚至使发动机超负荷工作,温度过高,破坏了气缸上的润滑油膜,引起活塞环与气缸壁间熔结拉伤,严重时,使活塞膨胀过大,与缸壁咬住位伤。 ② 保养不规范。未及时清除活塞环上的积炭,使环卡在环槽内失去弹性。 ③ 刮除积炭时,未清除干净,使极硬的积炭颗粒落入缸隙,形成磨料拉伤。 ④ 维修后装配时,活塞与气缸壁间隙过小,活塞环端隙过小。

⑤ 活塞环断裂出现刃角,活塞销卡簧脱落,使活塞销窜出拉伤气缸。 ⑥ 机油冷却喷嘴故障,造成散热和润滑不良。 ⑦ 冷起动或低温下猛轰油门,燃油雾化不良,过多燃油进入气缸冲洗缸壁上的油膜拉缸。 ⑧ 连杆变形使活塞在缸内歪斜。 ⑵ 诊断与处理方法 ① 发动机运转中,若出现类似敲缸的声音,且响声不随发动机的温度升高而减弱,即可初步断定为拉缸响。 ② 拆卸气缸盖,检查缸壁的拉伤情况,一般可分为初期、中期和后期三个阶段: ⒈ 初期拉缸的发动机响声不很清晰,但有机油窜入燃烧室,使积炭增多。此外,压缩时燃气漏到曲轴箱,使机油变质,且在加大油门或断续加速时,从加机油口处及曲轴箱通风管处有油烟窜出。 对于初期拉缸,应抽出活塞连杆组检查、清洗,并换机油和机油滤芯,清洗油底壳。装复后试车、走合,并使用一段时间后,气缸的密封性会有所改善,但动力性有可能稍差。 ⒉ 中期拉缸的发动机漏气严重,类似敲缸的异响声较为清楚,打开加机油口盖,大量油烟有节奏的冒出,排气管排浓蓝烟,同时怠速不良。当用断油法检

发动机气缸套磨损原因及维护

发动机气缸套磨损原因及维护 发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副。长期在复杂多变的情况下工作,其结果是造成气缸套磨损变形,影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命。认真分析气缸套磨损变形的原因,对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义。 一、气缸套磨损的原因分析 气缸套的工作环境十分恶劣,造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损,但使用和维修不当,就会造成非正常磨损。 1 构造原因引起的磨损 1)润滑条件不好,使气缸套上部磨损严重。气缸套上部邻近燃烧室,温度很高,润滑条件很差。新鲜空气和未蒸发的燃料冲刷和稀释,加剧了上部条件的恶化,使气缸上都处于干摩擦或半干摩擦状态,这是造成气缸上部磨损严重的原因。 2)上部承受压力大,使气缸磨损呈上重下轻。活塞环在自身弹力和背压的作用下紧压在缸壁上,正压力越大,润滑油膜形成和保持越困难,机械磨损加剧。在作功行程中,随着活塞下行,正压力逐渐降低,因而气缸磨损呈上重下轻。 3)矿物酸和有机酸使气缸表面腐蚀剥落。气缸内可燃混合气燃烧后,产生水蒸气和酸性氧化物,它们溶于水中生成矿物酸,加上燃烧中生成的有机酸,对气缸表面产生腐蚀作用,腐蚀物在摩擦中逐步被活塞环刮掉,造成气缸套变形。 4)进入机械杂质,使气缸中部磨损加剧。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等,进入活塞和缸壁间造成磨料磨损。灰尘或杂质随活塞在气缸中往复运动时,由于在气缸中部位置的运动速度最大,故加剧了气缸中部的磨损。 2 使用不当引起的磨损 1)润滑油滤清器滤清效果差。若润滑油滤清器工作不正常,润滑油得不到有效的过滤,含有大量硬质颗粒的润滑油必然使气缸套内璧磨损加剧。 2)空气滤清器滤清效率低。空气滤清器的作用是清除进入气缸的空气中所含的尘土和沙粒,以减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。实验表明,发动机若不装空气滤清器,气缸的磨损将增加6-8倍。空气滤清器长期得不到清洗保养,滤清效果差,将加速气缸套的磨损。3)长时间低温运转。长时间地低温运转,一是造成燃烧不良,积碳从气缸套上部开始蔓延,使气缸套上部产生严重的磨料磨损;二是引起电化学腐蚀。 4)经常使用劣质润滑油。有的车主为图省事省钱,常在路边小店或向不法油贩购买劣质润滑油使用,结果造成缸套上部强烈腐蚀,其磨损量比正常值大1-2倍。 3 维修不当引起的磨损 1)气缸套安装位置不当。在安装气缸套时,若存在安装误差,气缸中心线和曲轴轴线不垂直,会造成气缸套非正常磨损。

柴油机缸套裂纹原因和避免措施

MAN K6Z70/120E型柴油机缸套裂纹原因和避免措 施 1 引言:MAN K6Z70/120E型机为老机型,目前轮机管理人员在远洋和近洋船舶仍能遇到这种型号的主柴油机。笔者认为管理上最大的问题是缸套裂纹。该型机早已淘汰,缸套备件难以订购,因此缸套裂纹问题应引起轮机管理人员足够重视。本文以笔者在“XX”轮工作期间主柴油机缸套裂纹为例进行原因分析,结合工作经验提出避免措施,希望能对轮机管理人员起到借鉴作用。 2 K6Z70/120E型机基本参数和构造:“XX”轮1976年由日本建造,主机机型为KAWASAKI&MANK6Z70/120E。缸径700mm,冲程1200mm,最大持续功率9300PS,额定转数145RPM,最高爆发压力Pz为76kg/cm2,平均指示压力11.97kg/cm2,压缩比10.86,发火次序l-5-3-4-2-6,压力和温度参数见表1。 表l K6Z70/120E型机压力和温度参数 缸套冷却水与活塞冷却水属于同一泵浦同一系统水,压力靠缸套冷却水进机阀调整,从而各自达到压力范围;淡水进机温度是一样的无法额外调整,因而活塞和缸套进机温度相同。 增压系统由两部定压增压的增压器和活塞底部泵气增压系统组成,无鼓风机,其中NO.2、NO.3、NO.5、NO.6缸活塞底部有泵气作用,NO.1和NO.4活塞底部空间通大气无泵气作用。低负荷时扫气压力0.4bar以下,压力继电器动作使液压转换阀打开,使活塞底部泵气后的空气去透平后的并联喷管系统喷射引流(INJECTION WORKING),增加增压空气压力防止低负荷喘振;高负荷时扫气压力0.4bar以上并联喷管系统不工作(INJECTIONNOT-WORKING),活塞底部泵气空气经过NO.3空

柴油机拉缸现象及分析

柴油机拉缸现象及分析 发表时间:2015-09-02T14:03:33.520Z 来源:《基层建设》2015年1期供稿作者:田兴海1 夏山宏2 [导读] 黑龙江省航务勘察设计院黑龙江哈尔滨 150001;2 黑龙江省航运救捞站黑龙江哈尔滨 150001 常表现为转速自动下降,严重时可使柴油机停车,此时气缸可能咬死。 田兴海1 夏山宏21 黑龙江省航务勘察设计院黑龙江哈尔滨 150001;2 黑龙江省航运救捞站黑龙江哈尔滨 150001 摘要:主要介绍了柴油机拉缸现象及其产生的机理、影响因素、预防措施等情况。 关键词:柴油机拉缸;机理;对策拉缸是柴油机一种不为常见的故障,它是发动机活塞与缸套之间或活塞环与缸套之间发生的一种严重磨损损伤,属于粘着磨损的一种。拉缸产生磨损量很大,可达正常磨损的几十倍之多。拉缸一般多发生在柴油机试车磨合阶段,在正常工作时也偶有发生。 1 拉缸表象1.1 声音-异常。柴油机振动突然加剧,有嗒嗒嗒或吭吭吭地异常声响。 1.2 温度-异常。排气、冷却水及润滑油温度都有明显升高。 1.3 排烟-异常。打开曲轴箱盖板等地方出现冒白烟或黑烟现象。 1.4 转速-不稳。常表现为转速自动下降,严重时可使柴油机停车,此时气缸可能咬死。 柴油机拉缸后,在气缸表面可发现其表面有片状或条状兰色条纹,并形成一定面积的拉毛,其表面硬度比原基体组织有所增高,这是由于在拉缸瞬间产生的局部高温引起奥氏体转变而形成的。值得说明的是,气缸产生磨粒磨损时其表面也会产生拉伤条纹,但其颜色仍与原基体组织相同。 2 柴油机产生拉缸的机理中小型柴油机,气缸壁与活塞之间的润滑是靠飞溅来实现的,工作条件不够理想,故有时不能形成油膜保护其摩擦表面,易产生干摩擦。由于摩擦副表面的高速运动,又产生很高的摩擦热,这种热量积累使其局部温升高,当达到金属熔点时,在两接触处产生金属显微熔接,相当于焊熔在一起。因活塞运动又会被该力拉开随之冷却,这样就出现了一个表面的材料转移粘附在另一滑动面上,形成坚硬层或脱落为磨料。若形成的是坚硬层时,其表面的粗糙组织会继续刮伤其摩擦表面,使拉伤范围继续扩大,深度也加深,当发展一定程度时至使柴油机停车,两摩擦表面金属烧熔到一起,就形成咬缸现象。 拉缸从金属微观形态上分析,可认为是摩擦副双方原子键的熔接和分离过程。如果摩擦副之间没有产生油膜,势必发生金属与金属直接接触,在界面上会形成粘着结点。当摩擦副运动时,这种原子键的联接又会脱开,其结果使材料从一方转移到另一方上去,形成材料转移过程,在这个过程中常常也会形成磨粒脱落。拉缸实质就是这种粘着磨损发展到比较严重的结果。 3 影响拉缸的几方面因素影响柴油发动机拉缸的因素很复杂,其根本原因是润滑不良和局部载荷过大等问题,因此,影响因素主要概括为以下几个方面。 3.1 润滑情况的影响活塞头部温度很高,油膜易被烧损。若刮油环刮油作用过甚,也会使表面难以形成油膜导致干摩擦。故有些刮油环上开有纵向槽,保证刮油不过量,可有效防止拉缸现象。 3.2 工作条件的影响柴油机在磨合期磨合质量对拉缸产生有很大关系,未经磨合或磨合不好时,其磨合表面没有形成有利的工作状态,此时若投入全负荷工作易产生拉缸;经过磨合的气缸,当工况变化过于剧烈:如处于低速空载时加载到满负荷的时间过于短促,也易引起拉缸;柴油机在散热不良或缺水状态下工作时,当气缸工作产生的热量多于散出的热量时,热平衡被破坏,温升加快,温度增高,气缸表面油膜烧坏而产生拉缸;在装配柴油机时,若活塞与缸壁间隙过小或活塞连杆组件的对中性不好时,均易产生摩擦热继而形成拉缸。 3.3 材质及结构设计方面的因素发动机气缸套的材质对拉缸的产生有直接的关系,据研究如基体铁素体过多时易产生拉缸。在结构设计方面,如气缸及活塞的刚性主要影响在瞬时冲击力作用下其裙部与缸套的接触状态,特别是在长期高负荷工况下工作,活塞处于高温膨胀状态,其受热变形后的轮廓形状及此时与缸套的配合情况更为重要。 4 拉缸的应急处理及预防对策柴油机在使用过程中对有经验的操作者来说,可根据拉缸的种种迹象采取应急措施。一般正确的操作方法是:先减速运行,然后逐渐卸去负荷,再过渡到停车状态。停车后还应在未完全冷却前盘一两次车,防止气缸被咬死。 根据前面分析影响拉缸的各种因素,也不难找出预防拉缸的措施。 4.1 对大修后的发动机一定要正确履行磨合工艺,其中包括冷磨合、空载热磨合等等,这对预防拉缸和防止过快磨损、延长柴油机使用寿命都有重要的意义。 4.2 要注意保证柴油机的润滑及冷却。在润滑方面应注意定期更换润滑油并保证一定的液面高度。注意检查刮油环的情况,从而保证能在缸壁上形成油膜。在冷却方面应注意清理冷却系统中的污垢,保证冷却效果良好。 4.3 在维修装配时除要检查缸壁间隙外,还应检查活塞在气缸中的对中性,防止由于活塞的倾斜而拉伤缸壁。 4.4 如果条件允许,也可采取一些表面处理工艺。 4.4.1 经磷化处理的缸套,由于表面形成一层较软的多孔性的保护膜,这种膜具有良好的吸附能力,良好的贮油性及工作时的自润性,提高了发动机磨合效果及抗拉缸能力。 4.4.2 高磷合金铸铁缸套,在浇铸时由于内壁冷却速度较慢,往往析出较粗大的石墨,石墨剥落后形成针孔状,这种多孔性有利于表面的自润能力,有利于提高抗拉缸能力。气缸套有时采用多孔性镀铬也是出于同样目的。

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