05.燃燒室部件的管理

1、 第二章第二章 柴油機結(jié)構(gòu)、結(jié)柴油機結(jié)構(gòu)、結(jié) 構(gòu)分析及主要部件構(gòu)分析及主要部件 第一節(jié)第一節(jié) 燃燒室部件燃燒室部件 第二節(jié)第二節(jié) 曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) 機架、機座和貫穿螺栓機架、機座和貫穿螺栓 第一節(jié)第一節(jié) 燃燒室部件燃燒室部件 一、工作條件和承受的負荷一、工作條件和承受的負荷 二、燃燒室部件的構(gòu)造二、燃燒室部件的構(gòu)造 三、燃燒室部件的管理三、燃燒室部件的管理 三、燃燒室部件的管理三、燃燒室部件的管理 l燃燒室部件的常見損傷形式燃燒室部件的常見損傷形式 l燃燒室部件的管理要點燃燒室部件的管理要點 1. 1.燃燒室部件的常見損傷形式燃燒室部件的常見損傷形式 l裂紋裂紋 l活塞頂

2、燒損、外表面的磨損、環(huán)槽磨損活塞頂燒損、外表面的磨損、環(huán)槽磨損 l活塞環(huán)的異常磨損、粘著和折斷活塞環(huán)的異常磨損、粘著和折斷 l活塞環(huán)的異常磨損活塞環(huán)的異常磨損 l活塞環(huán)的粘著活塞環(huán)的粘著 l活塞環(huán)的折斷活塞環(huán)的折斷 l氣缸套過度磨損和穴蝕氣缸套過度磨損和穴蝕 裂紋裂紋 l在應力集中及金屬堆積的處易出在應力集中及金屬堆積的處易出 現(xiàn)裂紋現(xiàn)裂紋 l觸火面裂紋觸火面裂紋：主要是由低頻應力：主要是由低頻應力 引起，高頻應力加速很薄的一層引起，高頻應力加速很薄的一層 金屬蠕變，加速壁面損壞（活塞：金屬蠕變，加速壁面損壞（活塞： 1515；氣缸蓋：閥孔處；氣缸套：；氣缸蓋：閥孔處；氣缸套： 缸口圓角處，氣

3、口邊緣，注油孔缸口圓角處，氣口邊緣，注油孔 邊緣）邊緣） l冷卻側(cè)的裂紋冷卻側(cè)的裂紋主要是由氣體力和主要是由氣體力和 熱應力（都是拉應力）共同作用熱應力（都是拉應力）共同作用 引起的。（活塞引起的。（活塞810810；氣缸蓋：；氣缸蓋： 底板交界處；氣缸套凸肩與外圓底板交界處；氣缸套凸肩與外圓 柱交界處，柱交界處，一條主裂紋一條主裂紋：高頻應：高頻應 力引起，力引起，兩條以上，但沒有分兩條以上，但沒有分 支支：高頻應力：高頻應力+ +電化學腐蝕，電化學腐蝕，兩兩 條以上，但有分支條以上，但有分支：氫脆：氫脆+ +應力應力 分布不均分布不均） 周向裂紋 徑向裂紋 起吊孔邊 緣裂紋 閥坑裂紋 材料

4、缺陷 裂紋 活塞環(huán) 槽裂紋 支承肋 圓角處 周邊圓角處 材料缺陷 裂紋 冷卻液入 口端部 活塞頂燒損活塞頂燒損 l噴油器油束直達活塞頂噴油器油束直達活塞頂 l冷卻腔太臟冷卻腔太臟 直流掃氣及油冷活塞的柴油機上出現(xiàn)較多直流掃氣及油冷活塞的柴油機上出現(xiàn)較多： 因直流掃氣的二沖程柴油機上兩只噴油器分別裝在氣缸蓋因直流掃氣的二沖程柴油機上兩只噴油器分別裝在氣缸蓋 的兩側(cè)，噴出的油束在氣缸中分布不均勻，且易噴在活塞的兩側(cè)，噴出的油束在氣缸中分布不均勻，且易噴在活塞 頂上。頂上。 而油冷活塞的因冷卻效果差，又易形成積炭，使活塞頂表而油冷活塞的因冷卻效果差，又易形成積炭，使活塞頂表 面溫度升高。面溫度升高。

5、 為此使活塞頂部局部過熱，會發(fā)生氧化、脫碳。若燃用重為此使活塞頂部局部過熱，會發(fā)生氧化、脫碳。若燃用重 油還伴隨著高溫腐蝕出現(xiàn)麻點或凹坑。油還伴隨著高溫腐蝕出現(xiàn)麻點或凹坑。 使頂部厚度減薄、強度下降，影響壓縮比，降低柴使頂部厚度減薄、強度下降，影響壓縮比，降低柴 油機的工作性能，嚴重時可使頂部燒穿。油機的工作性能，嚴重時可使頂部燒穿。 活塞外表面的磨損活塞外表面的磨損 l一般發(fā)生在中小型筒形活塞裙部一般發(fā)生在中小型筒形活塞裙部 l原因：活塞裙部承受側(cè)推力和導向作用原因：活塞裙部承受側(cè)推力和導向作用 l后果：活塞與氣缸的間隙增大，活塞出現(xiàn)圓度后果：活塞與氣缸的間隙增大，活塞出現(xiàn)圓度 誤差和圓柱度

6、誤差，影響活塞的工作性能和柴誤差和圓柱度誤差，影響活塞的工作性能和柴 油機的功率油機的功率 環(huán)槽磨損環(huán)槽磨損 l比較常見，特別是鋁合金活塞比較常見，特別是鋁合金活塞 l原因：原因： l環(huán)在環(huán)槽中的相對運動環(huán)在環(huán)槽中的相對運動 l外來硬質(zhì)顆粒：新氣中：燃氣中（炭粒）；外來硬質(zhì)顆粒：新氣中：燃氣中（炭粒）； l活塞頭部變形：燃燒室的高溫活塞頭部變形：燃燒室的高溫 l材料性能下降材料性能下降 l進槽內(nèi)油膜破壞進槽內(nèi)油膜破壞 l危害：使環(huán)槽截面形狀由矩形變?yōu)樘菪位虺霈F(xiàn)磨臺，危害：使環(huán)槽截面形狀由矩形變?yōu)樘菪位虺霈F(xiàn)磨臺， 產(chǎn)生漏氣，密封性下降，使壓縮壓力和爆發(fā)壓力降低；產(chǎn)生漏氣，密封性下降，使壓縮壓力和

7、爆發(fā)壓力降低； 同時因環(huán)背面的燃氣增多，高壓燃氣將環(huán)壓向缸壁致同時因環(huán)背面的燃氣增多，高壓燃氣將環(huán)壓向缸壁致 使環(huán)容易折斷使環(huán)容易折斷 l正常活塞環(huán)端面磨損率小于正?；钊h(huán)端面磨損率小于0.01mm/kh0.01mm/kh 活塞環(huán)的異常磨損活塞環(huán)的異常磨損 l正常磨損和異常磨損：正常磨損和異常磨損： l磨損量為磨損量為0.3mm0.3mmkhkh0.5mm0.5mmkhkh，厚度基本上均勻，厚度基本上均勻 為正常磨損為正常磨損 l厚度極不均勻（在開口對側(cè)磨損更嚴重），或者磨厚度極不均勻（在開口對側(cè)磨損更嚴重），或者磨 損速度過快為不正常的異常磨損損速度過快為不正常的異常磨損 l原因：原因： l

8、設(shè)計、材質(zhì)、熱處理等因素有關(guān)設(shè)計、材質(zhì)、熱處理等因素有關(guān) l運行管理問題：磨合不良、超負荷、潤滑不好、滑運行管理問題：磨合不良、超負荷、潤滑不好、滑 油品質(zhì)不合要求、燃燒不良、冷卻不佳、摩擦表面油品質(zhì)不合要求、燃燒不良、冷卻不佳、摩擦表面 有硬質(zhì)顆粒有硬質(zhì)顆粒 正常磨損：正常磨損： 表面光滑無毛刺，表面光滑無毛刺， 較清潔，無硬化層，較清潔，無硬化層， 外表面呈鼓形外表面呈鼓形 被硬質(zhì)顆粒劃傷：被硬質(zhì)顆粒劃傷： 表面有均勻劃痕，表面有均勻劃痕， 無光澤，無硬化層無光澤，無硬化層 因缺油磨損仍繼續(xù)：因缺油磨損仍繼續(xù)： 表面平直有不規(guī)則的表面平直有不規(guī)則的 斑點且有毛刺和硬化斑點且有毛刺和硬化 層

9、，棱邊銳利層，棱邊銳利 正在變好正在變好.的過度的過度 磨損：沿棱邊已磨損：沿棱邊已 經(jīng)出現(xiàn)了平滑且經(jīng)出現(xiàn)了平滑且 較軟的帶狀區(qū)，較軟的帶狀區(qū)， 中心環(huán)帶尚有磨中心環(huán)帶尚有磨 痕和硬化層。若痕和硬化層。若 繼續(xù)加強潤滑，繼續(xù)加強潤滑， 運轉(zhuǎn)一個階段，運轉(zhuǎn)一個階段， 就會轉(zhuǎn)變成正常就會轉(zhuǎn)變成正常 磨損狀態(tài)。磨損狀態(tài)。 活塞環(huán)的粘著活塞環(huán)的粘著 l正常情況下活塞環(huán)的運動情況：由于活塞的往復運動、正常情況下活塞環(huán)的運動情況：由于活塞的往復運動、 橫向振動，活塞環(huán)在環(huán)槽中橫向振動，活塞環(huán)在環(huán)槽中上下運動、徑向運動、上下運動、徑向運動、 圓周向運動圓周向運動 l活塞環(huán)粘著活塞環(huán)粘著：活塞環(huán)在環(huán)槽中不能自

10、由運動：活塞環(huán)在環(huán)槽中不能自由運動 l原因：活塞或氣缸過熱（滑油變成油漆）、滑油過多、原因：活塞或氣缸過熱（滑油變成油漆）、滑油過多、 滑油不凈、燃燒不良（炭?；筒粌簟⑷紵涣迹ㄌ苛? +承磨環(huán)磨損產(chǎn)生的顆粒承磨環(huán)磨損產(chǎn)生的顆粒 使活塞環(huán)的沉積物加速生成和固化）使活塞環(huán)的沉積物加速生成和固化） l后果：導致氣缸漏氣、活塞環(huán)斷裂，嚴重時形成拉缸后果：導致氣缸漏氣、活塞環(huán)斷裂，嚴重時形成拉缸 活塞環(huán)的折斷活塞環(huán)的折斷 l多出現(xiàn)在上面幾道，可斷成幾段甚至小碎塊多出現(xiàn)在上面幾道，可斷成幾段甚至小碎塊 l原因：原因： l搭口間隙過小搭口間隙過?。涸诖羁诘膶?cè)折成兩段（理論上）：在搭口的對側(cè)折成兩段（理

11、論上） l環(huán)槽積炭環(huán)槽積炭：斷成幾段，環(huán)槽成波形：斷成幾段，環(huán)槽成波形 l活塞環(huán)壓入：活塞環(huán)壓入：活塞環(huán)徑向脹縮疲勞活塞環(huán)徑向脹縮疲勞（因工作面不能很好地與（因工作面不能很好地與 氣缸壁貼合，高壓氣體把環(huán)壓入槽內(nèi)，氣體壓力降低時環(huán)重氣缸壁貼合，高壓氣體把環(huán)壓入槽內(nèi)，氣體壓力降低時環(huán)重 新彈出，重復作用而疲勞，是斷環(huán)的主要原因）新彈出，重復作用而疲勞，是斷環(huán)的主要原因） l因過分扭轉(zhuǎn)和彎曲因過分扭轉(zhuǎn)和彎曲：氣缸套失圓、環(huán)端掛氣口、環(huán)槽過度磨：氣缸套失圓、環(huán)端掛氣口、環(huán)槽過度磨 損損 l活塞頭部由于熱膨脹變形活塞頭部由于熱膨脹變形使環(huán)槽縮小且向下傾斜，嚴重時環(huán)使環(huán)槽縮小且向下傾斜，嚴重時環(huán) 卡死卡

12、死 l氣缸套磨臺氣缸套磨臺 氣缸套過度磨損氣缸套過度磨損 l氣缸套的磨損：氣缸套的磨損： l熔著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損熔著磨損、磨料磨損、腐蝕磨損 l大型低速機的氣缸套的正常磨損量大型低速機的氣缸套的正常磨損量 l鑄鐵：鑄鐵：0.1mm0.1mmkhkh l鍍鉻：鍍鉻：0.010.01 0.03mm0.03mmkhkh l過度磨損：磨損速度遠遠超過正常值過度磨損：磨損速度遠遠超過正常值 l原因：除結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、加工裝配質(zhì)量外主要原因：除結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、加工裝配質(zhì)量外主要 是管理方面：是管理方面： l氣缸或活塞過熱、活塞環(huán)密封性不好、刮油環(huán)裝得不對或刮氣缸或活塞過熱、活塞環(huán)密封性不好

13、、刮油環(huán)裝得不對或刮 油能力下降油能力下降 l燃油、滑油或進氣中含有硬質(zhì)顆粒過多、磨合不良；燃油、滑油或進氣中含有硬質(zhì)顆粒過多、磨合不良； l氣缸油過多或過少，燃油與滑油不匹配，氣缸冷卻過度，掃氣缸油過多或過少，燃油與滑油不匹配，氣缸冷卻過度，掃 氣中有水與有清洗空冷器洗濯劑等。氣中有水與有清洗空冷器洗濯劑等。 2.2.燃燒室部件的管理要點燃燒室部件的管理要點 l磨合磨合 l運行中的監(jiān)視運行中的監(jiān)視 l注意監(jiān)視各運行參注意監(jiān)視各運行參 數(shù)數(shù) l確保氣缸的潤滑確保氣缸的潤滑 l注意傾聽運轉(zhuǎn)聲響注意傾聽運轉(zhuǎn)聲響 l觀察孔（掃氣口）觀察孔（掃氣口） 檢查檢查 l活塞環(huán)工作狀況活塞環(huán)工作狀況 l氣缸潤

14、滑狀況氣缸潤滑狀況 l冷卻腔密封狀況冷卻腔密封狀況 l吊缸檢查吊缸檢查 磨合磨合 l磨合：磨合： l柴油機運動副在投入正常運轉(zhuǎn)以前，必須經(jīng)過一個逐漸加負荷達到柴油機運動副在投入正常運轉(zhuǎn)以前，必須經(jīng)過一個逐漸加負荷達到 互相貼合的過程，這個逐漸加負荷的過程稱為磨合（或跑合）互相貼合的過程，這個逐漸加負荷的過程稱為磨合（或跑合） l分為冷磨合與熱磨合，中大型柴油機使用熱磨合。分為冷磨合與熱磨合，中大型柴油機使用熱磨合。 l磨合方法：磨合方法： l磨合是通過磨損的方法達到的用盡量少的時間達到使燃燒室獲得良磨合是通過磨損的方法達到的用盡量少的時間達到使燃燒室獲得良 好的密封是組織磨合過程時所追求的目標

15、。目前無公認的合理的標好的密封是組織磨合過程時所追求的目標。目前無公認的合理的標 準方法；準方法； PC2-6PC2-6型柴油機的磨合程序型柴油機的磨合程序 l磨合的基本特點：逐加負荷連續(xù)運轉(zhuǎn)并需定時檢查磨合的基本特點：逐加負荷連續(xù)運轉(zhuǎn)并需定時檢查 l磨合時滑油的品質(zhì)和數(shù)量：純礦物油或低堿性氣缸油（獲得一磨合時滑油的品質(zhì)和數(shù)量：純礦物油或低堿性氣缸油（獲得一 定的腐蝕，加快磨合過程），增加滑油量。定的腐蝕，加快磨合過程），增加滑油量。L-MCL-MCMCEMCE型柴油機型柴油機 磨合期的供油量。磨合期的供油量。 L-MCL-MCMCEMCE機磨合期的供油量機磨合期的供油量 l磨合前磨合前202

16、4h2024h內(nèi)，應將氣缸注油器調(diào)節(jié)手內(nèi)，應將氣缸注油器調(diào)節(jié)手 柄放至最大供油位置柄放至最大供油位置 l在最初運轉(zhuǎn)的在最初運轉(zhuǎn)的10001000 2000h2000h內(nèi)，建議比正常內(nèi)，建議比正常 供油量多供油量多50%50% 活塞環(huán)工作狀況活塞環(huán)工作狀況 l無粘環(huán)：若向上向下盤車，環(huán)在上下出現(xiàn)間隙無粘環(huán)：若向上向下盤車，環(huán)在上下出現(xiàn)間隙 l環(huán)已斷裂：若用小木棍推壓環(huán)時，環(huán)無張力環(huán)已斷裂：若用小木棍推壓環(huán)時，環(huán)無張力 l環(huán)的密封不好：環(huán)的工作表面有黑色無潤滑油環(huán)的密封不好：環(huán)的工作表面有黑色無潤滑油 的區(qū)域（為漏氣區(qū)）的區(qū)域（為漏氣區(qū)） 氣缸潤滑狀況氣缸潤滑狀況 l適中：第一道環(huán)表面有半干半濕的

17、油膜，活塞環(huán)與缸適中：第一道環(huán)表面有半干半濕的油膜，活塞環(huán)與缸 壁表面油膜干凈壁表面油膜干凈 l滑油品質(zhì)：滑油品質(zhì)： l堿值太高：活塞頭上有白色、微黃色的沉積物且較厚（堿性堿值太高：活塞頭上有白色、微黃色的沉積物且較厚（堿性 添加劑的反應物），但環(huán)槽中粘著物并不多添加劑的反應物），但環(huán)槽中粘著物并不多 l堿值太低：氣缸套表面上有白色或微帶褐色的區(qū)域（因腐蝕堿值太低：氣缸套表面上有白色或微帶褐色的區(qū)域（因腐蝕 磨損）磨損） l注油量注油量 l過多：活塞與活塞環(huán)槽內(nèi)結(jié)炭粘著現(xiàn)象較重，活塞與缸壁表過多：活塞與活塞環(huán)槽內(nèi)結(jié)炭粘著現(xiàn)象較重，活塞與缸壁表 面油膜污染變黑，氣口因結(jié)炭堵塞較重面油膜污染變黑，氣口因結(jié)炭堵塞較重 l過少：第一道環(huán)表面干燥而環(huán)與缸壁均出現(xiàn)磨痕過少：第一道環(huán)表面干燥而環(huán)與缸壁均出現(xiàn)磨痕 油量調(diào)整應逐步進行，切勿一次調(diào)整太大，若減少油油量調(diào)整應逐步進行，切勿一次調(diào)整太大，若減少油 量更應如此。量更應如此。 冷卻腔