一、柴油机排气阀毛病的缘由剖析
1、排气阀的工作条件
船只柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣,气阀底面与高温焚烧产品直接触摸,在气阀开启时期还承受着高温(900~1000°C)和具有腐蚀性气体的高速(达600m/s)冲刷,气阀中间温度高达700~800°C,在阀盘与阀杆过渡圆弧中段,温度也有600~700°C,排气阀工作温度散布如图1-1所示。过高的温度会使金属资料的机械功能下降,资料发作热变形。当阀面密封不严时,就会致使高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时,阀与阀座的惯性力和绷簧作用力的一同作用下,还承受着相当大的冲击性交变载荷,在气阀呈现跳动或气阀空隙增大时,这种载荷会明显增加。阀与阀座的碰击,简单构成密封面的变形和严峻的磨损。因船用柴油机绝大有些多为增压柴油机,因为进气道内的新鲜空气压力阻挠了从气阀导管中取得滑油的也许,因而,金属之间易发作干冲突。但在通常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光滑物。此外,阀杆与导管间也会发作磨损,阀杆顶端受摇臂的碰击与磨损。
2、附加要素的影响
因为燃油报价不断上涨,航运市场竞争激烈,船东为了下降成本来到达进步竞争能力、取得更多赢利的目的,均运用贱价、残次的燃油。这些燃油的粘度高,滞燃期长,并且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中焚烧时,渣油中所含的排放物(燃料灰份)仅仅有一有些与排出的气体一同离开机器,而剩余有些依然留在发起机内一些高温(497?797°C)的零件上。例如,排气阔和活塞顶,构成堆积,构成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止,还没有经济上合理的技术进程能从渣油中除掉腐蚀元素,连高档合金钢和堆焊排气阀钢也遭到燃油的腐蚀。
在柴油机运转中违背用车养护规则,低温发动柴油机,低温逼迫加载,柴油机气缸焚烧温度急剧改变,在柴油机负载状态下,急剧变换手柄位,使柴油机气缸焚烧状态恶化,很多雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸,构成严峻的后燃及不完个焚烧,严峻积炭使排气阀的阀线外表也被积炭污染,乃至构成主机的起动艰难,这就变成下次主机开车不久后的油头及排气阀毛病的危险,因而这些操作、养护柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀毛病的要素。
二、排气阀常见毛病剖析
1、排气阀烧损
排气阀烧损是排气阀最常见毛病。首要缘由是排气阀密封不严,构成高温燃气走漏,使该处严峻过热,乃至熔穿金属资料。构成排气阀密封不良的缘由首要有以下几点:⑴因为阀盘不一样部位的形状、厚度不一样,受热、散热条件不一样,阀盘圆周上的温度散布不均匀,中间温度高于周边温度,构成气阀阀盘径向上的温度差,过大的温差将构成阀盘的变形然后致使漏气的发作。⑵船用燃油中含有的杂质在通过焚烧室内的各种复杂热进程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面堆积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质,其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状堆积物堆积厚度过大时,在闭阀时的碰击力下会发作裂纹,重复碰击后进而开展成脱落,然后构成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高,堆积的硬质焚烧产品颗粒在闭阀的碰击下,可使密封面呈现凹坑,然后构成漏气。
2、排气阀高温腐蚀
目前在航运市场上普遍运用的残次燃油中含有很多钒、钠和硫等元素。在焚烧进程中.硫、钒和钠等元素构成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等(这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和焚烧温度)。氧化物之间要发作反应,并且还要与滑油中的钙反应,构成低熔点的盐类,有硫酸钠,硫酸钙和不一样成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点通常为535°C摆布,一起具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C以上时,足以使钒、钠化台物处于熔化状态,附着于零件外表。当排气阀在工作中时,因为排气缘由(气阀温度可达650?800°C以上),使它以液态构成堆积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡外表上。这时即使是十分耐腐蚀的硬质合金钢也会遭到腐蚀,腐蚀结果在密封锥面上构成麻点、凹坑.凹坑相连就也许构成漏气。因为上述腐蚀是高温条件下发作的,所以称之为“高温腐蚀”。在上述高温腐蚀的有害元素中以钒的危害性为最大。
3、气阀密封锥面磨损过快
在焚烧室内的迸发压力作用下阀座与阀盘都发作弹性变形,气阀落座碰击也会构成阀座及阀盘的弹性变形,这样会使阀盘锥面重复楔入时,密封锥面发作相对运动,构成密封锥面磨损。气阀空隙过大,阀盘与阀座刚度不足,气阀与阀座资料功能达不到需求或不匹配,重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素,高负荷运转或焚烧恶化,冷却不良,阀杆与导管空隙过大,气阀组织振荡使气阀落座速度过大等,都能使磨损速率增大。
4、阀盘与阀杆开裂
在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处,因为这些部位应力简单会集,当应力会集到一定程度,就会发作疲惫开裂损坏。构成开裂的缘由有:阀杆与导管的空隙过大;阀盘与阀座的变形使部分受力过大;气阀空隙过大,敲击严峻疲惫损坏;气阀组织的振荡。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最单薄部位,若该处凹槽加工技术不良或闭阀冲击力较重也会发作疲惫开裂。
5、气阀卡死
气阀卡死首要是因为气阀阀杆和导管之间空隙过小,当受热胀大后二者空隙过盈发作卡死表象。另一方面,当阀杆发作弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。
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