柴油机燃烧室部件管理中应注意的几个要点
为了使柴油机燃烧室部件安全可靠地工作,在维护管理中应着重注意以下几个方面。
1)磨合。在柴油机制造完工或新换了气缸套与活塞环时,在运转初期由于新的摩擦表面尚未获得所需的形状和粗糙度,耐磨表层也没有形成;若一开始就加至使用负荷,将会因漏气等原因,使工作表面遭到严重损伤甚至不能继续运转。因此在投入正常运转前必须经过一个逐渐加负荷的过程,这个逐渐加负荷的过程称为磨合。
磨合是通过磨损的方法达到的,必需的磨合磨损量取决于缸径大小及气缸活塞组的制造安装精度。用尽量少的时间达到良好密封的目的,这是组织磨合过程时所追求的目标。由于磨合过程的复杂性,现在尚无法定出一个公认合理的标准方法。但是各柴油机制造厂都有在自己机型上进行磨合所积累的经验,因此在说明书中给出了各种机型的磨合程序。轮机管理人员应严格按规定程序进行磨合。
另外,磨合时所使用的滑油品质和数量也有严格要求。在磨合时气缸润滑应使用纯矿物油或低碱性气缸油,以便获得一定的腐蚀磨损,加快磨合过程的进行。在磨合过程中应增加气缸油供应量。这是因为此时缸壁表面比较粗糙,滑油沿缸壁的分布不良,活塞环尚未获得最佳形状,甚至可能将滑油刮掉,滑油还可能被漏气吹走,需要增加滑油来确保润滑。如L-MC柴油机说明书中规定,磨合的最初20~24h内,应将气缸注油器调节手柄放至最大供油位置,在磨合后最初运转的1000~2000h内,建议比正常供油量多50%。
2)严格控制柴油机的运行参数在所规定的范围内。注意监视各运行参数。与燃烧室部件工作直接有关的参数很多,主要有气缸冷却水压力及进、出口温度,活塞冷却水(油)压力及进、出口温度,排烟温度等。对这些参数要严格控制在要求范围内,水温太高、太低、突变对燃烧室部件都是不利的。特别是在靠离码头机动航行时柴油机负荷经常变化,要及时对冷却水温进行调节。排烟温度应严格控制在规定的最高允许温度以下。不但注意参数的绝对数值大小,还要注意参数本身的变化和各缸间的同名参数间的差异。参数的骤变或各缸数值相差变大往往是故障的先兆。
3)良好的润滑,特别是要确保活塞组和气缸之间的良好润滑。供油量和滑油的品质都要保证。气缸润滑很重要,若气缸油中断不能及时发现,在很短时间内就会出现拉缸、扫气箱着火等重大事故。运行中除要保证气缸油总的供应量和油的品质合乎要求外,还要注意每个注油点上的供油情况,要求各点供油量应相同。
注意倾听运转声响。柴油机在运转时,在不同部位、不同负荷下所发出的声响虽然不同,但在强度、周期和音色上各有其规律性,应注意倾听和掌握这些规律,从而能分清正常声响和异常声响,若出现异常声响应仔细查找原因。
4)仔细观察活塞组的状况。观察孔(扫气口)检查:为了确保燃烧室部件正常工作,一定要抓住停航时机定期对气缸内进行观察检查。有时为了寻找故障原因,在海面情况允许情况下,也可临时停车对气缸内进行检查。通过观察孔检查可在较短的时间内获得有关气缸活塞组的多方面信息,这些信息主要有:
(1)活塞环工作状况。通过观察孔观察,可判断活塞环的磨损情况。若向上、向下盘车时分别在环的上、下出现间隙,说明环在槽中无粘着现象,若用小木棍推压环时环无张力,说明环已断裂。若环工作表面有黑色、无润滑油的区域,说明环的密封性不好,黑色区为漏气区。
(2)气缸润滑状况。在观察中若发现活塞头上有白色、微黄色的沉积物(来自气缸油中的碱性添加剂),而且沉积物较厚但环槽中粘着物并不太多,则说明所用滑油碱值太高。若气缸套(各注油点之间)表面上有白色或微带褐色的区域,这是由于腐蚀磨损形成,这可能是滑油碱值太低。如果第一道活塞环表面有半干半湿的润滑油膜存在,活塞环与缸壁表面油膜干净,则说明注油量适中。如果发现活塞与活塞环槽内结炭粘着现象较重,活塞与缸套表面油膜污染变黑,气口因结炭堵塞较重,则说明注油量过多。如果第一道活塞环表面干燥而环与缸壁均出现磨痕、环的棱边出现毛刺,则说明注油量过少。根据需要进行油量调节时,应逐渐调整,特别是要减少油量,切勿一次调整太大。
(3)冷却腔密封状况。在进行观察孔观察时把气缸冷却水泵、活塞冷却水(油)泵开起来,若气缸套外表面有水漏下,说明气缸套外侧密封圈可能失效。若气缸套内表面有水漏出,说明气缸套或气缸盖可能有贯穿性裂纹或气缸注油器接头处漏水。对水冷活塞也可能是活塞头柔性固紧螺栓松动、活塞冷却腔密封圈失效或活塞顶有贯穿性裂纹。对于油冷活塞,在这种情况下会有油从气缸套内壁漏出。
5)吊缸检查并测量有关的尺寸数据。为了加强对柴油机的管理,应根据说明书规定,定期把活塞从气缸内拉出(俗称吊缸)进行检查。吊缸检查可得到比观察孔检查更多的有关资料,还可对燃烧室部件进行较为彻底的清洁。如果有必要还可拉出气缸套,把活塞解体,把气缸盖清洁孔盖取下对冷却腔进行清洗(有的说明书规定水腔内锈垢、油脂层厚度超过0.2mm就应进行清洗)。另外,吊缸时还可进行一系列测量工作,从而获得磨损及间隙的准确数据。吊缸检查的详细情况在以后的课程中再介绍。