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船挂机机油窜入燃烧室的原因及对策
来源:www.lyhaidi.com   发布时间:2016-09-02   点击数:43069 
冲锋舟船挂机机油窜入燃烧室的原因及对策;
一台技术状态良好的柴油冲锋舟船挂机在正常工作条件下,额定工作时机油消耗率小于或等于4.08~4.76 g/(kW·h),但目前一些船用柴油冲锋舟船挂机却普遍超耗,其主要原因是大部分机油窜入燃烧室燃烧掉了,而少部分被泄漏。
 
一、原因分析;
为什么机油会窜入燃烧室呢?当活塞下行时,气环紧压在环槽上侧面,于是下侧形成空隙,气环的下缘将汽缸壁上的机油刮入环槽下侧和底侧空隙内。当活塞上行时,气环又紧压在环槽下侧面,将机油挤压到上侧空隙内,这样活塞不断地往复运动,机油就从一环到另一环逐渐向上,最后被泵入燃烧室。活塞环在槽中的间隙越大,泵油越多,其中最下面的一道气环泵作用最大。一般气环下方安装有刮油环,刮油环是将气缸壁上多余机油刮下来,经环和活塞回油孔流回曲轴箱,但当回油孔阻塞,刮油环倒角处结碳或倒角磨脱时,不仅不会起刮油作用,反而会与气环一道逐环地将机油泵入燃烧室。

随着柴油冲锋舟船挂机工作时间增长,活塞组件磨损增大,致使活塞环在槽中产生颤动。活塞环在槽中颤动越大,环槽两侧面磨损也越大,漏气就越严重。活塞环在运动中垂直方向上所受作用力之和为
      p=pa±pb±pc  
式中:pa--作用在环上的气体压力;  
 pb--环的惯性力(行程上半为负,下半为正);
 pc--摩擦力与刮油力之和(上行为正,下行为负)。      

当p>0时,环紧压在环槽下侧面上,柴油冲锋舟船挂机转速增高后,由于活塞与汽缸的空隙及沟槽的节流作用,作用在环上的气体压力pa降低。当pb增大后,出现p<0,环压向汽缸壁的力减弱,则环自环槽下侧面向上浮起,气体通过环的底侧泄漏入曲轴箱。漏气越多,曲轴箱内混合气就越多,致使曲轴箱内气压升高,从原来的负压力逐渐转为正压力。  

曲轴箱内呈现正压力会带来三个麻烦:一是正压力有助于活塞环的泵油作用,机油随活塞和气门杆上下运动经空隙窜入燃烧室烧掉;二是气压升高,混合气体温度升高,引起机油温度也急剧上升,使机油容易受污染而变质老化,缩短使用寿命,增加机油耗量;三是破坏曲轴箱的密封性能,致使机油向外泄漏。      

二、对策;

1.对活塞组件加强技术保养;

对新装件严格检查与测量。根据各自柴油冲锋舟船挂机的技术状况,按三级技术保养的累计工作时间,清洁并检查、测量活塞组件的磨损值,特别要严格检查活塞环在槽中的间隙,尤其是最下面的一道气环。如果其侧间隙与底侧间隙过大则必须调整或换新。新活塞必须检查环槽宽度和深度;新活塞环不但要检查它的张力,还要注意它的宽度和厚度是否符合技术要求。我们在实践中发现:新活塞中有的环槽已超过了最大磨损间隙,还有个别气环厚度和宽度比使用过旧的气环还小0.25~0.32 mm;有的新油环没有倒角或倒角很小。若是不严格测量而将它们装上去使用,则机油超耗会更严重。  


2.减少曲轴箱内的混合气,降低正气压力;

(1)曲轴箱通气口与进气管滤清器相通。其好处有:
①可降低曲轴箱内的气体压力,维持负压。当活塞下行时,曲轴箱的容积变小,气体被排入进气管。当活塞上行时,曲轴箱的容积增大,气压减小,加上进气管的吸力,不仅阻止了空气进入曲轴箱,而且把混合气吸入了燃烧室,促使曲轴箱内产生负压。
②可吸收曲轴箱的油雾和可燃性气体,避免油雾引起燃烧爆炸。
③可降低曲轴箱温度。
④可减少机舱空气污染。  

(2)制作负压装置。根据各自柴油冲锋舟船挂机的技术状况和曲轴箱的漏气量,合理选用尺度,用钢管和薄铁板制作负压装置。  

(3)用风机吸曲轴箱的混合气体。

风机大小根据各自的机型而定,用钢管和薄铁板焊合成连通管,一端连接在风机吸风口,另一端与曲轴箱通气口相通,它可抽吸曲轴箱的混合气体,曲轴箱内形成负压,而柴油冲锋舟船挂机性能不受影响。   

3.柴油冲锋舟船挂机使用的机油加添适量;

不论是干或湿式曲轴箱的机油都不应回得过多,机油过多会使热量增加,散热差,机油易产生氧化变质,降低润滑性,同时溢油、泄漏频繁。特别是湿式曲轴箱,如果机油过多会引起曲轴撞击机油,影响柴油冲锋舟船挂机功率;此外,曲轴撞击机油太频繁,会使机油飞溅到缸壁上,而活塞环难以把它刮完。船用主机的安装一般前高后低,并且船在航行中常受浪击而振荡 ,使曲轴箱的机油产生不规则地动荡,以致其从飞轮壳端的甩油圈缝隙和螺孔牙缝中溢出。我们用6135AG型柴油冲锋舟船挂机连续作过两次测试:同一柴油冲锋舟船挂机,同一负荷下,分别加添机油在标定范围内和超过标定油位10%,均累计工作100 h后发现添加过量机油的那一次机油超耗7%~8%。所以加添机油必须在该机标定的正常范围内。
     
4.柴油冲锋舟船挂机气门杆与导管磨损间隙超过极限,必须及时换新,若是没有气门油封装置,建议改装有气门油封的导管。装上气门油封,可防止机油窜入燃烧室或废气窜出引起气门结炭。    

 三、总结;
 当前机油价格高,供应紧张,应注意节油。机油泄漏或窜入燃烧室燃烧,引起机油超耗,增加汽缸积炭,加剧活塞组件磨损,降低柴油冲锋舟船挂机使用寿命。应经常对与机油相关的零部件进行仔细察看、分析、测试,不论是外部还是内部的细枝末节都不应放过。每航次的负荷、用油耗量都作记录,以便分析负荷与耗油的关系,加强机油管理,严格控制油耗。      

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