A dugattyúgyűrű fő funkciója az égéstér tömítése, biztosítva, hogy amikor a dugattyú eléri a felső holtpontot, az égéstérben lévő friss levegő hőmérséklete és nyomása elegendő ahhoz, hogy megfeleljen a tüzelőanyag égési hőmérsékletének, és gyorsan égjen. teljesen;
A dugattyú, a dugattyúgyűrű és a hengerbetét működési feltételei rendkívül kemények, és a köztük lévő súrlódási veszteség a dízelmotor teljes súrlódási veszteségteljesítményének 55-60%-át teszi ki.
Ezért a dugattyúgyűrű üzemállapota döntő szerepet játszik az üzemanyag elégetésének teljességében és a dízelmotor üzemállapotában. A dízelmotor megfelelő működése érdekében különösen fontos a dugattyúgyűrű működésének kezelése és karbantartása.
Dugattyúgyűrűk hibajelenségei, ok-elemzése és kezelési intézkedései
A dugattyúgyűrűk fő hibái közé tartozik a törés, a tapadás, a rendellenes kopás stb.
Amikor a fent említett hibák előfordulnak, azok általában olyan jelenségeket okoznak, mint az égéstér szivárgása, a kipufogógáz hőmérsékletének emelkedése, a kipufogógázból fekete füst kibocsátása, az olaj szennyeződése a tömítődobozban és a hengerbélés víz hőmérsékletének emelkedése.
A "Solace" hajón töltött időszakom alatt a fő motormodell egy MAN B&W6L60MC dízelmotor volt egyenáramú öblítéssel, és 14 évig működött.
A főmotor 1 # és 3 # hengereinek normál karbantartását és emelését a vancouveri horgonyzóhelyen végezték. Bár a dugattyúgyűrűk kopása nem érte el a határt, és a dugattyú és a dugattyúgyűrű hornyok jó állapotban voltak, tekintve, hogy a hengerek következő emelése még 8000-10000 órát vesz igénybe.
Ezért az összes dugattyúgyűrűt kicserélték.
Az 1-es henger kipufogószelepét körülbelül 800 órán át, a 3-as henger kipufogószelepét körülbelül 500 órán át cserélték.
Miután több mint 3 napig kijöttem Vancouverből, áttértem a Lianyungangtól hozzáadott olajra (RMG380795t). A teszt eredménye azt mutatta, hogy a szennyeződések meghaladták a szabványt, alumínium és szilícium tartalom elérte a 60-at, a maximális mennyiség pedig 80. Alig egy nap alatt azt tapasztaltam, hogy a fő- és segédmotorokba bekerülő üzemanyag hőmérséklete fokozatosan csökkent, ill. az olaj hőmérsékletét nem lehetett beállítani. Azt is tapasztaltam, hogy az üzemanyag másodlagos szűrő nyomáskülönbsége nagy volt, és a folyamatos visszamosás nem állt le.
A fő- és segédgépek másodlagos szűrőinek kézi szétszerelése és tisztítása után a nyomáskülönbség és a hőmérséklet visszatért a normál értékre. Alig egy napon belül azonban az automatikus öblítés megállás nélkül folytatódott. Ezért párhuzamosan egy másik olajleválasztót is elindítottak, hogy csökkentsék egyetlen olajleválasztó olajleválasztási térfogatát és lerövidítsék a salakleválasztási intervallumot 1 órára. A helyzet azonban nem javult.
Később kiderült, hogy az 1. és 3. henger kipufogógáz-hőmérséklete fokozatosan emelkedett, és jelentősen magasabb volt, mint a másik négy hengeré. A lassítási üzemben nem történt jelentős javulás, a főmotor kipufogógáza elnehezült és sűrűbb füstöt lehetett látni. Amikor a tengerviszonyok nem voltak jók, a turbina is enyhe túlfeszültséget mutatott.
Az egyes hengerek fékpadi diagramjainak mérésével azt találták, hogy az 1. henger és a 3. henger kompressziós nyomása 5,6 MP, illetve 5,4 MP, míg a többi henger kompressziós nyomása 6.1-6,2 MP volt. . A robbanási nyomás is alacsonyabb volt az 1 # hengernél és a 3 # hengernél.
A jelenség azt jelzi, hogy probléma van az 1 # és 3 # hengerek tömítésével: az egyik a kipufogószelep, a másik a dugattyúgyűrű.
A következő napokban fokozatosan stabilizálódik, a fő- és segédmotorok másodlagos üzemanyagszűrőit pedig naponta egyszer szét kell szerelni és meg kell tisztítani, amíg a hajó megérkezik a dél-koreai Incheonba.
A kikötőbe érkezés után első dolga volt kinyitni a tisztítódoboz ajtaját, és megvizsgálni minden henger dugattyúit, dugattyúgyűrűit és hengerbetéteit. Megállapítást nyert, hogy a dugattyúk nagyon szennyezettek, és az 1. és 3. henger dugattyúgyűrűinek egy része már eltört vagy összetapadt, és a hengerbetét enyhén meghúzódott. Az 1. és 3. hengerben az olaj kevésnek tűnt, míg a többi henger viszonylag normális volt, csak enyhén szennyezett. Nyilvánvaló olajmaradványok és iszap voltak a hengerbetétek alsó részében.
Úgy döntöttünk, hogy ismét megemeljük az 1 # és 3 # hengereket.
A henger felemelése során kiderült, hogy a normál alsó dugattyúgyűrű kivételével a 3. henger összes többi dugattyúgyűrűje 3 vagy 4 részre volt összehajtva, vagy az 1. henger első dugattyúgyűrűje erősen hozzátapadt a dugattyúgyűrűhöz. horony, míg a többi dugattyúgyűrű különböző formájú törést szenvedett.
Szerencsére a dugattyúgyűrű hornyában nincs nyilvánvaló erózió vagy kitüremkedés, és a hengerbetét is csak enyhén húzódik meg.
A jelenség elemzése szerint:
A dugattyúgyűrű törésének és tapadásának legközvetlenebb oka az 1. és 3. hengerben:
Az egyik, hogy a dugattyúgyűrűknél komoly minőségi hibák vannak, mivel az 1-es és a 3-as hengernél csak az újonnan cserélt dugattyúgyűrűk törtek vagy akadtak el, míg a többi henger dugattyúgyűrűje alapvetően normális;
A második kérdés az üzemanyag minősége. Bár számos intézkedést megtettünk az üzemanyag tisztítása érdekében, mint például a maradékok gyakori kiürítése az ülepítő tartályokban és a napi használati tartályokban, párhuzamos működés az olajleválasztó olajleválasztó képességének csökkentése érdekében, valamint az ülepítő tartályok, napi használati tartályok fűtési hőmérsékletének növelése, és olajleválasztókkal, a hagyományos olajleválasztókkal nehéz teljesen elválasztani az olyan kis szennyeződéseket, mint az alumínium, a szilícium és a hamu, ami növeli az üzemanyagban lévő szennyeződéseket.
A henger égési folyamata során a szilícium részecskék a hengerbélés falához tapadnak, ami felgyorsítja a dugattyúgyűrű és a hengerbélés közötti kopást, ami a dugattyúgyűrű összetapadását és végül eltörését okozza;
Az olajban lévő alumínium magas hőmérsékleten korróziót okozhat, és felgyorsíthatja a dugattyúgyűrűk és a hengerbetétek kopását.
A cég jóváhagyása után a régi gyűrűt megtisztítottuk és kicseréltük.
Természetesen korábban is elvégezték a dugattyúgyűrű hornyának és a hengerbetét feszültségének egyszerű kezelését.
Ezenkívül az 1 # és 3 # hengeres befecskendező szelepek olajbefecskendezési mennyiségét módosították, mivel ezeket régi gyűrűkre cserélték, és a szükséges olajmennyiséget megfelelően csökkenteni kell.
A Dél-Koreától Ausztráliáig tartó tíz nap alatt a gazda üzemállapota jó volt, a kipufogógáz hőmérséklete alapvetően megegyezik, és a próbapadról mért kompressziós nyomás és robbanási nyomás is alapvetően megegyezik. A fogadó normálisan működik.
Az ok, amiért a másodlagos üzemanyagszűrőt még mindig szétszerelik és naponta egyszer tisztítják, az üzemanyagban lévő túlzott szennyeződések miatt van.
A fenti hibákból megállapítható, hogy ha a dugattyúgyűrű tömítési teljesítménye törés vagy tapadás miatt csökken vagy elveszik, különböző mértékű hengerfújás lép fel, aminek következtében a hengerben lévő friss levegő mennyisége jelentősen csökken. , ami a kompressziós nyomás csökkenését, a kipufogógáz hőmérsékletének növekedését, a hűtővíz hőmérsékletének növekedését okozza, valamint a dízelmotor alacsony fordulatszámon és nagy terhelésen dolgozik. A levegőmennyiség csökkenése rontja az égést, a kipufogógáz energiája pedig jelentősen megnő a normál körülményekhez képest. Növekszik a turbófeltöltő fordulatszáma, és nő az öblítőnyomás.
Abban az esetben, ha a dízelmotor fordulatszáma alapvetően változatlan marad, a dízelmotor levegőfogyasztása alapvetően stabil. Ugyanakkor a gyűrűtörés és a tapadás következtében a gáz visszafolyik a tisztítódobozba, súlyos esetekben pedig a tisztítódoboz kigyulladhat. Ezek a tényezők a turbófeltöltő ellennyomásának növekedését okozzák, így alacsony áramlási és nagy ellennyomású állapotban működik, ami tönkreteszi a turbófeltöltő normál illeszkedését, és ziháláshoz vezet.
A fenti jelenségek előfordulását a dugattyúgyűrű meghibásodása okozhatja.
3, A dugattyúgyűrű meghibásodásának egyéb okainak elemzése
A dugattyúgyűrű anyagán, megmunkálási technológiáján és méretpontosságán túl az alábbi okokkal is összefügg.
1. A dugattyúgyűrűk közötti hézag hatása
A dugattyúgyűrű átfedése biztosíthatja, hogy működés közben legyen hely a dugattyúgyűrű hőtágulásához, ugyanakkor lehetővé teszi a dugattyúgyűrű bizonyos kerületi mozgását normál működés közben.
Ha a dugattyúgyűrűk közötti hézag túl kicsi, ez korlátozza a dugattyú hőtágulását működés közben, és összenyomódást okoz a csuklónál, így könnyen eltörhetnek a gyűrűk a csukló ellenkező oldalán.
A dugattyúgyűrűk és a hengerbetétek mozgás közbeni kopása miatt a gyűrűcsuklók közötti hézag fokozatosan növekszik.
Ha az ízületek közötti hézag túl nagy, az komoly egyensúlyhiányt okoz a dugattyú sugárirányú erejében.
A radiális erő főként magának a gyűrűnek a rugalmas erejéből és a gyűrű hátoldalára ható gázerőből tevődik össze. Az átlapolt ízületek közötti rés jelenléte a kettő együttes ereje egyenetlen kopást okoz az átlapolt ízület ellentétes oldalán, ami súlyos esetekben gyűrűtöréshez vezethet.
Ugyanakkor csökken a dugattyúgyűrű sugárirányú vastagsága, és csökken a rugalmassága. Ha a gyűrűhorony erősen eltömődött, könnyen gyűrűtapadást okozhat.
A tényleges működés során a dugattyúgyűrűk közötti hézag nagysága fontos mutató a dugattyúgyűrűk kopási állapotának megítélésében.
Ezért, amikor a tartót leállítják, a dugattyúgyűrű működési állapotát és azt, hogy van-e tapadás vagy törés, rendszeresen ellenőrizni kell a tisztítódobozon keresztül.
Ha van, meg kell vizsgálni az emelőhengert, hogy elkerüljük a hiba kiterjedését.
A dugattyúgyűrű és a csukló közötti hézag értékét össze kell hasonlítani a kézikönyvben szereplő követelményekkel annak megállapítására, hogy meghaladja-e a határértéket;
Másodszor, a dugattyúgyűrű kopási sebességét úgy kell meghatározni, hogy összehasonlítjuk a legutóbb mért hézaggal.
Ha a gyűrű kopási sebessége egy bizonyos időintervallumon belül hirtelen megnövekszik, meg kell határozni és meg kell oldani az okot, például az üzemanyag-befecskendező rendszer meghibásodását, a hengerolaj károsodását, a túlzott tüzelőanyag-hamut és szennyeződéseket stb.
Az egyes gyűrűk fájljainak ily módon történő rögzítésével nemcsak a dugattyúgyűrű hibás jelensége elemezhető szisztematikusan, hanem a különböző gyártási tételek minőségének, üzemanyagának és kenőolajának a kopási sebességre gyakorolt hatása is. összehasonlítva.
2. A dugattyúgyűrűk és a hengerbetétek közötti illeszkedés hatása
Az ideális teljes folyékony kenés kialakítása főként olyan tényezőktől függ, mint a mozgásforma, a sebesség és a "mozgáspár" kenőolajának teljesítménye.
A dugattyúgyűrű mozgási sebessége a hengerbetéten belül a teljes löket során folyamatosan változik, a felső és alsó holtpontban nulla mozgási sebesség. Ugyanakkor magas hőmérsékletű gáz hatásának van kitéve, ami megnehezíti a jó kenés kialakítását. Ez fontos oka a dugattyúgyűrű gyenge teljesítményének, különösen, ha a dugattyú a felső holtpont közelében van, a kenési állapot határkenési állapotban van, néha még száraz súrlódási állapotban is.
Normál körülmények között nincs súrlódás a dugattyúfej és a hengerbetét között. A dízelmotor működése során a dugattyúfej körül szénlerakódások képződnek, amelyek kemények és nehezen tisztíthatók. A szénlerakódások növekedése a dugattyú átmérőjének növekedését okozza. Amikor a dugattyú a henger belsejében mozog, a fejben lévő szénlerakódások súrlódást okoznak a hengerbetéttel, súlyosan károsítva az olajfilmet és jelentősen megnövelve a hengerbetét és a dugattyúgyűrű kopási sebességét.
A dízelmotor működése során a hengerbetét egyenetlenül kopik, ami kerületi, illetve axiális irányban ovális, illetve hengerességet eredményez. Amikor a dugattyúgyűrű a henger belsejében mozog, időszakos nyitási és zárási mozgásokon megy keresztül;
Ugyanakkor elkerülhetetlenül lesznek hibák a dugattyúgyűrű és a hengerbetét elliptikusságában.
Különösen az új dugattyúgyűrű cseréje után különböző mértékű fényszivárgás lép fel a dugattyúgyűrű és a hengerbetét közötti tömítőfelületen. Általában előírják, hogy a hengerbe szerelt új dugattyúgyűrű teljes fényszivárgása 90 foknál kisebb legyen, a folyamatos fényszivárgás 30 foknál kisebb legyen, és a 30 fokos tartományon belül ne legyen fényszivárgás mindkét oldalon. az ízület oldalai.
A jó minőségű új dugattyúgyűrűk megfelelnek a fenti követelményeknek, de az elmúlt években számos cég használt olcsó dugattyúgyűrűket eredeti pótalkatrészek helyett a költségek csökkentése érdekében.
Az anyagok és a feldolgozási technikák különbségei, valamint a gyártás során fellépő jelentős mérethibák miatt túlzott fényszivárgás tapasztalható.
Ugyanakkor a dugattyúgyűrű rugalmassága túlságosan csökken magas hőmérsékleten végzett munka során. Amikor szén felhalmozódik és eltömődik a gyűrűhoronyban, megnő a szivárgás mértéke, aminek következtében a gyűrű külső munkafelületére nagy nyomású gáz hat a szivárgási ponttól, aminek következtében a dugattyúgyűrű beékelődik a gyűrűhoronyba, ami a gyűrű beszorulását okozza a gyűrű hornyában, és a gyűrű megtartásának jelenségét idézi elő;
Amikor a gáznyomás csökken, az eredetileg összenyomott dugattyúgyűrű a saját rugalmassága alatt ismét kiugrik.
Ez az időnként ismétlődő tevékenység a gyenge szilárdsági pontokon fáradásos törést eredményez.
A gyakorlat bebizonyította, hogy a dugattyúgyűrű összenyomásának jelensége a gyűrűtörés fő oka.
Ezenkívül egyes dízelmotoroknál azt találták, hogy a dugattyúgyűrű eltörik, amikor megérinti a hengerpersely kiemelkedését és a gyűrű végén lévő függő levegőnyílást.
3. Az üzemanyag és a hengerolaj hatása
A hajók fedélzetén felhasznált üzemanyag gyakran változik az üzemanyagtöltő kikötők változásai miatt, a különböző országokból és gyártóktól származó üzemanyagok teljesítménymutatói pedig nagymértékben eltérnek a származási és olvasztási folyamatok eltérései miatt.
Ha tüzelőanyag-leválasztót használ a tisztításhoz, a különböző tüzelőanyagokhoz megfelelő fajsúlyú gyűrűket kell kiválasztani, és a folyamatot lehetőség szerint magasabb hőmérsékleten (például 95-98 fokon) kell végrehajtani. A helyzettől függően az üzemanyag-leválasztókat sorosan vagy párhuzamosan kell csatlakoztatni, különben ez befolyásolja az üzemanyag kezelési hatását.
Ha az üzemanyag alumínium-, szilícium- és hamutartalma túl magas, az a dugattyúgyűrűk és a hengerbetétek fokozott kopását okozza, ami elkerülhetetlenül befolyásolja a dízelmotor égési folyamatát, és magas hőmérsékletet eredményez az égéstérben;
Ugyanakkor egyes dízelmotorok, amelyek hosszú ideig alacsony fordulatszámon és kis terhelésen üzemelnek, vagy gyakran belépnek és kilépnek a nyílásokba, a hengerolaj térfogatának beállítása nélkül a hengerolaj befecskendezési térfogata megnő. A dugattyúgyűrű pumpáló hatása miatt túl sok hengerolaj halmozódik fel a gyűrű hornyánál. Ha a henger belsejében túl magas a hőmérséklet, a felgyülemlett kenőolaj leég, és szénlerakódások keletkeznek, amelyek a dugattyúgyűrű tapadását és törését okozzák.
4. A napi karbantartási és irányítási munka hatása
A napi irányításban végzett jó munka fontos szerepet játszik az olyan hibák elkerülésében, mint a dugattyúgyűrű tapadása és törése.
1) A hengerbetét vagy a dugattyúgyűrű cseréje után a dízelmotorban alacsony sebességet kell tartani.
Elegendő idő az alacsony terhelésű bejáratáshoz, miközben növeli a hengerolaj befecskendezésének mennyiségét a bejáratási időszakban, elkerülheti a súrlódó felület túlmelegedését és a henger meghúzását vagy a dugattyúgyűrű törését a gyűrű alakjának és érdességének hiányos illeszkedése miatt. a hengerbetét felületei a bejáratási időszakban;
2) Normál működés közben a hűtővíz és a hűtőolaj hőmérsékletét és nyomását a normál tartományon belül kell szabályozni és tartani;
Ugyanakkor figyeljen a paraméterek változásaira, és a legfontosabb az egyes paraméterek változási sebessége;
Rendszeresen mérje meg a fékpadi diagramot, elemezze a kompressziós nyomást, a robbanási nyomást, az égés kezdőpontját, a terheléseloszlást stb., hogy megállapítsa, jó-e az égési folyamat, ítélje meg a henger és a dugattyúgyűrű működési állapotát, időben észlelje a hibatüneteket, és tegye meg a megfelelő intézkedéseket a hiba oka alapján;
3) Rendszeresen nyissa ki az öblítődobozt, hogy megmérje a dugattyúgyűrűk közötti hézagot, hozzon létre egy fájlt az egyes dugattyúgyűrűk használatához, és ellenőrizze a dugattyúgyűrűk, a hengerbetétek, a hengerolaj befecskendezésének stb. alapvető feltételeit az öblítőnyíláson keresztül. . Ha a dugattyúgyűrűk tapadását vagy törését észlelik, a hengert időben fel kell emelni karbantartás céljából.