第9题:
问答题
船用柴油机气阀的常见故障有哪些?
正确答案:
由于柴油机增压度越来越高,气阀的热负荷越来越大,特别是燃用劣质燃油,使气阀尤其是排气阀工作条
件更为严酷。因此气阀尤其是排气阀仍是故障率最高的部件之一。一是,排气阀烧损这是最常见故障。其主要原因是排气阀密封不严,造成高温燃气漏泄,使该处严重过热,严重时可使该处
熔穿一个大洞。造成排气阀密封不良的原因有:
(1)由于阀盘不同部位受热、散热条件不同,阀盘圆周上的温度分布不均匀。即靠气缸中心的部位温度高,而靠缸盖外侧的温度低。温差大会造成阀盘变形翘曲而漏气。
(2)排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积一层混有炭粒的玻璃状物质。这些物质主要由Na2SO4、CaSO4、Fe2O3、
V.sub>2O5,等组成,它们的成分主要来自重油中的杂质。玻璃状沉积物性脆。当沉积厚度较大时,在闭阀时的撞击下该沉积物会产生裂纹,反复撞击后进而发展到剥落,从而形成高温燃气喷口使气阀烧损。
(3)普通气阀密封锥面在工作温度下硬度并不很高,沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下,可使密
封面出现凹坑,也可能造成漏气。二是,排气阀的高温腐蚀劣质燃油中含有钒、钠和硫等元素,在燃油燃烧后这些元素的生成物对金属有腐蚀作用。在氧化环境中,钒盐作为氧的载体把氧带入金属,促使金属氧化。钠系化合物对金属的腐蚀则是通过钠的硫酸盐使金属硫化进行的。形成的金属硫化物不耐热,在高温下转变为金属氧化物。如排气阀的温度过高,呈熔融状态的这些生成物就容易粘附到排气阀上,这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金或合金钢,也会受到腐蚀。腐蚀结果在密封锥面上形成麻点凹坑。凹坑相连就可能造成漏气。所以这也是造成气阀烧损的原因。由于上述腐蚀是在高温条件下产生的,所以称为高温腐蚀。上述产生高温腐蚀的有害元素钒、钠和硫当中,钒的危害性最大。三是,气阀密封锥面磨损过快
在爆发压力作用下阀座及阀盘弹性变形,气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘弹性变形,使阀盘锥面反复锲
入,密封锥面产生相对运动,造成密封锥面磨损。气阀间隙过大(凸轮廓线的设计,使气阀落座时速度迅速减至零,避免了严重冲击,撞击力较小。气阀间隙过大,当气阀速度还没减至很小时就撞上阀座,速度突然减至零,加速度变得很大,撞击力大大增加),阀盘和阀座刚度(包括气缸盖底板刚度)不足,气阀和阀座材料性能达不到要求或不匹配,重油含有较多的钒、钠和硫,超负荷运行或燃烧恶化、冷却不良、阀杆与导管间隙过大、气阀机构振动使气阀落座速度过大等,都会使磨损速率变大。增压柴油机的进气阀容易发生快速磨损。这是因为增压柴油机进气阀密封锥面不像排气阀会形成一层非金属层而不发生金属接触,也不像非增压柴油机气阀导管下端气压为负,导管内的滑油往里吸,进气阀密封锥面可得到润滑。增压柴油机进气阀密封锥面的润滑条件恶劣,容易发生金属接触。因此有的增压柴油机向进气道喷滑油,以防止进气阀发生快速磨损。燃用劣质重油柴油机的进气阀容易发生废气倒流导致低温腐蚀。四是,阀盘和阀杆断裂断裂主要发生在阀盘与阀杆过渡圆角处和阀杆装卡块的凹槽处。阀盘与阀杆过渡圆角处断裂的原因有:阀杆与导管的间隙过大;阀盘或阀座变形使局部受力过大;气阀间隙过大;气阀机构振动。阀杆装卡块的凹槽处是气阀最薄弱部位,如该凹槽加工不良或闭阀冲击力较重,会产生疲劳断裂。
解析:
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