船舶主机各缸负荷不均匀的原因及调整Word文件下载.docx
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职称
讲师
答辩时间
年月日
引言
3.4各缸喷油不均匀
3.5进气不均匀
3.6冷却水传热不均匀性
4调整方法
5总结
摘要
各缸工作负荷不均匀会使柴油机有异常噪音并伴随剧烈震动将直接影响多缸柴油机的经济性及使用寿命,本文以下内容主要分析了主机各缸负荷分布不均的表现,主机各缸负荷分布不均的危害以及船舶主机由于结构设计、制造误差、供油不均匀、供油提前角变化、喷油不均匀、进气不均匀等造成的各缸负荷不均匀的原因,并对造成负荷不均匀的现象进行了调整,将对整个机器的经济性,动力性,可靠性,寿命等得到改善,提高整个机器的性能。
以下仅供轮机管理员参考。
关键词:
主机;
负荷不均匀性;
原因;
调整
abstract
Eachcylinderunevenworkloadcanmakedieselenginehadabnormalnoiseandalongwithviolentvibrationwilldirectlyaffecttheefficiencyandservicelifeofthemulti-cylinderdieselengine.Thispaperanalysesthefollowingcontentmainlyhosteachcylinderloaddistribution,theperformanceofthehostcylinderdamageofloaddistributionandtheshipduetothestructuredesign,themanufactureerror,unevenoil,fueldeliveryadvanceAnglechange,uneveninjectionandunevenairintakecausesofeachcylinderofthenon-uniformloadandtheloadcausedbyunevenphenomenontocarryontheadjustment,totheefficiencyofthewholemachine,performance,reliability,lifeimproved,suchasimprovetheperformanceofthewholemachine.Thefollowingisonlyforreferenceofturbineadministrators.
Keywords:
mainengine;
Loadinhomogeneity;
reasonadjustment
轮机工程,201011821121,王东
指导教师:
陈锡华
引言
柴油机作为船舶上非常重要的动力来源,其性能的好坏是决定船舶航行性能的重要因素,柴油机作为造福于海上船舶的动力设备,已经被广泛应用,在全球经济发展中发挥着巨大的作用,我们身为轮机员要时刻保持着主机的正常运转。
主机就好比船舶的心脏,维持主机的正常运转是船舶安全航行的前提,也是保证我们自身安全的前提。
柴油机作为船舶的重要组成部分,分析及了解其故障对我们航海人有很大的好处。
以下对引起主机各缸负荷不均匀的原因及调整方式作一简单介绍。
1主机各缸负荷分布不均的表现
有一个主机各缸负荷分布不均匀的表现实例:
在中燃集团中燃21轮上值班期间,主机是DU-SULZER大型柴油机,型号6L28/32A,它的轴功率11504kw,工作转速120rpm,正常排气温360℃。
在一次大管轮值班期间,发现船舶主机有异常的噪音并伴随剧烈的震动,总转速下降到500rpm,第三缸与第六缸的排气温度是250℃。
在遇到上述状况时,需要马上紧急处理,调整整机转速,使其降低到正常范围,加强主机的冷却并查找具体原因。
2主机各缸负荷分布不均的危害
由于主机各缸负荷不均匀,主机的个别缸内燃烧较为严重或者有些缸内燃烧不充足,导致在主机的输出功率上有一定的差别。
由上述的情况下,会出现这样的现象:
主机的某一个缸内燃烧过于剧烈导致异常的噪音和剧烈震动,从而影响缸的耐久性与可靠性,产生非常严重的撞击并引发变形,增加机件的磨损率使机件磨损加快,在严重时使机件产生大的裂纹甚至造成损坏,从而降低了主机的动力性能和经济性能。
负荷分布不均匀造成的振动消耗了大量的能量,改变了柴油机的喷油最佳正时和气阀的最佳正时,导致柴油机的动力性和经济性直线下降,损害船员在上面的舒适性。
各种振动使轮机管理人员的工作条件恶化,既损害健康又因疲劳而酿成事故。
[1]
各缸负荷不均匀还会使涡轮增压机出现问题,使涡轮增压机气流不均而造成喘振并且使增压机无法正常运行,不间断发出短促的类似放炮的声音,继而不能给柴油机正常供应气体,影响柴油机正常运行;
各缸负荷不均匀还会使柴油机的输出功率不稳定,从而影响其传动系统,使其受力不均匀,然而长期受到不均匀的交变应力的影响,在严重时会造成轴系的胶着与损坏。
柴油机负荷不均,对于那些消耗大、负荷过高的缸会造成燃油的过度浪费,使用不经济从而浪费燃料。
对于那些燃烧过于剧烈的缸,还会造成喷油嘴的喷油不均,冷却不均使喷嘴烧蚀结碳,造成雾化不良,严重的影响喷油质量。
上面所述各缸负荷不均匀而造成危害中的任何一条都会极大程度的影响到船舶的正常航行,有甚至于威胁到船舶的航行安全,所在船的船员们的人身安全。
我们要认识了解这些危害的严重性,时时刻刻把这些事情关注起来,在船舶值班中要重视到各个机器的细节变化,加强维护、注意观察,来预防和减少柴油机各缸负荷分布不均匀出现的可能性。
3船舶主机某缸负荷不均的原因
导致船舶主机某缸负荷不均匀的原因主要有:
1结构的设计跟制造误差
2供油不均匀
3供油提前角变化
4喷油不均匀
5进气不均匀
6冷却水温度不一致等。
3.1结构的设计跟制造误差
从柴油机设计的角度考虑。
总是希望设计的柴油机各个缸都完全一致,但是那是存在于理想中的状态。
首先,柴油机的进气系统,空气从进气口到各个气缸入口的距离不能保证完全一致,还有截面的弯度形状和各个参数也不能保证完全一致,所以进入各个气缸的进气量不能保证完全相同;
其次,由于进入进气管中的燃油流动方向流动状态都不尽相同,这势必导致燃油在各个缸中的分配的也是不均匀的;
另外,在柴油机结构设计上,也无法满足相同的冷却效果、冷却条件于各个气缸表面,即具有相同的冷却面积大小和导热率等。
柴油机各缸冷却不同即热力状态上存在差异,这一因素也说明了在结构设计上不能保证柴油机各缸的负荷处于相同状态。
从柴油机的制造误差角度考虑,比如制造的凸轮轴、进气道和燃烧室等都存在一定的出厂制造误差,即不能保证各个缸完全相同,也不能保证具有相同的表面光洁度,这将会导致进入柴油机各个缸的进气量和压缩比之间存在微小的差异。
然而各缸的进气量和压缩比的大小会对燃烧状态产生不同的影响,进气量大的和压缩比大的缸,其缸所承受的负荷较大,从而导致缸与缸之间负荷不均匀性。
3.2供油不均匀
在柴油机的供油系统中,供油的好坏占据着重要的地位。
供油不均匀会影响供入各个气缸的油量或多或少的变化,使燃烧也受到不均匀的影响,从而导致缸与缸之间负荷不均匀。
从下面几个方面具体来解说一下供油不均匀的原因。
3.2.1首先,由于柴油机喷油泵驱动联轴节之间存在差异,之间的间隙不同。
驱动齿轮使用过程中导致磨损不均或者使侧间隙变大,会影响到缸与缸之间的供油均匀性。
另外,由于高压油管接头的捆绑力过大使金属接头变形,或者因为过度的振动或捆绑力不够而出现的渗漏,都会引起各缸供油量的不均匀,从而导致缸与缸之间负荷的不均匀。
3.2.2喷油泵齿条刻度设计不均等,油量控制杆工作时松动,都会使各缸供油量不精准或者不稳定从而造成燃烧不均匀,使柴油机各缸负荷不均匀。
3.2.3在调速器弹簧与喷油泵的内部空间中,受到较大的力,引起的变形也较严重,使柱塞弹簧的工作频率较高。
所以其折断的概率较往常高很多,较轻的使喷油量降低,影响各缸的喷油量使其不均,各缸喷油间隔时间差增大并且喷油开始时间推迟,较严重的使供油失败不出油,导致柴油机缸与缸之间负荷不均匀。
3.2.4喷油泵的柱塞套支承面被出油阀底座压紧后导致的其歪斜,便跟泵体不同心了,并且因为柱塞套上端面受到的力不均匀,使柱塞歪曲变形并造成堵塞,导致供油中断,这种情况也会造成各缸负荷不均匀。
3.2.5柴油机的供油系统密封性不好,如出油阀漏油,高压油管接头漏油等都会使供油脉动不正常,然而管路堵塞会造成供油中断,使各缸负荷不均匀而导致各缸负荷不均匀。
3.2.6由于柱塞、套筒、凸轮轴之间的相对位置发生改变,传动齿轮的传动比发生变化,都会影响柱塞的有效行程,使供油量发生变化,继而导致各缸负荷不均匀。
导致供油不均匀的原因是多种多样的,是由各种内在的外在的原因综合响应的结果,其原因还有:
输油泵供油压力脉动或者低;
油路中混有空气;
出油阀锥形密封面磨损,喷油泵的出油阀偶件与柱塞偶件不是一套,都会导致密封性不良;
油量控制机构的配合间隙不均或者缸与缸之间的柱塞油量控制机构的配合间隙之间的差值过大。
然而对于多缸喷油泵,其柱塞和出油泵的密封必须用相同的处理,保持其一致而且是同一分组号的偶件。
偶件必须配套使用,如果使用不是同一组的偶件,就不能保证其配合间隙一致,也不能保证各缸的供油特性一致,也就不能保证在不同供油位置时应有的供油均匀度,影响柴油机的供油均匀性。
在机件的维护与修理中,如果更换组件时,不能置换一个,也不能新旧搭配,要换必须全部同时更换成同一组的,这样才能保证其配合间隙处于允许范围内。
燃油中含有颗粒性或者腐蚀性的杂质,经过较长时间的冲刷管路系统,就会造成柱塞偶件配合面之间的较大程度的磨损,导致供油通道漏油滴油,使其油路供油不均匀。
供油不均匀将会导致各缸燃烧的不均匀,从而影响到各缸负荷的不均匀。
3.3各缸供油提前角不同
柴油机的各缸供油提前角不同,将导致燃料在各个气缸内燃烧的时间不尽相同,或者提前燃烧或者滞后燃烧,这种差异将会导致气缸的负荷不均匀。
常见的机型的供油提前角的数值为:
S185
S1200
Cc259
J295t
185
4125
485
480
15度~18度
16度~20度
17度~20度
34度~38度
34度~39度
39度~19度
15度~19度
25度~29度
13度~17度
相对于正常数值从下面几个方面来分析了解一下造成各缸供油提前角变化的原因。
柱塞行程的改变,由于柱塞的长时间使用,经过高压燃油的冲刷而导致一些部件过度磨损,使柱塞的行程变短,开始供油的时刻变晚,影响供油的提前角。
然而柱塞旋转也会导致柱塞位置的改变,使柱塞行程发生变化。
柱塞行程的改变将会导致供油压力改变,从而导致供油提前角的改变,从而导致各缸负荷的不均匀。
凸轮由于长时间的工作,也会产生较为明显的磨损,使其相对位置发生改变,在其运行期间,柱塞的行程也会发生变化,不再按其原来轨迹运转。
然而由于启阀压力没有变动,而柱塞行程发生改变,势必会导致供油提前角发生改变,进而导致各缸负荷的不均匀。
凸轮轴传动齿轮由于在运行期
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