8-1第一节 气缸盖的检修.doc

本章主要以柴油机的重要零件和易损零件为对象,对其常见的损坏形式、检验方法和修理方法等作一介绍,以作为轮机员在船上自修或进厂修理时的参考。
第一节气缸盖的检修
气缸盖是柴油机的固定件和燃烧室的组成部分。气缸盖上安装着喷油器、起动空气阀、安全阀和示功阀等。筒状活塞式柴油机缸盖上还装有进、排气阀,二冲程直流扫气式柴油机气缸盖上装有排气阀。此外,气缸盖内部有各种气道和冷却水空间。船用柴油机气缸盖的结构形式繁多,随机型而异,但共同特点是结构复杂、孔道较多、壁厚不均。
气缸盖的工作条件极其恶劣。气缸盖底面为触火面,直接与高温、高压燃气接触,承受较高的周期变化的机械负荷与热负荷、燃气腐蚀与冲刷,产生很大的机械应力与热应力。冷却面承受机械应力与腐蚀。气缸盖螺栓预紧力使气缸盖受到压应力,在气缸盖截面变化处还会产生应力集中。
气缸盖常见的损坏形式有底面和冷却侧表面的裂纹、冷却侧表面的腐蚀、气阀座面和导套的磨损等。
一、气缸盖裂纹的检修

1)气缸盖底面裂纹
裂纹一般产生在气缸盖底面阀孔的边缘过渡圆角处和阀孔之间,即有应力集中的部位。具体裂纹部位将随机型、气缸盖结构和材料的不同而异。
Sulzer RD和RND型柴油机气缸盖裂纹大多发生在中央小缸盖底面上喷油器孔、起动阀孔和安全阀孔周围的过渡圆角处,且沿径向扩展;在大缸盖底面上产生圆周向裂纹,如图8-1(a)所示。目前,柴油机气缸盖多为钻孔冷却结构,冷却效果较好,一般较少产生裂纹。
船用四冲程柴油机气缸盖结构复杂,底面上分布着进、排气阀孔、喷油器孔和示功阀孔等,气缸盖的强度被严重削弱,且由于各处壁厚不等、温度不均,以致在底面上孔之间、阀座面上容易产生径向裂纹,裂纹大多自中央的喷油器孔向周围其他孔扩展,如图8-1(b)所示。
2)气缸盖冷却侧裂纹
对于老式气缸盖,因其冷却侧有环形冷却水道,一般多在冷却水道的环形筋的根部有应力集中处产生裂纹,并且沿圆周方向向深度(即向底面)扩展,甚至使气缸盖裂穿漏水或者在阀孔壁上产生裂纹,如图8-2(a)所示。
对于新式钻孔冷却的气缸盖,在冷却水侧钻孔处产生裂纹,并且扩展至底面,如图8-2(b)所示。这种裂纹是淡水中的防腐剂浓度不合适和不良燃烧或者是钻孔冷却区的微生物腐蚀引发的裂纹。某新造船舶主机运转6个月后产生上述裂纹。

气缸盖裂纹通常在下列各种检验中可以被发现:
(1)S)的规范规定:营运船舶每5年进行一次保持船级的特别检验,其中对柴油机气缸盖及其阀件等进行打开检验;
(2)按照主、副柴油机说明书维修保养大纲的要求检修气缸盖及其阀件等;
(3)新造、修理的气缸盖或怀疑有裂纹的气缸盖采用观察法粗检,采用无损探伤如渗透探伤、磁粉探伤、超声波探伤和水压试验法等进行精检,判断气缸盖上有无裂纹。
另外,航行中可根据下列现象判断燃烧室组成零件有无穿透性裂纹:
(1)柴油机运转中,轮机员可根据气缸或活塞冷却水压力表指针波动或膨胀水柜水位上下波动判断零件有无穿透性裂纹。因为当气缸盖或气缸套有穿透性裂纹时,燃烧室中的高压燃气就会沿裂缝进入冷却水腔,使冷却水系统的压力升高,压力表指针的读数增大和膨胀水柜水位升高;当气缸排气后压力低于冷却水压力,冷却水自裂缝进入气缸大量漏泄,造成冷却水压力急剧降低,压力表指针的读数和膨胀水柜水位则