在對(duì)一些缸套發(fā)生異常磨損的案例分析時(shí)發(fā)現(xiàn),任職的輪機(jī)員并非沒(méi)有按時(shí)檢查掃氣口,而是檢查時(shí)缺乏分析判斷的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),不能發(fā)現(xiàn)其狀況異常進(jìn)而采取相應(yīng)的措施,最終導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。筆者總結(jié)一些檢查要點(diǎn),為便于說(shuō)明問(wèn)題,在此結(jié)合一些實(shí)例照片進(jìn)行分析。拋磚引玉,希望各位同行分享各自的經(jīng)驗(yàn),給予完善。以給一線管理輪機(jī)員較全面的參考和指導(dǎo)。
一、檢查活塞頭的狀況
活塞頭主要是檢查其結(jié)碳情況,以及是否出現(xiàn)燒蝕,活塞環(huán)槽是否出現(xiàn)斷環(huán)偏磨等情況。如下面照片a所示,四沖程柴油機(jī)活塞頭結(jié)碳最嚴(yán)重的位置,不是照片中顯示的掃氣口位置,而是在相鄰的兩個(gè)掃氣口之間的缸套肋柱遮住的位置。這是因?yàn)椋菏紫雀滋椎膾邭饪谂c外部相通,汽缸油清潔下來(lái)的碳渣容易通過(guò)掃氣口排入掃氣箱中;其次進(jìn)入缸套的掃氣會(huì)把活塞頭處于掃氣口位置的部分碳渣吹走;再者流動(dòng)的掃氣還有冷卻的作用,被缸套遮住部分的活塞頭沒(méi)有這些有利條件,溫度要高于掃氣口位置的溫度,汽缸油更容易燒焦碳化。所以對(duì)活塞頭的結(jié)碳檢查要特別注意缸套肋柱遮住的位置,并結(jié)合缸套的情況進(jìn)行判斷。另一張照片b是同一時(shí)間檢查此缸套的表面時(shí)拍攝的,在照片的整個(gè)范圍內(nèi),與兩掃氣口中間的肋條對(duì)應(yīng)的上部,都有一條晶亮的縱向磨痕。這些缸套中縱向的磨痕表明,活塞頭在此位置的結(jié)碳厚度已經(jīng)和缸套的表面接觸,磨到缸套的表面。這些沉積在活塞頭部的碳渣磨料隨著活塞的上下運(yùn)動(dòng)與缸套相摩擦,其所磨出的痕跡要比活塞環(huán)接觸磨出的痕跡光亮。當(dāng)活塞頭結(jié)碳已經(jīng)達(dá)到這種狀況時(shí),應(yīng)盡快清除這些磨到缸套的結(jié)碳,否則這些縱向磨痕會(huì)越來(lái)越深,給缸套造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。
正常的活塞頭部結(jié)碳,因第一道活塞環(huán)上邊的活塞頭,構(gòu)成了燃燒室的一部分,結(jié)碳較多,以下每過(guò)一道活塞環(huán),結(jié)碳依次減少。照片c的活塞頭結(jié)碳狀況顯然是不正常的,其第一道活塞環(huán)槽的上部邊緣結(jié)碳較多,再往上就沒(méi)有什么結(jié)碳了。說(shuō)明這些碳是汽缸油燒結(jié)形成的,而不是燃燒氣體形成的結(jié)碳。第一道與第二道環(huán)之間的結(jié)碳情況,比構(gòu)成燃燒室的第一道環(huán)以上部分還嚴(yán)重,厚度已經(jīng)擠滿活塞和缸套的間隙,結(jié)碳的表面已經(jīng)出現(xiàn)和缸套相摩擦的“光面”痕跡。這說(shuō)明該缸的汽缸油曾經(jīng)過(guò)量而形成了這些結(jié)碳。這時(shí)如果沒(méi)有馬上吊缸處理掉這些結(jié)碳,會(huì)造成缸套和活塞環(huán)急劇磨損。這些結(jié)碳在與缸套的摩擦過(guò)程中,會(huì)以顆?;蚍勰┑男问矫撀?,破壞活塞環(huán)和缸套潤(rùn)滑的同時(shí),會(huì)在活塞環(huán)和缸套之間形成磨料,加劇缸套和活塞環(huán)的雙向磨損。特別是汽缸油堿性過(guò)量形成的結(jié)碳,成分是石灰石,很短的時(shí)間就可以使活塞環(huán)的寬度磨掉一半以上,使活塞環(huán)失去密封作用。造成柴油發(fā)電機(jī)燃?xì)庀麓?,掃氣箱著火,如果幾個(gè)缸同時(shí)出現(xiàn)這種情況,甚至?xí)斐墒共裼桶l(fā)電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)等嚴(yán)重后果。造成汽缸油在活塞頭結(jié)碳的原因,是多種因素相互作用的結(jié)果:包括太多的汽缸油注油量;較高的熱負(fù)荷;活塞環(huán)密封不良引起的燃?xì)庀麓?,使熱?fù)荷升高的同時(shí),還污染了汽缸油,這種疊加作用很容易使汽缸油在活塞頭處形成結(jié)碳。所以,加大注油量的磨合期間,不能讓柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在高負(fù)荷區(qū)域。
二、檢查活塞環(huán)狀況
檢查活塞環(huán)是否斷環(huán),在活塞環(huán)槽中是否有卡阻現(xiàn)象,活塞環(huán)的磨損情況。引起活塞環(huán)的非正常磨損,主要是活塞頭的結(jié)碳和燃油中的顆粒磨料。新機(jī)型的活塞環(huán),可以用專用工具在活塞環(huán)上測(cè)量其磨損量。對(duì)活塞環(huán)上沒(méi)有測(cè)量工藝孔的老機(jī)型活塞環(huán)的磨損量測(cè)量,這里推薦一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的做法:先用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的新活塞環(huán),放在缸套的掃氣口位置,測(cè)量出活塞環(huán)搭口的長(zhǎng)度A。再找到氣缸中活塞環(huán)的搭口,用一張白紙按壓搭口,再根據(jù)白紙的痕跡用游標(biāo)卡尺量出搭口的長(zhǎng)度B。
根據(jù):圓的周長(zhǎng)=圓的直徑×π
則:活塞環(huán)寬度的磨損量(近似平均值)=(A-B)÷3.14÷2。根據(jù)這個(gè)測(cè)量數(shù)值判斷磨損量是否超標(biāo)。作為是否需要吊缸換活塞環(huán)的依據(jù)。
三、檢查缸套的狀況
首先檢查缸套的表面是否有異常的縱向拉痕、磨痕。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缸套中有縱向的拉痕和磨痕時(shí),應(yīng)檢查該痕跡對(duì)應(yīng)位置的活塞頭和活塞環(huán),消除引起那些痕跡的原因,避免拉痕或磨痕繼續(xù)擴(kuò)大。其次檢查缸套的潤(rùn)滑情況。缸套工作表明不是越光亮越好,而是要控制一定程度的腐蝕,這有利于增強(qiáng)潤(rùn)滑效果,即“受控腐蝕”將會(huì)在缸套運(yùn)行表明產(chǎn)生一些微小的“儲(chǔ)油孔”,這些孔中存儲(chǔ)的潤(rùn)滑油能夠形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑。相反,沒(méi)有這種腐蝕可能會(huì)導(dǎo)致缸套表明磨得光亮,并阻礙缸套表面形成必要的油膜,從而最終導(dǎo)致缸套加劇磨損。受控腐蝕是至關(guān)重要的。最后還要檢查缸套的表面是否存在黑斑,如發(fā)現(xiàn)有黑斑存在,不管是什么形狀的黑斑,可用鋼筋綁扎布條對(duì)黑斑進(jìn)行擦拭,如果黑斑是油跡造成的,經(jīng)布條擦拭后底部光亮,則是正常的。如果黑斑擦拭不掉,那說(shuō)明原來(lái)黑斑的位置因某種原因發(fā)生過(guò)過(guò)度磨損,現(xiàn)在的活塞環(huán)沒(méi)有接觸到缸套表面,因活塞環(huán)不能密封而使燃燒氣體從此間隙下串,造成不能與活塞環(huán)密封的缸套表面有黑斑存在。有些黑斑是低溫腐蝕造成的,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況分析。對(duì)那些拉痕、磨痕和黑斑應(yīng)拍下照片,留待以后檢查時(shí)對(duì)照比較。照片e是前面照片b所反映的缸套,在清除活塞頭結(jié)碳后,運(yùn)轉(zhuǎn)了200多小時(shí)所拍的照片。其中的黑斑是因縱向磨痕較深,活塞環(huán)不能密封而使燃燒氣體從此間隙下串造成的。圖片f是磨合近500小時(shí)后的情況。
四、檢查汽缸油注油的分布情況
配有AIpha ACC注油系統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī),只有運(yùn)轉(zhuǎn)在25%以上負(fù)荷時(shí),汽缸油注油率才是與負(fù)荷成正比例的。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在25%負(fù)荷以下時(shí),注油率與轉(zhuǎn)速成正比例。在啟動(dòng)期間,操縱和負(fù)荷變化期間,會(huì)通過(guò)LCD功能增加25%的實(shí)際供油率。所以輪機(jī)員計(jì)劃?rùn)z查汽缸油注油分布狀況時(shí),最好選擇船舶到達(dá)錨地時(shí),避免柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)在25%負(fù)荷以下,避免頻繁機(jī)動(dòng)操作,拋錨完車后不再盤(pán)車注油,在這樣狀態(tài)下的檢查才能較真實(shí)地反映注油量情況。照片c是柴油發(fā)電機(jī)在錨地迅速停車后所拍,活塞頭的結(jié)碳顯示的是干硬的狀況,活塞環(huán)和環(huán)槽存有適量的汽缸油。照片g是柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間機(jī)動(dòng)航行后所拍,活塞頭布滿大量的汽缸油,不能真實(shí)反映柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀況。汽缸油的作用有:控制腐蝕,中和酸性物質(zhì);清潔活塞環(huán)、環(huán)面和環(huán)槽;在活塞環(huán)與缸套之間形成液體動(dòng)壓油膜,即潤(rùn)滑作用。輪機(jī)員在柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)針對(duì)汽缸油的這三項(xiàng)作用來(lái)管理:中和酸性產(chǎn)物是依靠汽缸油中的堿性添加劑,這項(xiàng)管理應(yīng)根據(jù)汽缸油的殘油化驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整,殘油的堿值在25~35是合適的。清潔作用較好把握,在活塞頭第一道活塞環(huán)以下沒(méi)有結(jié)碳的情況下,用布輕擦活塞環(huán)和活塞,應(yīng)顯示出干凈的表面,如照片d所示。對(duì)潤(rùn)滑作用的判斷,推薦一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的方法:因汽缸油是在缸套的上部注入的,只要用手指輕擦靠近掃氣口的缸套內(nèi)壁,如手指顯示有輕微的油膜,即可認(rèn)為缸套的潤(rùn)滑是足夠的。
五、關(guān)于汽缸油注油量的調(diào)整控制
在對(duì)柴油發(fā)電機(jī)汽缸油注油率的管理上,許多輪機(jī)長(zhǎng)是以柴油機(jī)說(shuō)明書(shū)的要求來(lái)調(diào)整和控制注油量的,這存在片面性。比如對(duì)一臺(tái)2000年出廠的康明斯柴油發(fā)電機(jī),其說(shuō)明書(shū)2000年就寫(xiě)好了,康明斯后來(lái)對(duì)汽缸油要求的改變,不可能去修改說(shuō)明書(shū),而是以通函的形式告知客戶。自2000年至今,康明斯在四沖程柴油機(jī)的汽缸油使用方面先后向用戶發(fā)送了13次指導(dǎo)通函。隨著研究的深入和提高,以及條件的變化,有些后面的通函替代了前面的通函。所以輪機(jī)長(zhǎng)應(yīng)以這方面的最新通函來(lái)指導(dǎo)管理,并輔以按時(shí)的掃氣口檢查和汽缸油殘油化驗(yàn),來(lái)達(dá)到最佳的控制效果。