龔厚寬
氣缸是一個圓筒形金屬機件。密封的氣缸是實現工作循環、產生動力的源地。各個裝有氣缸套的氣缸安裝在機體里,它的頂端用氣缸蓋封閉著。活塞可在氣缸套內往復運動,并從氣缸下部封閉氣缸,從而形成容積作規律變化的密封空間。燃料在此空間內燃燒,產生的燃氣動力推動活塞運動。活塞的往復運動經過連桿推動曲軸作旋轉運動,曲軸再從飛輪端將動力輸出。由活塞組、連桿組、曲軸和飛輪組成的曲柄連桿機構是內燃機傳遞動力的主要部分。
活塞組由活塞、活塞環、活塞銷等組成。活塞呈圓柱形,上面裝有活塞環,借以在活塞往復運動時密閉氣缸。上面的幾道活塞環稱為氣環,用來封閉氣缸,防止氣缸內的氣體漏泄,下面的環稱為油環,用來將氣缸壁上的多余的潤滑油刮下,防止潤滑油竄入氣缸。活塞銷呈圓筒形,它穿入活塞上的銷孔和連桿小頭中,將活塞和連桿聯接起來。連桿大頭端分成兩半,由連桿螺釘聯接起來,它與曲軸的曲柄銷相連。連桿工作時,連桿小頭端隨活塞作往復運動,連桿大頭端隨曲柄銷繞曲軸軸線作旋轉運動,連桿大小頭間的桿身作復雜的搖擺運動。
曲軸的作用是將活塞的往復運動轉換為旋轉運動,并將膨脹行程所作的功,通過安裝在曲軸后端上的飛輪傳遞出去。飛輪能儲存能量,使活塞的其他行程能正常工作,并使曲軸旋轉均勻。為了平衡慣性力和減輕內燃機的振動,在曲軸的曲柄上還適當裝置平衡質量。
潤滑系統的工作是否正常,直接影響著柴油機運轉的可靠性、經濟性和使用壽命。現將潤滑系統的管理維護要點簡述如下:
一、確保滑油壓力在規定范圍內
柴油機運轉時滑油壓力一般為0.15-0.4MPa,如6135柴油機為0.16-0.3MPa,以便克服潤滑系統的阻力,保證滑油供油充足。滑油壓力還應高于冷卻水壓力,以防滑油冷卻器泄漏時冷卻水漏入滑油中。
1.滑油壓力的緩慢變化
柴油機起動后,開始滑油壓力較高,但隨著滑油溫度的升高壓力逐漸下降;隨著滑油濾清器芯逐漸變臟污塞,滑油壓力(濾清后)便逐漸下降;滑油長期使用后,粘度和壓力回逐漸下降;運動部件摩擦面在長期工作后,因摩擦而使間隙逐漸增大,滑油壓力亦逐漸下降。以上幾種情況都是自然而正常的。
2.滑油壓力急劇變化
滑油壓力急劇變化是潤滑系統出現故障的表現,應立即檢查,甚至停車,查明原因并消除后才能投入正常使用。原因有:
冷卻器泄漏、油底殼破裂、墊床沖壞等原因造成滑油大量流失,循環油量不足,滑油壓力急劇下降。
滑油泵工作不正常,如吸入端濾網堵塞、吸入管道泄漏而吸入空氣、吸入閥損壞,使吸油量減少導致吸不進油;排出端泄漏嚴重,如油泵裝配的端面間隙過大、安全閥或調壓閥失靈、機油壓力表常堵塞等,將使滑油壓力急劇降低,甚至滑油壓力表指示不出油壓。
滑油壓力可借壓力調節閥進行調節。
二、確保滑油溫度在規定范圍內
運轉中,滑油進機溫度一般應保持在30~50℃之間,不允許超過65℃。進出滑油冷卻器的溫差為10~15℃。如滑油溫度太低,則粘度將增大,影響滑油流量;如溫度太高,則粘度太低,影響滑油效果。滑油溫度一般是通過滑油的冷卻器的旁通閥來調節的,開大旁通閥,油溫就升高,反之則降低。
冷卻水泵工作不正常,系統泄漏,造成冷卻水流量不足,溫度偏高;滑油冷卻器水、油腔積垢或堵塞,使滑油冷卻器效率降低;柴油機負荷過大等,均會使滑油溫度升高。
三、確保足夠的油量
在柴油機起動前及運轉中應注意檢查油位,并使之保持在正常范圍。
起動前,濕曲軸箱式潤滑油底殼的油位應在油尺“靜滿”位置;干曲軸式潤滑系統循環油柜的油面應不低于柜頂下15~20厘米。
若油量過少,油溫升高,易使滑油在曲軸箱內揮發,加速氧化變質,而且雜質無法在油底客或循環油柜中得到充分沉淀,同時易造成供油中斷。
若油量過多,造成連桿大端擊油,使柴油機功率下降,油溫升高,滑油耗量增大。
若發現油位自動升高,則可能是冷卻水從滑油冷卻器或缸套下部等處漏入,或者是柴油漏入滑油中,遇此情況應立即查明原因予以排除,并更換滑油。
一般柴油機的滑油消耗率在以下范圍:
36.78KW(50馬力)以下為10克/馬力小時;13.6g/KW·h
36.78~147KW(50~200馬力)為14~7克/馬力小時、5.4~9.5g/KW·h
147~735KW(200~1000馬力)為3~5克/馬力小時。4~6.8gKW·h
四、確保滑油的質量
船上一般可用下述方法檢查滑油的質量:
(1)擦研檢查。取少量滑油放在手上擦研,以判定機械雜質的多少和粘性的大小。
(2)傾注檢查。將滑油自盛器中慢慢倒出,觀察滑油是否渾濁。若油流能保持細長均勻,可認為粘度合適,雜質和水分較少。
(3)加熱檢查。將滑油裝在試管內加熱,如油中有水分,管壁上便有珠出現,油內也會產生泡沫,并發出“劈啪”的爆響。若曲軸箱透氣管內水蒸氣冒出,亦說明滑油中有水分。
(4)分別將新滑油與所用滑油滴在濾紙上,在室溫下干燥幾小時,將所得油漬互相比較,油漬愈黑,說明滑油愈臟。如果黑點中有較多的硬質瀝青和碳粒,則表面過濾不良,但滑油仍可應用。如果黑點較大,黑褐色,均勻無顆粒,則表示滑油已變質,應予更換。如果黑點較小,色較淺,四周的黃色油跡較大,則表明滑油可以繼續使用。
此外,從分油機中出現大量的油泥,滑油氣味變得辛辣刺鼻、濺在曲軸箱上的滑油呈棕黑色等現象中,也可判斷出滑油已變質。
為確切掌握滑油變質程度和原因,應定期取出油樣送交機務部門化驗。
為確保滑油質量,在管理維護工作中應注意以下幾點:
①保持滑油清潔。滑油在加入柴油機潤滑系統前,應經過足夠長時間的沉淀、過濾,以除去雜質和水分。要定期清洗一次,如油已變臟,可適當縮短清洗周期。若柴油機或潤滑系統經解體拆修,初次運轉幾個小時應拆洗濾清器。同時應定期清洗滑油冷卻器和整個潤滑系統。②防止燃氣漏入曲軸箱,并保持曲軸箱通風良好。柴油機一般都設有曲軸箱通風裝置。增壓柴油機還設有通風管道,將曲軸箱與增壓器的進口連通,以抽吸曲軸箱氣體,使其通風良好和回收一部分可燃氣體。③嚴防冷卻水和柴油漏入滑油中。注意消除系統中的泄漏。
(作者單位:桂林船舶檢驗局)