Glavna funkcija batnega obroča je zatesnitev zgorevalne komore, s čimer zagotovi, da ima svež zrak v zgorevalni komori zadostno temperaturo in tlak, ko bat doseže zgornjo mrtvo točko, da doseže temperaturo zgorevanja goriva in povzroči hitro zgorevanje in popolnoma;
Delovni pogoji bata, batnega obročka in obloge valja so izjemno težki, izguba zaradi trenja med njimi pa predstavlja od 55 % do 60 % celotne moči izgube zaradi trenja dizelskega motorja.
Zato ima delovno stanje batnega obročka ključno vlogo pri popolnem zgorevanju goriva in delovnem stanju dizelskega motorja. Posebej pomembno je upravljanje in vzdrževanje delovanja batnega obročka, da se zagotovi dobro delovanje dizelskega motorja.
Pojavi napak, analiza vzrokov in ukrepi zdravljenja batnih obročkov
Glavne napake batnih obročkov vključujejo zlom, oprijem, nenormalno obrabo itd.
Ko se pojavijo zgoraj omenjene napake, običajno povzročijo pojave, kot so puščanje izgorevalne komore, dvig temperature izpušnih plinov, izpust črnega dima iz izpušnih plinov, onesnaženje olja v polnilni škatli in dvig temperature vode v plašču valja.
V času mojega službovanja na ladji "Solace" je bil glavni model motorja dizelski motor MAN B&W6L60MC z enosmernim čiščenjem in je deloval 14 let.
Običajno vzdrževanje in dvig valjev glavnega motorja 1 # in 3 # sta bila izvedena na sidrišču v Vancouvru. Čeprav obraba batnih obročkov ni dosegla meje in so bili utori bata in batnih obročkov v dobrem stanju, glede na to, da bo naslednje dvigovanje cilindrov trajalo še 8000-10000 ur.
Zato so bili zamenjani vsi batni obročki.
Izpušni ventil cilindra 1 je bil zamenjan približno 800 ur, izpušni ventil valja 3 pa približno 500 ur.
Po prihodu iz Vancouvra za več kot 3 dni sem prešel na olje (RMG380795t), ki ga je dodal Lianyungang. Rezultat testa je pokazal, da nečistoče presegajo standard, vsebnost aluminija in silicija je dosegla 60, največja količina pa je bila 80. V manj kot enem dnevu sem ugotovil, da se temperatura goriva, ki vstopa v glavni in pomožni motor, postopoma znižuje in temperature olja ni bilo mogoče nastaviti. Ugotovil sem tudi, da je razlika v tlaku sekundarnega filtra za gorivo velika in neprekinjeno povratno izpiranje ni bilo ustavljeno.
Po ročni demontaži in čiščenju sekundarnih filtrov glavnega in pomožnih strojev se je razlika tlaka in temperatura normalizirala. Vendar se je v manj kot enem dnevu avtomatsko izpiranje nadaljevalo brez prekinitve. Zato je bil vzporedno zagnan še en separator olja, da bi zmanjšali prostornino ločevanja olja posameznega separatorja olja in skrajšali interval izpusta žlindre na 1 uro. Vendar se stanje ni izboljšalo.
Kasneje je bilo ugotovljeno, da se je temperatura izpušnih plinov valjev 1 in 3 postopoma povečevala in je bila bistveno višja kot pri ostalih štirih valjih. Pri delovanju pojemka ni bilo bistvenega izboljšanja, barva izpuha glavnega motorja pa je postala težja in viden je bil gostejši dim. Ko razmere na morju niso bile dobre, je imela tudi turbina rahel val.
Z merjenjem diagramov dinamometra za vsak valj je bilo ugotovljeno, da sta kompresijska tlaka cilindra 1 # in cilindra 3 # 5,6MP oziroma 5,4MP, medtem ko sta bila kompresijska tlaka drugih valjev 6.1-6.2MP . Tudi tlak eksplozije je bil nižji za valj 1 # in valj 3 #.
Pojav kaže na težavo s tesnjenjem cilindrov 1 # in 3 #: eden je izpušni ventil, drugi pa batni obroček.
V naslednjih dneh se bo postopno stabiliziralo, sekundarne filtre za gorivo glavnega in pomožnih motorjev pa je treba razstaviti in očistiti enkrat na dan, dokler ladja ne prispe v Incheon v Južni Koreji.
Po prihodu v pristanišče je bilo treba najprej odpreti vrata posode za smeti in pregledati bate, batne obročke in obloge cilindrov vsakega valja. Ugotovljeno je bilo, da so bati zelo umazani, nekateri batni obročki cilindra 1 in 3 pa so bili že polomljeni ali zlepljeni, obloge cilindra so bile rahlo potegnjene. Olja v valjih 1 in 3 je bilo videti premalo, preostali valji pa so bili razmeroma normalni, le rahlo umazani. V spodnjem delu jeklenk so bili očitni ostanki olja in blata.
Odločili smo se, da ponovno dvignemo cilindra 1 # in 3 #.
Pri dvigovanju cilindra je bilo ugotovljeno, da so bili razen spodnjega bata, ki je bil normalen, vsi drugi batni obročki valja 3 prepognjeni v 3 ali 4 dele ali pa je bil prvi batni obroček cilindra 1 močno sprijet z batnim obročkom utora, ostali batni obročki pa so imeli različne oblike zloma.
Na srečo v utoru batnega obročka ni očitne erozije ali štrline, obloga valja pa je le rahlo potegnjena.
Glede na analizo pojava:
Najbolj neposreden vzrok za lomljenje batnih obročkov in sprijemanje v valjih 1 in 3 je:
Ena je, da gre za resne napake v kvaliteti batnih obročkov, saj so le na novo zamenjani batni obročki cilindra 1 in cilindra 3 zlomljeni ali zataknjeni, medtem ko so batni obročki ostalih valjev načeloma normalni;
Drugo vprašanje je kakovost goriva. Čeprav smo sprejeli številne ukrepe za čiščenje goriva, kot je pogosto praznjenje ostankov v usedalnih rezervoarjih in rezervoarjih za vsakodnevno uporabo, vzporedno delovanje za zmanjšanje zmogljivosti ločevanja olja v separatorju olja in povečanje temperature ogrevanja usedalnih rezervoarjev, rezervoarjev za vsakodnevno uporabo, in separatorji olja, tradicionalni separatorji olja težko popolnoma ločijo majhne nečistoče, kot so aluminij, silicij in pepel, kar povzroči povečanje nečistoč v gorivu.
Med procesom zgorevanja cilindra se delci silicija oprimejo stene plašča valja, kar pospeši obrabo med batnim obročkom in plaščem valja, kar povzroči, da se batni obroček oprime in sčasoma zlomi;
Aluminij v olju lahko povzroči visokotemperaturno korozijo in pospeši obrabo batnih obročkov in oblog cilindrov.
Po pridobitvi soglasja podjetja smo stari obroč očistili in zamenjali.
Seveda je bila prej opravljena preprosta obdelava utora bata in deformacije obloge cilindra.
Poleg tega so bile narejene nekatere prilagoditve količine vbrizga olja pri injektorjih cilindra 1 # in 3 #, saj so bili zamenjani s starimi obroči in je potrebno ustrezno količino olja zmanjšati.
V desetih dneh od Južne Koreje do Avstralije je bilo stanje delovanja gostitelja dobro, temperatura izpušnih plinov je v bistvu enaka, tlak stiskanja in tlak eksplozije, merjen z dinamometra, pa sta prav tako v bistvu enaka. Gostitelj deluje normalno.
Razlog, zakaj se sekundarni filter goriva še vedno razstavlja in čisti enkrat na dan, je prevelika količina nečistoč v gorivu.
Iz zgornjih napak je mogoče ugotoviti, da ko se učinkovitost tesnjenja batnega obročka zmanjša ali izgubi zaradi zloma ali adhezije, pride do različnih stopenj izpihovanja cilindra, kar povzroči znatno zmanjšanje količine svežega zraka v valju. , kar povzroči zmanjšanje kompresijskega tlaka, zvišanje temperature izpušnih plinov, zvišanje temperature hladilne vode in dizelski motor deluje pri nizki hitrosti in visoki obremenitvi. Zmanjšanje prostornine zraka poslabša zgorevanje, energija izpušnih plinov pa se znatno poveča v primerjavi z običajnimi pogoji. Hitrost turbopolnilnika se poveča, čistilni tlak pa se poveča.
V primeru, da število vrtljajev dizelskega motorja ostane v bistvu nespremenjeno, je poraba zraka pri dizelskem motorju v bistvu stabilna. Hkrati zlom obroča in oprijem povzročita, da plin teče nazaj v čistilno škatlo, v hujših primerih pa lahko čistilna škatla zagori. Ti dejavniki povzročajo povečanje protitlaka turbopolnilnika, zaradi česar deluje v stanju nizkega pretoka in visokega protitlaka, kar uniči normalno ujemanje turbopolnilnika in povzroči njegovo piskanje.
Pojav zgornjih pojavov je lahko posledica okvare batnega obročka.
3, Analiza drugih vzrokov okvare batnih obročkov
Poleg materiala, tehnologije obdelave in dimenzijske natančnosti batnega obročka je to povezano tudi z naslednjimi razlogi.
1. Vpliv zračnosti med batnimi obročki
Prekrivanje batnega obročka lahko zagotovi prostor za toplotno raztezanje batnega obročka med delovanjem, hkrati pa lahko batnemu obročku omogoči določeno obodno gibanje med normalnim delovanjem.
Če je razmik med batnimi obročki premajhen, bo to omejilo toplotno raztezanje bata med delovanjem in povzročilo stiskanje na spoju, kar olajša zlom obročkov na nasprotni strani spoja.
Zaradi obrabe batnih obročkov in valjev med premikanjem se bo razmik med sklepi obročev postopoma povečeval.
Če je razmik med sklepi prevelik, bo to povzročilo resno neravnovesje v radialni sili bata.
Radialna sila je v glavnem sestavljena iz elastične sile samega obroča in plinske sile, ki deluje na zadnjo stran obroča. Prisotnost reže med prekrivnimi sklepi povzroči, da skupna sila obeh povzroči neenakomerno obrabo na nasprotni strani prekrivnega sklepa, kar lahko v hujših primerih povzroči zlom obroča.
Hkrati se zmanjša radialna debelina batnega obročka in zmanjša elastičnost. Če je obročni utor močno zamašen, je lahko povzročiti sprijemanje obroča.
Pri dejanskem delovanju je velikost zračnosti med batnimi obročki pomemben pokazatelj za presojo stanja obrabljenosti batnih obročkov.
Zato je treba, ko je gostitelj ustavljen, redno preverjati delovno stanje batnega obročka in ali je oprijem ali zlom skozi škatlo za čiščenje.
Če obstaja, je treba pregledati dvižni valj, da se prepreči širjenje napake.
Vrednost zračnosti med batnim obročkom in spojem je treba primerjati z zahtevami v priročniku, da se ugotovi, ali presega mejno vrednost;
Drugič, stopnjo obrabe batnega obročka je treba določiti tako, da jo primerjamo z nazadnje izmerjeno režo.
Če se stopnja obrabe obroča v določenem časovnem intervalu nenadoma poveča, je treba ugotoviti in odpraviti vzrok, kot je okvara sistema za vbrizgavanje goriva, poslabšanje olja v valju, čezmerni pepel goriva in nečistoče itd.
Z beleženjem datotek vsakega obroča na ta način ne samo, da je mogoče sistematično analizirati pojav napake batnega obročka, temveč tudi vpliv kakovosti, goriva in mazalnega olja različnih serij rezervnih delov na stopnjo obrabe. v primerjavi.
2. Vpliv prileganja med batnimi obročki in oblogami cilindra
Ali je mogoče oblikovati idealno polno tekoče mazanje, je odvisno predvsem od dejavnikov, kot so oblika gibanja, hitrost in zmogljivost mazalnega olja "gibalnega para".
Hitrost gibanja batnega obročka znotraj obloge valja se ves čas spreminja skozi celoten gib, pri čemer je hitrost gibanja v zgornji in spodnji mrtvi točki ničelna. Hkrati je podvržen vplivu visokotemperaturnega plina, zaradi česar je težko oblikovati dobro mazanje. To je pomemben razlog za slabo delovanje batnega obročka, zlasti ko je bat blizu zgornje mrtve točke, je stanje mazanja v stanju mejnega mazanja, včasih celo v stanju suhega trenja.
V normalnih okoliščinah med glavo bata in oblogo valja ni trenja. Pri delovanju dizelskega motorja se okoli glave bata tvorijo ogljikove obloge, ki so trde in jih je težko očistiti. Povečanje ogljikovih usedlin povzroči povečanje premera bata. Ko se bat premika znotraj cilindra, ogljikove usedline na glavi povzročajo trenje z oblogo valja, kar resno poškoduje oljni film in bistveno poveča stopnjo obrabe obloge valja in batnega obročka.
Pri delovanju dizelskega motorja se bo obloga valja neenakomerno obrabila, kar bo povzročilo ovalnost in cilindričnost v obodni oziroma aksialni smeri. Ko se batni obroček premika v cilindru, se občasno odpira in zapira;
Hkrati bo neizogibno prišlo do napak v eliptičnosti batnega obročka in obloge valja.
Zlasti po zamenjavi z novim batnim obročkom bo prišlo do različnih stopenj puščanja svetlobe na tesnilni površini med batnim obročkom in oblogo valja. Običajno se zahteva, da mora biti skupno uhajanje svetlobe novega batnega obročka, nameščenega v valj, manjše od 90 stopinj, stalno uhajanje svetlobe mora biti manjše od 30 stopinj in ne sme biti uhajanja svetlobe znotraj območja 30 stopinj na obeh strani sklepa.
Visokokakovostni novi batni obročki lahko izpolnijo zgornje zahteve, vendar so v zadnjih letih mnoga podjetja namesto originalnih rezervnih delov za znižanje stroškov uporabljala poceni batne obročke.
Zaradi razlik v materialih in tehnikah obdelave ter velikih dimenzijskih napak pri izdelavi prihaja do čezmernega uhajanja svetlobe.
Hkrati se elastičnost batnega obročka pri delu pri visokih temperaturah preveč zmanjša. Ko naletite na kopičenje ogljika in blokado v utoru obroča, se bo količina puščanja povečala, kar povzroči, da visokotlačni plin deluje na zunanjo delovno površino obroča od mesta puščanja, kar povzroči, da se batni obroč zagozdi v utor obroča, kar lahko povzročijo, da se obroč zatakne v utor obroča in povzroči pojav držanja obroča;
Ko se tlak plina zmanjša, bo batni obroček, ki je bil prvotno stisnjen, ponovno izskočil zaradi lastne elastičnosti.
To periodično ponavljajoče se delovanje bo sčasoma povzročilo zlom zaradi utrujenosti na šibkih točkah trdnosti.
Praksa je dokazala, da je pojav stiskanja batnih obročkov glavni vzrok zloma obročka.
Poleg tega je bilo pri nekaterih dizelskih motorjih ugotovljeno, da se batni obroč zlomi, ko se dotakne izbokline obloge valja in viseče zračne odprtine na koncu obroča.
3. Vpliv goriva in valjčnega olja
Gorivo, ki se uporablja na ladjah, se pogosto spreminja zaradi sprememb v pristaniščih za oskrbo z gorivom, kazalniki učinkovitosti goriva iz različnih držav in proizvajalcev pa se zelo razlikujejo zaradi razlik v poreklu in postopkih taljenja.
Če za čiščenje uporabljate separator goriva, je treba za različna goriva izbrati ustrezne obroče s specifično težo, postopek pa je treba čim bolj izvajati pri višjih temperaturah (kot je 95-98 stopinj). Odvisno od situacije je treba separatorje goriva povezati zaporedno ali vzporedno, sicer bo to vplivalo na učinek obdelave goriva.
Če je vsebnost aluminija, silicija in pepela v gorivu previsoka, bo to povzročilo povečano obrabo batnih obročkov in valjev, kar bo neizogibno vplivalo na proces zgorevanja dizelskega motorja in povzročilo visoke temperature v zgorevalni komori;
Hkrati se zaradi nekaterih dizelskih motorjev, ki dolgo časa delujejo pri nizkih vrtljajih in nizkih obremenitvah ali pogosto vstopajo in izstopajo iz pristanišč, ne da bi prilagodili prostornino olja v cilindru, poveča prostornina vbrizgavanja olja v valj. Zaradi črpalnega učinka batnega obročka se na utoru obročka nabira prekomerno olje v valju. Ko je temperatura v cilindru previsoka, nakopičeno mazalno olje zgori in tvori ogljikove usedline, ki postanejo vzrok za oprijem in zlom batnih obročkov.
4. Vpliv vsakodnevnega vzdrževanja in upravljavskega dela
Dobro opravljeno delo pri vsakodnevnem upravljanju ima pomembno vlogo pri preprečevanju napak, kot sta oprijem in zlom batnih obročkov.
1) Po zamenjavi obloge cilindra ali batnega obročka v dizelskem motorju je treba vzdrževati nizko hitrost.
Zadostni čas za utekanje z nizko obremenitvijo, ob povečanju količine vbrizganega olja v valj med obdobjem utekanja, lahko prepreči pregrevanje torne površine in povzroči vlečenje cilindra ali zlom batnega obroča zaradi nepopolnega ujemanja oblike in hrapavosti obroča in površine oblog valja med obdobjem utekanja;
2) Med normalnim delovanjem je treba temperaturo in tlak hladilne vode in hladilnega olja nadzorovati in vzdrževati v normalnem območju;
Ob tem bodite pozorni na spremembe parametrov, najpomembnejša pa je hitrost spreminjanja posameznega parametra;
Redno merite diagram dinamometra, analizirajte kompresijski tlak, tlak eksplozije, začetno točko zgorevanja, porazdelitev obremenitve itd., da ugotovite, ali je proces zgorevanja dober, ocenite delovni status cilindra in batnega obročka, pravočasno odkrijte simptome napak in sprejeti ustrezne ukrepe glede na vzrok okvare;
3) Redno odpirajte čistilno škatlo, da izmerite zračnost med batnimi obročki, vzpostavite datoteko za uporabo vsakega bata in preverite osnovna stanja batnih obročkov, oblog cilindra, vbrizgavanja olja v valj itd. skozi odprtino za čiščenje. . Če opazite kakršno koli sprijemanje ali zlom batnih obročkov, je treba valj pravočasno dvigniti za vzdrževanje.