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一
MAN公司对该机型活塞、
进排气凸轮等部件进行了升级改造
增加了活塞高度,减少了气缸的余隙容积,将压缩比由15.2增加到16.2。
增加压缩比的目的是为了提高压缩终点时气缸内温度,提升点火性能,使得冷启动时燃油能顺利着火燃烧,减少了因不易着火造成的燃料油在气缸内的累积,增加焦化燃油的产生。?
对进排气凸轮的线形进行了重新设计和在活塞上增加气阀避让坑。
将凸轮的高度降低,减少气阀开启高度,气阀的开度由大19mm降低到小于12mm;
将凸轮最高部分延长,延长气阀的全开时间,保持气缸换气效果。
在活塞的顶部,气阀相对应的位置加工避让坑,使气阀在全开时不会碰到活塞。
通过这两项改造,让气阀在卡滞的情况下没有与活塞相撞击的可能性,即使在气阀卡死的状态下,活塞也不会接触到气阀。?
将气阀弹簧的弹力增加一倍,通过增加弹簧的弹力增加气阀的关闭力,使得气阀在有轻微卡滞时,仍能正常关闭,减少气阀无法关闭的可能。
二
MANBW16/24柴油机未升级机型的管理
从故障产生机理来说,气阀卡滞,主要是由于燃料油在气缸内不正常燃烧,产生的焦化燃烧产物引起。
通常情况下,轻柴油不太可能产生这种物质。
因此,使用轻柴油该型机基本不会出现上述故障。
但是,燃油成本是船舶运营的主要成本之一,使用燃料油仍然是大多数船公司的首要选择。
笔者结合多年船舶设备管理经验,对使用燃料油的未升级柴油机的维护管理,提出如下参考建议:?
1.保证燃料油进机粘度
柴油机气缸内燃料油的燃烧是否充分,与燃料油的雾化颗粒是否细小、均匀有很大关系,这又受燃料油粘度的影响很大,粘度低雾化好,粘度高雾化差。
燃料油的粘度和温度是一一对应的关系,温度高粘度低,温度低粘度高,控制燃料油的粘度实际上控制的是燃料油的温度。
一方面,该机型设计进油口直径约4mm,因此燃油的循环量很小,油温保持有一定难度。
另一方面,从设备的实际布设情况来看,供油单元到机旁一般都有一定的距离,有时管路会有数十米,如果燃料油管系的伴热情况不佳,加热后的燃油在从供油单元到柴油机的流动过程中,温度会下降较快,进机的实际燃油温度会远低于供油单元处的温度,温度的降低,使得燃油粘度升高,不满足喷射条件,造成燃油的雾化不良,燃烧的恶化。
因此在燃油系统的日常管理过程中,要保证燃油的进机温度在规定范围:
一要保证管路伴热状况的良好,勤检查管路保温层有无破损,伴热管路有无泄漏,蒸汽流通是否通畅等;
二要勤检查燃油进机温度,机器的进油管路温度才最接近燃油喷射的实际温度,应该依据最接近机器的进油管温度作为参照,来调节燃油的加热温度,把燃料油的粘度控制在比较好的状态。
2.适时进行燃料油和轻油的转换
在柴油机使用燃料油停车状态下,高压油泵有燃油循环,但喷油器及高压油管无法循环,这里面留存的燃料油温度只有数十度,完全无法达到燃料油喷射雾化的理想粘度。
起动的时候,留存的油要全部喷入气缸,后续供入的热油在高压油管及喷油器通过的初期还有一个传热降温的过程,这些都将导致起动时喷入气缸的是雾化不佳的燃油,再加上对于160mm的小缸径的机器来说,压缩终点的温度和压力都比较低,所以在起动初期气缸内的热状态非常差,喷入气缸的燃料油绝大部分因无法完全燃烧,而产生焦化物。?
正常工况下,气缸热状态好,燃烧完全就不会发生上述的问题。
那么,在柴油机气缸状态不佳时,最好使用轻柴油。?
一方面,轻柴油粘度小,容易雾化,着火性能好,燃烧充分;
另外一方面,轻柴油比较纯净,所含成分不易产生焦化物,即便燃烧不良,也不会出现因燃烧不良而产生严重的焦化烟气附着气阀阀杆,引起气阀卡死。
笔者在对该类型柴油机管理过程中,采取了有针对性措施,一方面在柴油机正常工况下,将需要解列的柴油机换用轻柴油运转一段时间再解列,停车;?
另一方面使用轻柴油起动,正常并电带负载后再换用燃料油。
三年多来,再没有发生过气阀损坏落入气缸的故障。
?
笔者以为,即便是升级的柴油机也需要采取上述操作措施。
因为这样的换油操作对进排气阀的工作有利。
在燃烧不佳的情况下,燃料油的排出气体含有的物质有可能对气阀阀杆产生影响,这种影响将导致气阀关闭不严,容易导致气阀和阀座的高温烧损。
从笔者历来吊缸检查的情况看,气阀的烧伤现象比较严重,而采用这样的操作后,气阀状态明显改善。?
另外,这样的操作还能减少了对增压器喷嘴环及涡轮叶片的污染。
3.合理控制负荷区间?
笔者与柴油机制造厂家进行过沟通,从他们售后服务的情况看,气阀断裂、燃烧室部件损坏等很多的问题,都发生于长期使用燃料油的低负荷运行状态下。
设备说明书明确规定,低负载下工作不得长期使用燃料油。
该机型正常工作时要保持一个相应的负载运行,低负载状态下气缸热状态差,非常容易导致气缸燃烧室组件及气阀阀杆结焦,从而导致严重后果的发生。
这种机型,气缸热状态
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