船舶柴油机主要部件二

气缸套
吊出检查一律换新
功用
橡胶圈
组成燃烧室
引导活塞的往复运动
与气缸体形成冷却水道
冷却水 下进
开气口－二冲程
上出
工作条件
气缸
结构形式
材料－铸铁
上端固定 下端自由
切向为拉应力，内壁最大，外壁最小 径向为压应力，内壁最大，外壁为0
缸套内壁磨损
熔着磨损（拉缸）
运转初期－气环（第一道环） 磨合完毕稳定运转数千小时后－裙部 二冲程－扫、排气口附近 原因：磨合不够、滑油不足、气环搭口间隙过小、气环粘死燃气下窜、
贯穿螺栓
连接机体和机座－最长 数量：（气缸数＋1）×2 上紧的问题
从中间向两端交叉展开上紧 不均会引起机座变形－曲柄臂距差值变化
不用的情况
倒置式机体、隧道式机体－用油底壳
主轴承
功用：支承曲轴保证运转、减少磨损、减少摩擦阻力 要求：足够的刚度、热强度和热硬度、减磨性和耐磨性 分类：
因热应力产生的疲劳裂纹
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单
铸
式
来自百度文库
与
合
铸
2个缸以上。135
式
1、气缸密封性好 2、制造、拆装方便
条件
3、容易解决热变形
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缸盖密封
密封圈
密封－防漏气、防漏水 微调压缩比
漏气的原因
密封平面不洁夹有异物 螺母上紧不足或上紧不匀 气缸盖发生了变形
记录－泊港－降温后均匀上紧
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原因：
水压低 水温高 流速高
气缸套测量
3个环带、6个数据 与外径千分尺配合使用
气缸盖
功用
热应力与壁厚成正比 机械应力与壁厚成反比
组成燃烧室（与活塞、缸套） 组成气道、水道 安装辅助部件
触火面为压应力， 冷却面为拉应力
进、排气阀、喷油器、气缸起动阀、示功阀
反向调整（臂距差为正值，呈下叉口）－使邻近臂距差长 时间保持正常范围
装载前后测得主机臂距差变化很大－配载不均 船舶坞修后，在水面上自由漂浮24小时后测臂距差
主轴承只测下瓦，连杆大端只测上瓦
要测全部主轴承下瓦厚度，一个测完装好再测另一个
作为检查曲轴轴线弯曲情况的手段
用平头外径千分尺测量轴瓦厚度，垫个钢珠
答案是：A．①②④⑥ B．①③⑤⑥ C．②④ ⑤⑥ D．②③④⑤
曲轴臂距差
定义
两曲柄臂间距离的变化差值 反映曲轴轴线是否挠曲变形
测量工具
开档表
（可以更换固定量杆，使用于各种非盘式曲轴柴油机） 安装在离曲柄销中心线（S+D)/2处
测量
状态：停车后冷态时进行 位置：拆除连杆时，0°90°180°270°；未拆
营运中：0.125～0.25 ㎜ 限期修理：0.25 ㎜ 停航修理：0.3㎜
经修理试车后：0.125 ㎜
影响臂距差
臂距差超过极限
曲轴承受过大的交变弯曲应力造成疲劳断裂 臂距差值过大唯一调整方法－重新调整相应主轴承下瓦厚
度
机座变形－桥规检查和臂距差检查结果不一致 中部货舱装货后－向负值变化 活塞连杆质量－向正值变化 飞轮对邻近曲柄－向负值变化（上拱形）
滚动
承载能力低 常用滚柱式（小型高速机、隧道式机体）
滑动 正置式－普通箱式机体 倒挂式－倒置式机体
减轻重量、缩小尺寸、拆轴方便
使用
磨损大－频繁起动、直接传动式（比间接） 轴瓦硬度和强度低于轴颈 主轴承严重过热，不能立即停车
轴瓦
厚壁轴瓦
调整垫片可改变轴承间隙 承受负荷和冲击载荷能力不强
密封 结构
直流扫气 弯流扫气
材料
铸铁（常用）、铸钢、锻钢
运 动 部 件
二 冲 程 运 动 部 件
四 冲 程 活 塞 组 件
触火面压应力（冷却面拉应力）
热疲劳－裂纹
活 塞
与缸壁接触
磨损擦伤 高温烧蚀 裂纹
功用 结构 材料 冷却
气环1
气环作用：
气密
第一密封面 外圆面
导热
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开档表
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通用量具，更换不同的固定量杆
曲轴结构图
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套合式曲轴
135 曲 轴
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单位曲柄图
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除连杆时，5点：165°195°对应于180°
表位记录法
例：图示为按表位法记录的某道曲柄的 臂距差测量记录图，图中曲柄销在90° 转角位置的测值是：________.
A.- 0.02 B.- 0.03 C.0.01 D.0.04
臂距差值表达意义
△垂直＝L1-L2﹥0
记” ∧”－主轴径轴 线塌腰形
结构
大端、杆身（工字型）、小端（青铜轴套）
连杆螺栓
运转中承受脉动拉伸应力
疲劳断裂
采用细牙螺纹－提高自锁能力 防松措施
8字形串联钢丝
开口销 螺纹部分镀铜
上紧不足、上紧过度、上紧不均 塑性伸长变形超过0.2％应换新
螺栓断裂
曲轴组件
组成：
自由端（传动齿轮，水、燃、滑油泵）
环外圆发黑－与缸套未贴合－测压缩压力判断 漏光检验：漏光弧度总和不超过90°；搭口外两端30°范围不漏光 人工修锉或修磨的部位：环的上平面、搭口刨分面
问题与测量
环易出现的问题
环槽磨损－扭曲断裂 下平面存碳渣－弯曲断裂 首道环遇台阶－冲击断裂 气缸套锥度过大－环槽磨损 环粘着在环槽中－天地间隙过小、活塞过热、滑油太脏
环的搭口间隙
概念：
气缸中、冷态、切口周向间隙（非自由状态下的间隙） 间隙过小－环挤压断裂、拉缸、磨损加剧 多道环－迷宫式密封
大小：
缸径大小、温度高低、热胀系数 油环小、气环大 第一、二道最大，往下依次减小 平均工作温度不同 使用一段时间后，外圆磨损，间隙增大
各单位曲柄（主轴径、曲柄臂、曲柄销）
输出端（安装飞轮）
结构形式：
整体式、组合式（冷套、红套、焊接）、圆盘式
磨损情况：
主轴颈磨损大
频繁起动停车
气体力大于惯性力
在靠近曲柄销一侧（二冲程反之）
曲柄销轴颈
比主轴径磨损块、磨损锥度大于主轴
内侧表面磨损大（二冲程反之）
磨损均匀 中段与连杆小端轴承相对运动慢减小磨损
固定式（固定于销座）
连杆
功用
传递燃气作用力
转变运动形式
承受交变弯曲应力
运动规律
小端往复、杆身摆动、大端回转
增大抗弯能力 增大刚度
材料：
优质碳素钢35、45－－低速机
一般结构合金钢－－中等强载机
优质高强度合金钢－－高速强载大功率
二冲程活塞功用：
启闭气口，控制换气时刻
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活塞材料
铸铁 铝合金－中高速柴油机用
优点：
密度小、往复惯性力小 导热性好
缺点：
热膨胀系数大
耐热合金钢
钢顶活塞
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活塞冷却
非冷却式
气环－气缸壁－冷却水
冷却式
振荡式 滑油喷射式 套管式
喷射式、振荡式、套管式
薄壁轴瓦
抗疲劳强度高 减磨合金常用铜铅合金（对润滑油酸性腐蚀最敏感）
再加镀一层软质合金－提高磨合性能
减磨合金
裂纹－机械疲劳 裂纹扩展－间隙过大、转速高、瓦背与孔贴合不良、冲击载
荷过大 过热烧熔－供油不足或中断
外圆与内孔过盈配合（防止位移、散热良好） 不允许锉削瓦背和修锉瓦口
支撑
截面形状：
第二密封面 下平面
矩形－广泛使用、超过200℃易结焦卡死
梯形－防粘结能力强
倒角环
气环2
搭口形式
直搭口－普遍应用、强度好 斜切口－45°，气密性比直的好 阶梯形搭口－密封性最后，搭口处易折断
材料：
灰铸铁（环硬度大于气缸套10·20HB)
第一道环镀铬－提高表面硬度以提高耐磨性
水压力为1.5倍 最大爆发压力， 5min不渗漏
从中央开始， 向两端交叉对 称展开的顺序 逐个进行
机座图
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贯穿 螺栓 图
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机座垫铁
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整体的不允许加垫片
环截面
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气环搭口形式
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臂距差记录
曲柄销位置
垂直臂距差＝0.05－（0.02＋0）/2=0.04 左右臂距差＝0.03－0.02＝0.01
压铅丝测量轴承间隙
软铅丝直径为间隙值的1.5倍 桥规测量值记录的是主轴径的下沉量（不能测量间隙）
曲轴固定在第一缸的上死点一次测量完 下沉量增大均匀说明曲轴轴线状态没有变化
练习
见题库
主轴承图
分类：滚动、滑动； 作用：径向、推力； 安装：正置式、倒置式
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油隙：过大敲击震动；过小，磨损烧瓦。
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活塞结构
上小下大的锥形 销座处
变形 形状
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气缸套工作条件
较大的机械应力和热应力 受燃气和冷却水的腐蚀 受到活塞的强烈磨擦
环和裙部 上部比下部大（第一道环上止点） 横向比纵向大 横向船中侧（双机） 返回
壁厚
内外壁面 温差大
冷却水温低
气缸套结构形式
轴瓦：厚背（背壳>6㎜）；薄背多用于高速机。 油槽：开在低负荷区。
连 杆 组 青铜轴套 件
大中型四冲程 薄壁轴瓦 平切口
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斜切口45° 同缸径，大轴颈
活塞销图
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横向裂纹
曲柄排列图
1、发火间隔 2、曲柄排列 3、曲柄圆图
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活塞功用
四冲程活塞的功用：
组成燃烧室 承传燃气压力 承受侧推力
曲柄排列
原则：
发火间隔均匀、避免相邻缸连续发火
3个因素： 缸数、发火次序、冲程数
1－5－3－6－2－4
16
发火曲柄夹角
720°/缸数（四）
360°/缸数（二） 5 2
120°
34
判断：夹角×缸数－720或360
判断：1缸压缩上死点 2缸？3缸？
发火次序练习
某四冲程六缸柴油机曲 柄排列图如右所示，该 机可能的发火次序有 ：① 1-5-4-6-2-3 ② 13-2-6-4-5 ③ 1-2-3-65-4 ④ 1-4-2-6-3-5 ⑤ 1-5-3-6-2-4 ⑥1-24-6-5-3
长期超负荷运转、缸线严重失中 征兆：出口水温高、干摩擦“咕咕”声、活塞越过上止点有敲击声 处理方法：迅速慢车，单缸停油并报告驾驶台
磨料磨损 腐蚀磨损
燃油含硫＋低温 气缸壁温度低于该产物的露点（越高越不会发生） 让润滑油具有一定碱值
缸套外壁穴蚀
外壁穴蚀
情况：
表面干净但有麻点或深坑 横向比纵向严重
例：若某曲柄的臂距差 值为正值，下述哪条说 法不正确？ A．该曲柄两端主轴承 低于相邻主轴承 B．轴线呈上拱形 C．开口状态是下叉口 D．曲柄销在上止点时 臂距扩大
曲轴轴线弯曲检查法
主轴承下瓦厚度检查法 主轴径下沉量检查法－桥
规 曲柄臂距差检查法
内河营运船舶检验规定
每米活塞行程的臂距差值： （行程在200㎜以上的船舶）
第二章 柴油机 主要部 件
活塞
连杆 曲轴
二冲程图
四 冲 程 图
组 成 示 意 图
机座
作用
还受拉伸、弯曲及附加
承受力（重量、气体力、惯性力） 的扭转作用力
安装主轴承
收集并贮存润滑油
要求
每道主轴承安装处 贯穿螺栓下端的紧固点
刚性、强度（采用多道横隔板）
结构
铸铁整体铸造—中小型 低碳碳素钢板焊接---大型
变形
原因
船体变形 机座垫块安装不良 贯穿螺栓上紧不均
危害－曲轴挠曲－交变弯曲疲劳断裂
机体
正置式
倒挂式
隧道式
地脚螺栓
地脚螺栓
集中设置在机座的后端 紧配螺栓不少于15％（最低4个） 均匀上紧－0.05㎜塞尺插不进 是否松动
看螺帽四周积油小气泡 停车鎚击螺母听声音
测量（塞尺）
环平置于
内径磨损最小的部位 下部（旧气缸套） 关键放平（新缸套）
积碳与台阶的影响
油环
气环泵油
上行布油，下行刮油
活塞销
要求
强度与刚度 精度与表面光洁度 耐冲击力和耐磨性（表面硬、芯部软最好）
材料：低碳钢、作渗碳处理
安装方式
浮动式
温差装配，将活塞加热到120°左右 用卡簧限定（销帽） 优点：