造成排氣閥燒損的(de)主要原因分析:
1、燃油中(zhōng)含有不可燃燒(shāo)的顆粒雜質。
當進入燃燒室的油品(pǐn)中混有不可燃燒的雜質顆粒物時,這些雜質顆粒會随着排氣排(pái)出氣缸,在排出的過程中會有一定的幾(jǐ)率在排氣閥關閉時被卡阻在排氣閥和閥座的密封(fēng)面上。造成排氣閥不能(néng)完全關閉,這(zhè)個卡住的顆粒雜質的直徑有多大,氣閥的開度就有多大。雖然(rán)能通過噴油器的噴孔進(jìn)入燃燒室的顆粒(lì)雜質都較小,但在燃油(yóu)混合氣體爆炸燃燒(shāo)時,燃燒室的爆炸壓力很高,微小的氣閥開度(dù)也能造成高溫高(gāo)壓燃燒氣體的竄(cuàn)出。這時候竄出的燃燒氣體的溫度(dù)很高,瞬間的峰值接近2000℃,遠遠高于排氣沖程中流經排氣閥密封面的廢氣溫度。排氣閥的密封面材料可以經得起正常排氣時(shí)的廢氣的沖刷(shuā),但經(jīng)不起如此高壓和高溫的燃燒(shāo)氣體的沖刷(shuā),很短的時間就會(huì)造成排氣(qì)閥燒損。尤其閥門卡住的是混(hùn)在重油中的氧化鋁和二(èr)氧化(huà)矽這些極硬顆粒,在造(zào)成排氣閥關閉不密的同時,普通排氣(qì)閥密封錐面在工(gōng)作溫度下硬度(dù)并不是很高,沉積(jī)的硬質燃燒産物顆粒在閉閥的(de)撞擊下,還可使顆(kē)粒(lì)嵌入密封面,并在(zài)高溫燃氣(qì)的沖刷和燒蝕下出(chū)現凹坑,凹坑貫穿密封面後形成漏氣從而燒損氣閥。如關(guān)閉不嚴引起的漏氣,是一些排氣閥的出廠時耐溫測試在(zài)500℃以上(shàng),但實際工作時的排溫沒有超(chāo)過400℃就(jiù)把氣閥燒損的主(zhǔ)要原因(yīn)。也是排氣閥使用(yòng)壽命短(duǎn)的主要原因。
2、燃油燃燒不良以及因(yīn)此造成的結碳的影響。
燃燒不良不但會引起(qǐ)排溫升高,而且會在燃燒室形成結碳。排溫升高使排(pái)氣閥的工作環境更加(jiā)惡劣,疊加其它情況後加劇了排氣閥的燒損。燃燒室中的結(jié)碳會有一部分随着廢氣排出,它也會像(xiàng)前面說的顆粒一樣(yàng)卡在排(pái)氣閥和閥座(zuò)的密封面上。尤其是重油的加(jiā)熱溫度控(kòng)制不佳,粘度太大造成噴入氣缸的燃油(yóu)難以霧化,高壓油泵柱塞磨損造成的燃燒後移等原因引起的燃燒不良,會使排氣閥和閥座的密封面被積炭(tàn)污染,加上燃油中含有(yǒu)的雜質在經過燃燒室内的各種複雜熱過程後,在排氣閥閥盤及閥座密封錐面沉積成一層混有(yǒu)碳粒的玻璃狀較(jiào)硬較脆物質,其内混有硫酸鈉、硫酸(suān)鈣、氧化鐵等物質。當此層玻璃狀沉積物沉積厚度過大時,在氣閥關閉時的撞擊力下會發生裂紋(wén),反複撞擊後進而發展成剝落,從而形成高溫(wēn)燃氣噴出通道使(shǐ)氣閥燒損。
3、燃油(yóu)中含有釩、鈉等易引起金屬高溫腐蝕的元(yuán)素。
目前在航運市場上(shàng)普遍使用的劣質燃油中含有大(dà)量釩、鈉和硫等元素。在燃(rán)燒過程中硫、釩和鈉等元素形成氧化硫、五氧化二釩和(hé)氧化鈉等(這些(xiē)氧化物的化學成份取決于過(guò)量氧(yǎng)氣和燃燒溫度)。氧化物之間要發(fā)生(shēng)反應,而且還要與滑油中的鈣反應,形成低熔點的鹽(yán)類,有硫酸(suān)鈉,硫酸(suān)鈣和不同成份的釩酸鈉等。這些鹽(yán)類混合物熔點一般爲535°C 左右,同時具有較強的腐蝕性。當零件溫度在550°C 以上時,足以使釩、鈉化台物處于熔化(huà)狀态,附着(zhe)于零件表(biǎo)面。當排氣閥在(zài)工作中時,因各種原因使氣閥溫度(dù)達到550°C 以上時,使它以液态形式沉積(jī)在閥(fá)盤及閥(fá)座以及閥杆與閥面的(de)過渡(dù)表面上。這時即使是非常耐腐蝕的硬質合金(jīn)鋼也會受到腐蝕,腐蝕結果是在密封(fēng)錐面上形成凹坑,凹坑相連貫穿密封面後(hòu)就會造成漏氣而燒損氣閥。尤其是(shì)氣(qì)閥和閥(fá)座的密封面出現前面所述的麻點(diǎn)後,容易沉積腐(fǔ)蝕溶液,更加快了凹坑的形成。由于上述腐蝕(shí)是高溫條件下産生的,所以稱之爲“高溫腐蝕(shí)”。在上述高溫腐(fǔ)蝕的有害元素中以釩的危害(hài)性爲最大(dà)。
4、氣閥的轉閥器失效(xiào)。
燃用重油的四沖程柴油機爲(wèi)了降低上(shàng)述第(dì)1、2、3項(xiàng)原因對氣閥(fá)壽命(mìng)的影響,設計了排氣閥的轉動機構(gòu)。使排氣閥每開關一下都自動旋轉(zhuǎn)了(le)一(yī)個角度,以此清除卡在密封面(miàn)的顆粒和結碳,避(bì)免(miǎn)顆粒和結碳在排氣閥密(mì)封面的堆積。如果(guǒ)這個排(pái)氣閥的轉閥器失(shī)效,不能使排氣閥在工作中保持不停地轉(zhuǎn)動,或轉動和氣閥的關閉行程不協調,将會使排氣閥很快燒損,極大地縮短排氣(qì)閥的使用(yòng)壽命。
5、氣閥的質量問題(tí)。
6、排氣閥和閥座研磨不良或者其它原因,使排氣(qì)閥與閥座的密封面存在漏氣。
7、氣(qì)閥間隙調整不當,間隙過小(xiǎo)導緻排氣閥工作時無法關閉。
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