柴油机汽缸套磨损的测量与计算

新造气缸套内孔具有一定的尺寸精度、几何形状精度和粗糙度等级。一般几何形状的加工误差,如圆度误差和圆柱度误差应在0.015~0.045mm以内,粗糙度在Ra0.4Ra1.6μm之内。气缸套安装到气缸体上后几何误差增大,圆度误差和圆柱度误差应控制在0.05mm以内。柴油机运转时,活塞部件在缸套内作往复运动时缸套内圆表面产生不均匀磨损,壁厚减薄,圆度误差和圆柱度误差大大增加。通常,当气缸套磨损量超过其内径(0.4%~0.8%)D(D为缸径)时,燃烧室就失去密封性。所以,气缸磨损会使其工作性能变坏,柴油机功率下降和导致其他工作零件的损坏。

轮机员应该依照说明书的要求和柴油机的运转情况对气缸套磨损进行检测,掌握和控制气缸套磨损状况,防止发生过度磨损。气缸套内孔磨损标准如表2-2所示。

大型低速柴油机铸铁气缸套的正常磨损率应小于0.1毫米/千小时,镀铬气缸套正常磨损率在0.01~0.03毫米/千小时范围之内。

(一)气缸套内圆表面磨损测量

目前,无论是船上还是船厂检测气缸套内圆表面的磨损情况均是利用一般的量具,如内径千分尺、内径百分表或随机专用内径百分表。通过测量缸径和计算圆度误差、圆柱度误差或内径增量、磨损率并与说明书或有关标准比较最后作出能否继续使用的判断。

1.测量部位

测量气缸套内径是在沿气缸套纵向几个确定的测量点的横截面上首尾方向(y-y,即平行曲轴方向)和左右方向(x-x,即垂直曲轴方向)的气缸直径,如图2-5所示。中、小型四冲程筒形活塞式柴油机如无测量用的定位样板,又缺少说明书等资料时,可参考以下4个位置进行缸套磨损测量:

(1)当活塞在上止点时,第一道活塞环所对应的缸壁位置。

(2)当活塞在行程中点时,第一道活塞环所对应的缸壁位置。

(3)当活塞在行程中点时,末道刮油环所对应的缸壁位置。

(4)当活塞在下止点时,末道刮油环所对应的缸壁位置。

还可以根据气缸套磨损规律在以下部位测量缸径:

(1)活塞位于上止点时,第一道活塞环所对应的缸壁位置。

(2)第一道活塞环分别在活塞行程的10%、50%和100%的位置。

(3)第一道活塞环在距气缸套下端5~10mm的位置。

除上述规定点外,还可依气缸套长短和要求,在气缸套上适当部位增加测量点,尤其增加气口上、下部位的测量点。大型二冲程低速柴油机气缸套磨损测量部位一般在柴油机说明书中有明确规定,并有随机测量用的定位样板。测量时,只需将样板分别安放在气缸套的首尾方向和左右方向的位置上,依样板上的定位孔确定各测量截面,测量其相互垂直的两个缸径。图2-6为 Sulzer RTA338/48型二冲程柴油机气缸套测量位置和定位样板,表2-3为MANB&WMC/MCE型柴油机气缸套磨损测量点的位置,依此可测量缸套各点的直径,或以此制作测量定位样板。

2.测量记录与计算

气缸套测量部位测量时应准确记录各测量点的数据,依此数据计算出各横截面的圆度并求出最大圆度;计算出首尾、左右两个纵截面的圆柱度并找出最大圆柱度;计算出内径增量;与上一次测量比较,确定两次测量的间隔时间,以便计算出这一段时间内缸套的磨损率。

将计算出的最大圆度、圆柱度或最大内径增量与说明书或标准比较,以确定磨损程度和修理方案。