材質變化易讓柴油發電機組活塞頂的熱疲勞損壞

信息來源:Cummins   發布日期:2021-03-07  瀏覽次數:

     許多中小型柴油發動機由于汽缸直徑較小,要完成活塞復雜的內、外部結構布置存在較多困難,故大部分活塞都不設加強筋,都從增加活塞頂的厚度來滿足強度要求,但過厚的活塞頂結構,一方面增加了活塞頂的熱容量,另一方面散熱速度較慢,這兩方面都會增加活塞頂的溫度,使活塞頂有較高的熱應力,容易導致活塞頂的熱疲勞損壞。     

     硅鋁合金在450℃左右機械性能急劇下降,材質變化發生熱疲勞損壞。很多情況都會導致活塞頂部溫度超過450℃,從而使活塞容易熔化而損壞。柴油發動機的活塞易在鑄造時產生氣孔、疏松、微裂紋、夾渣等缺陷,這些內部缺陷在柴油發動機工作時的高溫、高壓的作用下,會成為疲勞源而導致疲勞損壞?;钊牧现械碾s質會在高溫、高壓的作用下而熔化,導致活塞的燒熔和開裂。噴油嘴在工作中會出現滴油、二次噴射、燃油霧化不良等情況,這些情況的出現,都會使燃油滴到活塞頂上,形成活塞頂的局部高溫區,使活塞頂的局部溫度升高,熱應力增大,導致活塞頂部燒損。供油量和供油角度嚴重不均時,將使部分汽缸燃燒惡化,形成積炭或嚴重后燃,柴油燃燒熱量不能用來做功,使部分汽缸活塞溫度過高,材料變質燒熔。柴油發動機在工作中往往會在活塞頂、活塞環槽處形成積炭,這些積炭都會成為活塞頂的局部過熱區域點,使活塞頂產生局部高溫而燒熔。柴油發動機活塞環在工作中經常發生咬死、斷裂,大大減少了活塞頂部熱量向外傳遞,使活塞頂部溫度升高而導致燒熔。另外,因活塞環咬死和斷裂而失去密封作用,導致高溫燃氣大量下泄,活塞環槽部位的溫度升得很高,使形狀復雜、強度較低的活塞環槽部位燒熔。有些柴油發動機使用者不按操作規程使用,使柴油機長期超速、超負荷運行,活塞在高溫下長期工作,在過高熱應力和機械應力作用下,材料易發生熱疲勞和機械疲勞,活塞頂容易燒熔和開裂。 



基礎技術知識分享

 

1、什么是熱脹配合法?

熱脹配合法是利用金屬材料熱脹冷縮的物理特性,將孔加熱,使之脹大,然后將軸裝入脹大的孔中,待孔冷卻收縮后,軸孔就形成過盈連接。

 

2、什么是冷縮配合法?

冷縮配合法是將軸進行低溫冷卻,使之縮小,然后與常溫孔裝配,得到過盈連接。

 

3、給零件做記號時應注意那些事項?

給零件做記號時應注意以下幾點:

1) 做記號前,先檢查在零部件的相對位置處有無記號,這對于舊柴油發電機來說多數做過記號,如果重復做記號將造成混淆,如記號不清晰則應重新打上;

2) 可采用油漆、點沖或號碼沖在零件連接處做記號,但不要打在零件的精加工面上,也不可隨意亂打;

3) 對不熟悉的柴油發電機可采用畫圖、拍照片等方法顯示零部作的裝配關系;

4) 檢修過程較長時,應妥善保管拆下的零件和保護好記號。


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