某型柴油机缸盖气阀座面异常磨损故障原因分析

刚度 、 转 阀机构 灵 活性 、 气 阀与缸 盖 硬 度 匹配 、 燃 油 品 质 等 方 面进 行 了分 析 和 排 查 ， 并 进 行 试验 验
证 。结果 表 明 ： 燃 油油品 不 满足技 术要 求 ， 含硫 量 太低且 没有 添加 抗磨 剂是 缸盖 排 气 阀座 面异 常磨
损 的原 因。
事焕 蜒等 ：
柴 汕 帆 缸 盖
异 常 磨 敞 障 昧 １ 分析
现象 ， ， 材料 转 移
微犁 沟 的形成 主 足 由于铸
（ １ ）缸盖 艇 度 和强度 不满 要求 ；
铁 中硬质 碳化 物对 其 切削所 导致
…此 可 ，阀盘 损机 制 为显微 切削 ，粘 着磨
（ ２ ） 气 阀硬度 过高 ， ｊ 阀座 硬 度小 配 ； （ ３ ）气Ｉ ｋ Ｊ 弹 簧 川 度 不 满 足 要 求 ，使 排 气 阀 落
（ ２） 缸 盖
次 起跳 ，导致 气阀 与
对缸 盖磨 损 部 化进 仃 Ｓ Ｅ Ｍ 观察和 Ｅ Ｄ Ｓ分 析 。 图 ３为缸盖 磨损 ： 表币 ｍ， Ｊ Ｓ Ｅ Ｍ及 Ｅ Ｉ ） Ｓ分 析 ，可 以 看
ｆ ｝ ｊ 磨损 表 【 ｆ １ ｆ 存 明显 ｌ ， ｌ 勺 裂纹及 较多 片状 粘 附物 。由 罔 ３（ ・ ）的 Ｅ Ｄ Ｓ分析 ｆ Ｊ ’ 知 ，磨损 缸 盖 表 而的 成 分 主要ｒ ｝ １ 、Ｃ、Ｏ 身 ｉ 成 ， 为 合 金 铸 铁 ： 盖 ｎ身 物 质 ，没订 盘物质 转 移
对 阀盘磨 损 部位 区域 １ 、２进 行 Ｅ Ｄ Ｓ分 析 ，分 析表 明 ：阀盘磨损 表 面 区域 ｌ 、２的成 分除 Ｎ ｉ 元 素
外 （ 源 自其 自身 成分 ） ，主要 由 ｃ、Ｆ ｅ等 氧化 物 组
成 （ 源 自缸 盖材料 ） 。这 主要 是 由于 阀盘 和缸 盖 相 对运 动过 程 中 ，其 相对 运动 的摩 擦表 面 间 由于粘 着
阀速 度过 大 ，或气 阀落 阀 鹰拍 击 力增 加 ； （ ４ ）转 阀机 构 不灵 活 ，使排 ｅ 阀局部 高温 ； （ ５ ）柴 油 、润滑 油油 ｒ ５ 『 ｌ 不满 足要求 。
３ ． ２ 故 障排 查 ３ ． ２ ． １ 缸 盖硬 度和 强度 检查
损 及 少 艟的氧 化磨｛ ＿ ＿ 【 ｌ ｉ
缸 盖排 气 阀座 面异 常磨损 的 原因 ，并采 取 了相应 的 解 决措 施 。
２．
一
（ １ ） 阀盘
１ 故 障描 述
２ ０ １ ５年 ７月 ，某 型 柴 油 机 台 架 交 货 试 验 时 ，
对 阀 盘磨损 部 位进 行 Ｓ Ｅ Ｍ观察。图 ２ （ ａ ） 为 磨 损 阀盘 整体形 貌 ，可 以看 出 阀盘磨 损表 面呈 现两 种 不 同磨损 特 征 ，图 ２ （ ｂ ）和图 ２ （ Ｃ ）分别为 １
损 问题 。
（ ａ ） Ｉ 浏楹 聚 体 翳损 彤 貌 （ ｂ ） １ 位 局 部 放 人 （ ｃ ） ２ 能 局 部放 大Ｉ 划
图 ２ 阀盘 磨 损 面 Ｓ Ｅ Ｍ
２ 缸 盖磨 损 面 微 观 形 貌 特 征 分 析
为查 找缸 盖气 阀座 面异 常磨 损原 因 ，委托 专业 厂 家对 １件 磨 损 的缸 盖 及 对 应 气 阀进 行 电 镜 扫 描 （ Ｓ Ｅ Ｍ）和 能谱 （ Ｅ Ｄ Ｓ ） 分 析 ，并 根 据 缸 盖 磨 损 面 微观 形貌 特征 分析 阀座 面磨损 机理 。
关键 词 ： 柴 油机 ； 缸盖 ； 阀座 ； 磨损 中 图分类 号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ ３ ． ２ 文献 标识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ４ ３ ５ ７ （ ２ ０ ｌ ７ ） ０ ４—０ 柴油机 是 从德 国引 进 的高速 大功 率推 进用
常 ，个 别 间隙变 为 ０ ｍ ｉ ｌ ｌ（ 冷 态 时 气 阀间 隙 正 常 值
为０ ． ５ ０ ｍ ｒ ｎ ） 。对 气 阀间 隙 出 现 异 常 的 缸 盖 分 解 检
测 ，发 现 缸 盖气 阀座 面磨 损 量 为 ０ ． １ ０～１ ． １ ８ ｍ ｍ。
更换 ｌ ２件进 口缸 盖 再 次进 行 试验 验 证 ，检 查 发 现
第３ ９卷 （ ２ ０ １ ７ ） 第 ４期
柴油机
Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
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： 使 用维修 ：
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某 型 柴 油 机 缸 盖 气 阀座 面 异 常磨 损 故 障 原 因 分 析
李 焕英 ，张晓 红 ，窦振 寰 ，邱 宏 君 （ 陕西 柴油 机重 工有 限公 司 ， 陕西 兴 平 ７ １ ３ １ ０ ５ ） 摘 要： 针 对 某型 柴 油机缸 盖排 气阀座 异常磨 损 故 障 ， 从缸 盖排 气阀座 面微 观 形貌 特征 、 气 阀弹 簧
位 置 和 ２位 置 的 局部 放 大 图 。图 ２ （ Ｉ ， ）所 示 区域 磨 损形 貌呈 较 为 明显 的凹 凸不平 ，局 部有 少量 犁 沟
各 项技 术 参 数 均 满 足技 术 规 格 书要 求 。试 验 结 束
后 ，检 查 发现 ：ｌ ２件 国产 缸 盖 排 气 阀 间 隙 出 现 异
形 貌 ，图 ２ （ ｃ ） 所 示 区域 磨 损形 貌 以微犁 沟 为主 。
１ ５件 缸盖 排气 阀 间隙 出现 异 常 ，其 中包 括 １ １件 进 口缸盖 。分 解 检 测 发 现 ：缸 盖 气 阀座 面 磨 损 量 为
０ ． １ ０～ ０ ． ３ ０ ｍ ｍ。随后 ３台机相 继 出现 阀座 异 常 磨
２ ・ ’ 篇位 删
柴油机 ，被广泛 用 作船舶 推进 、机 车牵 引 和陆 用发 电。自２ ０ ０ ２年成 功 交付 并 经过 多 年 使用 ，运 行 情 况总体 良好 ，但也 暴露 Ｈ ｛ 一些 问题 ．本文针 对该 型 柴油机 缸 盖排气 阀 座异 常磨损 故 障 ，从 缸盖 排气 阀 座 面微 观形 貌特 征 、气 阀弹簧 刚度 、转 阀机 构 灵活 性 、气 阀 与缸盖 硬度 匹配 等方 面进 行排 查 ，明确 了