12V180型高速柴油機

12V180型高速柴油機

12V180型高速柴油機主要有兩種,一種是輕12V180型高速柴油機,一種是重12V180型高速柴油機。

介紹

輕12V180型高速柴油機仿自蘇聯M50-3型快艇柴油機,由河南柴油機集團(原407廠)製造,於1961年試製出首台樣機,直到1964年才解決了試生產中出現的諸多問題,正式投入批量生產。該型柴油機大量採用了鋁合金結構(包括鋁合金機體和氣缸蓋),重量輕,功率大,是當時一種比較先進的高速柴油機。在生產過程中,工廠以消化蘇聯資料和用戶反饋信息為基礎,不斷研究改進,以降低製造成本,延長使用壽命,改善運行經濟性等。輕12V180型高速柴油機是四衝程、水冷、v形、12缸、機械增壓、帶反轉離合器的高速船用柴油機。單機功率882千瓦(1200馬力),轉速1850轉/分。它的主要特點是體積小、重量輕、結構緊湊、機動性能好、操縱靈活等。適用於各種快艇、巡邏艇、氣墊船、交通艇、水翼艇等高速船的主機,也可用於柴油機發電機組。是當時我國裝甲車輛、小型快艇動力裝置的主要機型,其最大不足是由於採用了輕量化的機體結構,強度裕度有所不足,壽命較短,使用成本較高。
重12V180型高速柴油機,由上海柴油機廠於60年代初試製成功我國首台自行研製的大功率高速柴油機,最大功率達735千瓦(1000馬力),缸徑、缸數都與M50-3型柴油機相同,使用了鑄鐵機體,雖然整機重量較大,但使用壽命有了顯著的提高,為區別起見,定名為重12V180型高速柴油機。

上世紀六、七十年代,我國建造的小型快艇多採用輕12v180型高速柴油機與重12V180型高速柴油機各占一半,同時配置的動力系統,在快艇動力輕量化、大功率與長壽命、低成本的矛盾上取得了比較良好的折中效果。

缸墊故障

所謂汽缸頭“喘氣”,是指由於汽缸頭密封環密封不好,柴油機的燃氣進入冷卻淡水中,從而引起淡水泵壓力波動和下降,膨脹水箱淡水波動或溢出的現象,導致柴油機淡水溫度上升,柴油機無法正常工作。

(1)淡水冷卻泵的損壞,也能引起淡水壓力降低,膨脹水箱水位波動或溢出,柴油機淡水溫度上升。但它在發生時間要比汽缸頭“喘氣”要晚一些,冷卻泵損壞所產生的類似“喘氣”現象發生,要等機體內的淡水被加熱到沸騰,而“喘氣”在機器一啟動後即可以有以上現象產生。

(2)恆溫器損壞也能產生類似“喘氣”現象,但這種現象更能區別,它一般發生在機器加上較大負荷後(如全負荷的75%),發生的時間要更滯後。

缸墊故障解決

(1)艦用鍋爐採用新式煙囪蓋代替原煙囪蓋,可以較好解決雨水與潮氣入侵爐膛,導致菸灰受潮腐蝕鍋爐管束的問題。

(2)結合滿水保養進行定期加熱的辦法,可以較好地解決艦艇停航期間爐膛及菸灰乾燥問題。

(3)密封式煙囪蓋除了對保持鍋爐乾燥有效外,對於艙室保暖也非常有效,這對北方駐泊艦艇尤為有利。

(4)密封型煙囪蓋的結構形式可以作為新造艦艇煙囪蓋設計的參考。

拉缸

拉缸表現形式

(1)曲軸箱通氣口或加油口冒白煙氣,嚴重時,甚至冒黑煙。

(2)發動機轉速不穩,嚴重時,轉速自動下降,甚至停車。

(3)發動機振動加劇,伴隨著不正常聲音,如咄咄聲或嗒嗒聲。

(4)排氣、冷卻水及潤滑油溫度顯著升高,但其反應是滯後的,即它們溫度顯著上升時,往往事故已非常嚴重了。

拉缸分類

拉缸通常分為兩種形態:

(1)氣缸套和活塞環之間發生的拉缸。 一般限於運轉初期,一旦磨合完畢,這類拉缸發生幾率就很小。

(2)氣缸套和活塞或活塞裙部之間發生的拉缸。 這種拉缸易在磨合後數千小時內發生。

預防對策

不考慮維護、修理和裝配因素的影響,避免拉缸的措施,主要還是從設計、製造過程入手。

(1) 經磷化處理的缸套。 由於表面形成一層極軟的多孔性的非金屬防護膜, 該膜具有良好的吸附能力,良好的貯油性及工作時的自潤性,提高了發動機磨合效果和抗拉缸能力。

(2) 缸套內表面石墨的生成情況。 如高磷合金鑄鐵,在離心澆注時,內壁冷卻速度較慢,往往析出較粗大的石墨,且數量較多。 在珩磨時,石墨剝落形成針孔,這種多孔性有利於表面的自潤能力,因而有利於提高抗拉缸能力。

(3) 氣缸套內圓表面採用松孔鍍鉻、噴鉬、離子氮化處理等工藝來提表面的耐磨性、抗咬合性,以提高缸套的抗拉性能。

(4) 採用鍍錫、鍍鋅、鍍鉛等工藝,在活塞環外表面上鍍覆一層厚 5~10 mm 的金屬, 可加快活塞環與缸套大磨合,提高配合面的密封性,減少由於竄氣破壞油膜引起的拉缸事故 [5] 。

(5) 活塞環外表面噴鉬,可以提高抗咬合性能和提高耐磨性, 因為鉬的熔點高達 26 400 ℃ 和噴鉬層多孔且孔分布均勻,貯油性好。

(6) 用鐵譜分析技術確定最佳磨合區間和最優磨合工況。

(7) 切忌工況劇烈變化。 當柴油機處於低速或空車運轉時變到帶負荷工作,若過於急促,易引起拉缸。

矛盾

(1) 冷卻水溫太高和太低都會引起拉缸。 由於滑油溫度低,粘度大而流動性差,不能夠暢流到各個潤滑部位,溫度太高,活塞環散熱差,溫度上升後活塞環對缸套壁壓力增加,使油膜減薄到一定程度而引起拉缸。

(2) 缸套和活塞環表面粗糙度太高和太低都會引起拉缸。 表面粗糙度太高,不利於磨合和油膜建立。表面粗糙度太低,工作時容易漏氣而破壞油膜建立而拉缸。

(3) 缸套和活塞環磨合度太高和太低也會引起拉缸。 恰好的磨合程度是摩擦副微觀表面峰頂剛好能夠承受壓力和散熱,峰谷能夠存油和保持油膜一定的厚度。

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