831第二章柴油机的结构和主要部件第六节

第六节燃烧室部件的管理及其故障50题考点1汽缸盖损坏的原因及检验7题1．气缸盖损坏的原因（1）热疲劳。在底板受热面“鼻梁区”产生热疲劳裂纹是四冲程柴油机气缸盖较为常见的损坏形式，产生热疲劳裂纹是由于受热面的温度超过材料的使用极限而发生蠕变，引起塑性变形。当气缸盖在冷热交替情况下工作时，受热面的收缩因塑性变形而受阻，从而产生残余拉伸应力。（2）机械疲劳。气缸盖底板在缸内气体压力作用下发生周期性弯曲变形，其最大拉伸应力发生于底板的内侧表面，阀孔尖角处应力集中严重，再加上热应力（底板内侧表面所受热应力也为拉伸应力）的作用，于是机械疲劳裂纹以此尖角为起点，沿阀孔周围逐渐向受热面扩展而裂穿。此种疲劳仅有一条主裂纹。（3）腐蚀疲劳。冷却水中含有各种酸根离子和溶解氧将对金属发生电化学腐蚀和氧化，金属晶界是首先被腐蚀和氧化的部位。气缸盖裂纹可以采用渗透探伤或水压试验（实验压力0.7MPa）等方法检验。2．气缸盖损坏的检验（1）开车前冲车时，观察示功阀有无水汽、水珠喷出。如有，表明气缸盖可能产生了裂纹。（2）运转中，观察冷却水压力是否波动，冷却水出口温度是否升高，冷却水柜水位是否正常；滑油中是否有水，油位是否升高。如有，表明气缸盖或气缸套存在问题。（3）吊缸时，活塞顶部有积水或锈痕，表明气缸盖有裂穿现象。A1.关于气缸盖裂纹的正确论述有（）。Ⅰ.底板火侧的裂纹是机械应力产生的Ⅱ.钻孔冷却气缸盖底面较少产生裂纹Ⅲ.气缸盖底面有非穿透性裂纹时可以继续使用Ⅳ.锻钢气缸盖与铸铁、铸钢气缸盖比较不易在底面产生裂纹Ⅴ.使用中操作不当是产生裂纹的主要原因Ⅵ.因安装预紧力过大产生的裂纹多在顶板，轻微裂纹可短时继续使用A．Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥB．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅥC．Ⅲ＋Ⅳ＋ⅤD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥA2.关于燃烧室部件裂纹的检查判断方法，说法不正确的是（）。A．水压试验是最彻底、最理想的裂纹检查方法B．冲车时，如果示功阀有较多的水冲出，说明燃烧室部件可能有裂纹C．冷却水压力波动，膨胀水柜水位管有气泡，说明燃烧室部件可能有裂纹D．水压试验压力为0.7MPaD3.运行中的柴油机气缸盖最容易发生的缺陷是（）。A．腐蚀B．穴蚀C．烧蚀D．裂纹D4.下列关于气缸盖的说法中错误的是（）。A．水压试验是检查气缸盖裂纹的常用方法B．冷却水压力表指针晃动，气缸盖可能有裂纹C．打开示功阀，排出气体呈白烟，气缸盖可能有裂纹D．气缸盖水压试验压为0.5MPaB5.气缸盖裂纹是其常见故障，其发生的部位与原因通常是（）。Ⅰ.触火面裂纹是由热应力过大引起Ⅱ.触火面裂纹大多由热疲劳引起Ⅲ.机械疲劳引起的裂纹发生在水冷面Ⅳ.腐蚀疲劳产生的裂纹发生在水冷面Ⅴ.应力腐蚀裂纹发生在水冷面Ⅵ.裂纹大多始于应力集中部位A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅵ＋ⅤB．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥB6.燃烧室部件承受过高的机械负荷和热负荷使有关部件产生的故障是（）。Ⅰ.过度磨损Ⅱ.壁面裂纹Ⅲ.疲劳损坏Ⅳ.蠕变Ⅴ.壁面烧伤Ⅵ.穴蚀A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅥB．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅤC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤD7.气缸盖、气缸套与活塞强度液压试验时，其试验水压应为（）。A．0.5MPaB．0.7MPaC．1.1倍最高爆炸压力D．1.5倍最高爆炸压力考点2汽缸套的磨损、穴蚀及防范措施20题1．气缸套的磨损在正常情况下，缸套的磨损速度很小，当铸铁气缸套的磨损率不大于0.1mm/kh，或镀铬气缸套的磨损率不大于0.01～0.03mm/kh，且缸套内圆表面磨损较均匀能够保证良好的密封和润滑时，我们称之为正常磨损。气缸套的磨损规律是：气缸套沿轴线方向（纵截面）呈锥形，即上部磨损比下部大，其正常磨损最严重的位置是在活塞到达上止点时，第一道活塞环对应的部位，往往形成磨脊。根据磨损机理不同，可将磨损分为熔着磨损、磨料磨损和腐蚀磨损三种。腐蚀磨损和所用燃油的硫分含量有很大关系。近年来，由于使用高含硫量燃油（有时达5％），低航速航行节能（此时柴油机的负荷低，气缸套表而温度也低）等措施的实施，使腐蚀磨损问题变得更为突出。适当提高冷却水温度，采用适当碱度和数量的气缸润滑油，将气缸润滑油孔设在气缸套的较高位置，使气缸润滑油注入气缸时能沿气缸内表面圆周均匀分布，这些措施都能使腐蚀磨损减轻。2．气缸套的穴蚀在气缸套外表面冷却壁上出现的蜂窝状小孔群损伤现象称为穴蚀。它是由空泡腐蚀和电化学腐蚀两种因素共同作用下形成的。一般在闭式循环淡水冷却的柴油机中，缸套穴蚀主要由空泡引起；在开式海水冷却的柴油机中，缸套穴蚀则主要以电化学腐蚀为主。穴蚀在筒形活塞式柴油机中比较普遍。（1）电化学腐蚀。在气缸套冷却水侧形成电化学腐蚀的条件是大量存在的。淡水是弱电解质溶液，海水是强电解质溶液。而缸套材料不论是铸铁还是合金铸铁，它们各处组织并不完全相同，这样在水中就构成了许许多多微电池，产生了电化学腐蚀--微电池腐蚀。（2）空泡腐蚀。筒形活塞式柴油机的气缸套受到活塞侧推力的作用，当活塞侧推力方向改变时，活塞对缸套产生撞击，引起缸套局部的高真空和高压。当水中压力降低到该温度下饱和蒸汽压力以下时，冷却水蒸发和溶于水中的空气析出而形成空泡。此外，冷却水在流动中，由于方向和流速的突然变化，会引起压力的变化。当压力低于当时温度下水的饱和压力时，也会汽化产生空泡。当空泡受到高压冲击而爆破时，就在破裂区附近产生高压波，它以极短的时间作用在很小的范围内，对缸壁有强烈的破坏能力。（3）防穴蚀措施。为了避免穴蚀，就要防止电化学腐蚀和空泡形成。在防止电化学腐蚀方面，常采用在缸体上安装防腐蚀锌板，或在冷却水中加入缓蚀剂和防锈油。也有的柴油机在壁面上镀防腐金属、涂树脂薄膜、进行离子轰击。为了防止空泡形成，或增加缸壁厚度；提高缸套支撑刚度及增加支撑数量；减少缸套的轴向支撑距离；减小活塞与缸套的装配间隙；采用宽敞合理的冷却水腔与结构，使水流平顺；向水中加添加剂，提高冷却水的消振性能；使冷却水系统具有合理的冷却水温度和必要的压力。D1.关于气缸套的磨损速率，说法正确的有（）。Ⅰ.用于计算磨损量Ⅱ.用于判断异常磨损Ⅲ.通常以每千小时壁厚的磨损量表示Ⅳ.通常以每千小时直径变化量来表示Ⅴ.铸铁缸套的正常磨损速率为0.1mm/khA．Ⅰ＋Ⅳ＋ⅤB．Ⅰ＋Ⅲ＋ⅤC．Ⅱ＋ⅣD．Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤB2.柴油机气缸套穴蚀与下列哪些因素有关（）。Ⅰ.气缸的结构Ⅱ.冷却水温度Ⅲ.柴油机的转速Ⅳ.加负荷速度Ⅴ.气缸的材料A．Ⅰ＋Ⅴ＋ⅢB．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤC．Ⅱ＋Ⅳ＋ⅢD．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅤD3.柴油机气缸套穴蚀与下列因素有关（）。Ⅰ.柴油机的类型Ⅱ.使用管理Ⅲ.所用燃油品种Ⅳ.冷却水压力Ⅴ.冷却水腔布置Ⅵ.缸套内外表面处理技术A．Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣB．Ⅰ＋Ⅴ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥC4.关于柴油机磨合错误的说法是（）。A．磨合是通过磨损方法达到的B．磨合的目的是达到运动表面之间贴合C．为了加快磨合过程，磨合期应减小气缸注油量D．柴油机的磨合程序一般由柴油机说明书给出B5.在气缸套表面沿活塞运动方向上有无平行直线状拉伤痕迹可用来判断（）。A．熔着磨损B．磨料磨损C．腐蚀磨损D．活塞环与缸套接触C6.下列关于腐蚀的说法中正确的是（）。A．活塞顶的腐蚀是低温腐蚀B．排气阀的腐蚀是低温腐蚀C．气缸内壁的腐蚀是低温腐蚀D．气缸套外表面冷却壁上的腐蚀只有空泡腐蚀B7.中、高速筒形活塞式柴油机缸套外表面清洁，但有麻点、深坑，这表明气缸发生的故障是（）。A．电化学腐蚀B．穴蚀C．剥落D．裂损D8.为了防止气缸套水侧腐蚀的措施有（）。A．在冷却水腔装设防腐锌块B．在冷却水中加入防锈剂C．在缸壁上涂防腐层D．A或B或CD9.在轴承轴瓦调整后或缸套活塞换新后的磨合运转中，应选择的磨合方法是（）。A．加上负荷分多次短时间运行B．无负荷长时间连续运行C．无负荷分多次短时间运行D．逐加负荷先短时间后长时间运行B10.对于活塞环工作面与气缸套内表面材料匹配不合适的是（）。A．镀铬活塞环与铸铁缸套B．镀铬活塞环与镀铬缸套C．喷铜活塞环与铸铁缸套D．喷钼活塞环与镀铬缸套D11.缸套外侧冷却水腔中的死水区周围产生的腐蚀损坏是（）。A．电化学腐蚀B．化学腐蚀C．空泡腐蚀D．氧浓差腐蚀B12.柴油机气缸套的腐蚀主要有（）。Ⅰ.缸套内表面低温腐蚀Ⅱ.缸套内表面高温腐蚀Ⅲ.缸套外表面电化腐蚀Ⅳ.缸套外表面应力腐蚀Ⅴ.缸套存在微观小孔裂纹或沟槽引起的穴蚀Ⅵ.冷却水空间局部水流不畅，含氧浓度不同而形成氧浓差腐蚀A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣB．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤB13.缸套内表面的故障一般有（）。Ⅰ.裂纹Ⅱ.高温腐蚀Ⅲ.低温腐蚀Ⅳ.磨损Ⅴ.穴蚀Ⅵ.擦伤A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣB．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤC14.防止气缸套低温腐蚀的方法有（）。Ⅰ.尽可能使用硫分低的燃油Ⅱ.尽可能减小活塞与缸套的装配间隙Ⅲ.避免长期低负荷下运行Ⅳ.缸套壁温在硫的燃烧产物和蒸汽露点之上Ⅴ.减少缸套振动Ⅵ.采用适当的碱性气缸油A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣB．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅤC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋ⅤB15.防止气缸套低温腐蚀的方法主要有（）。Ⅰ.减少活塞与缸套装配间隙Ⅱ.冷却水温不要太低Ⅲ.避免长时间低负荷运行Ⅳ.采用适当的碱性气缸油Ⅴ.在冷却水中加添加剂Ⅵ.冷却水压力要适当A．Ⅰ＋Ⅱ＋ⅥB．Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣC．Ⅰ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋ⅢC16.通常在柴油机中可能发生穴蚀的部件是（）。Ⅰ.喷油泵柱塞表面Ⅱ.缸套内表面Ⅲ.缸套外表面Ⅳ.白合金表面Ⅴ.高压油管内表面Ⅵ.喷油泵出油阀A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥB．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD17.通常通过气缸体观察孔的观察可以判断（）。Ⅰ.活塞环的磨损情况Ⅱ.活塞环的黏着状态Ⅲ.喷油量情况Ⅳ.活塞环的弹力如何Ⅴ.气缸注油量是否适当Ⅵ.气缸套的磨损情况A．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅴ＋ⅥB．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥB18.在柴油机推进装置中，容易发生穴蚀的部件是（）。Ⅰ.十字头机缸套外壁Ⅱ.筒形活塞式机缸套外壁Ⅲ.套管式活塞冷却机构Ⅳ.螺旋桨叶片Ⅴ.推力轴承推力块Ⅵ.回油孔式喷油泵A．Ⅰ＋Ⅱ＋ⅥB．Ⅱ＋Ⅳ＋ⅥC．Ⅰ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅲ＋ⅤA19.防止缸套穴蚀的措施是（）。Ⅰ.采用适当碱性气缸油Ⅱ.在冷却水中加入缓蚀剂Ⅲ.减少缸套振动Ⅳ.改善冷却水的流动Ⅴ.避免长期低负荷运转Ⅵ.缸套外表面加保护层A．Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋ⅥB．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅳ＋ⅤC．Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅴ＋ⅥD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅴ＋ⅥD20.气缸套过度磨损的原因与下列哪些因素有关（）。Ⅰ.材料Ⅱ.气缸过热Ⅲ.气缸冷却过度Ⅳ.硬质颗粒过多A．Ⅰ＋Ⅱ＋ⅣB．Ⅰ＋Ⅲ＋ⅣC．Ⅱ＋Ⅲ＋ⅣD．Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ考点3活塞组件的故障及维护管理23题1．活塞裂纹活塞裂纹及裂缝多数出现在活塞顶面、环槽、销孔和冷却侧加强筋等处。筒形活塞的销座处也因机械应力过大容易产生裂纹。2．活塞顶的烧损活塞顶金属材料有时会逐渐被烧蚀，使活塞顶越来越薄，强度越来越差。3．活塞的磨损活塞的磨损包括活塞本体、活塞环和活塞销的磨损。活塞本体的磨损主要发生在裙部、环槽和销座上。（1）活塞外圆的表面磨损活塞外圆的表面磨损是指活塞裙部的磨损。中小型四冲程筒形活塞式柴油机的裙部磨损发生在左右方向上，磨损后出现椭圆度，即椭圆的短轴在左右方向上。（2）活塞环槽平面的磨损活塞环槽磨损是指环槽上下端面的磨损。环槽中的平面磨损，不仅增加了活塞环天地方向的间隙，而且因磨损不均匀，引起环槽平面不平而使活塞环天地间隙（平面间隙）不均匀，从而造成漏气，使得气缸内压缩压力和爆发压力下降，滑油与燃油容易进入间隙形成积炭，环槽过度磨损还会使活塞环在环槽中产生扭转与弯曲甚至断裂或黏住而失去弹性。（3）活塞销座的磨损活塞销座磨损后使销孔呈椭圆形状，即上下方向直径增大，沿销轴线方向还可能会出现锥度，使销轴中心线发生倾斜。4．活塞环的异常磨损、黏着和折断（1）活塞环的异常磨损。在正常情况下，若活塞环得到良好的润滑，则它的磨损速度通常不超过0.3～0.5mm/kh（2）活塞环的黏着。在正常情况下，由于活塞的往复