第39卷(2017)第4期
使用维修
柴油机 Diesel Engine
Vol.39(2017)No.4
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，窦振囊，邱宏君
（陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713105）
摘要：针对某型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、转闷机构灵活性、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。
关键词：柴油机；缸盖；阀座；磨损
中图分类号：TK423.2 0引言
文献标识码：B
文章编号：1001-4357(2017)04005203
2.1取样
取样部位见图1。
某型柴油机是从德国引进的高速大功率推进用
柴油机，被广泛用作船舶推进、机车牵引和陆用发电。自2002年成功交付并经过多年使用，运行情况总体良好，但也暴露出一些问题。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、气闵与缸盖硬度匹配等方面进行排查，明确了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。
故障描述 1
2015年7月，某型柴油机台架交货试验时，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：12件国产缸盖排气阀间隙出现异常，个别间隙变为0mm（冷态时气阀间隙正常值为0.50mm）。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0.10~1.18mm。更换12件进口缸盖再次进行试验验证，检查发现 15件缸盖排气阀间出现异常，其中包括11件进口缸盖。分解检测发现：缸盖气阀座面磨损量为 0.10~0.30mm。随后3台机相继出现阀座异常磨
损间题。 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（SEM）和能谱（EDS）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。
2
周盘磨损部位
红益碧损部位
图1进口缸盖和阀盘的磨损部位
2.2检测结果分析
（1）阀盘
对阀盘磨损部位进行SEM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 位置和2位置的局部放大图。图2（b）所示区域磨损形貌呈较为明显的凹凸不平，局部有少量型沟形貌，图2（c）所示区域磨损形貌以微犁沟为主。
位置2位置
(a)阔盘整体磨损形貌(b)1位置局部敏大图(c)2位置局部效大图
图2阀盘磨损面SEM
对阀盘磨损部位区域1、2进行EDS分析，分析表明：阀盘磨损表面区域1、2的成分除Ni元素外（源自其自身成分），主要由C、Fe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