Rybárske plavidlo prichádza spolu s únikom kompresie na jednom valci pomocného motora. Hlava valcov je do jedného dňa vypnutá a hlavný inžinier stojí pred známou voľbou: opraviť odliatok alebo ho vymeniť. Pri štvortaktnom lodnom motore toto rozhodnutie zvyčajne závisí od troch vecí, stavu sediel ventilov, rovinnosti požiarnej plošiny a výsledku tlakovej skúšky na chladiacich kanáloch. Všetko, čo potom nasleduje, je skôr problémom zdrojov ako inžinierskym problémom.
Štvortaktné lodné motory pokrývajú veľmi široký rozsah úloh, od malých generátorových súprav na pobrežných plavidlách až po stredne rýchlostné hlavné motory na trajektoch, vlečných a rybárskych člnoch. Zdieľajú cyklus spaľovania, ktorý potrebuje na dokončenie dve otáčky kľukového hriadeľa a hlavu valca, ktorá musí utesniť spaľovanie, viesť ventily, prenášať vstrekovač a súčasne prepúšťať chladiacu kvapalinu. Tento článok vysvetľuje, ako cyklus funguje, kde je hlava valca vo vnútri tohto cyklu a ako kúpiť náhradné diely bez toho, aby došlo k druhej poruche.
Čo sa vlastne stane počas štyroch ťahov
Názov pochádza z počtu pohybov piestu potrebných na dokončenie jedného energetického cyklu. Nasávanie, kompresia, výkon a výfuk; štyri zdvihy piesta, dve otáčky kľukového hriadeľa, jedno vstrekovanie na valec.
- Indukčný zdvih. Nasávací ventil sa otvorí a piest sa pohybuje dole, pričom nasáva vzduch, ktorý zvyčajne už prešiel cez turbodúchadlo a dochladzovač.
- Kompresný zdvih. Oba ventily sú zatvorené a piest sa pohybuje nahor, pričom stláča náplň na približne 30 až 55 barov a zahrieva ju vysoko nad teplotu vznietenia motorovej nafty.
- Silový zdvih. Palivo sa vstrekuje krátko pred hornou úvraťou, horí a expandujúci plyn poháňa piest nadol. Toto je jediný zdvih, ktorý prináša užitočnú prácu.
- Výfukový zdvih. Výfukový ventil sa otvorí a stúpajúci piest vytlačí spálený plyn von do zberného potrubia a turbodúchadla.
Kvôli tejto postupnosti musí štvortaktná hlava valca niesť aspoň jeden sací ventil a jeden výfukový ventil, často dva z každého, plus vstrekovač, vodidlá ventilov, vložky sediel ventilov a chladiace kanály, ktoré ich oddeľujú. Vačkový hriadeľ a tlačné tyče alebo vahadlá, ktoré poháňajú tieto ventily, sú načasované ku kľukovému hriadeľu, takže každá udalosť prebieha v správnom uhle.
Namiesto toho sa dvojtaktný motor spúšťa pri každej otáčke kľukového hriadeľa, pričom používa vyplachovacie otvory a jeden výfukový ventil alebo port. Tento jediný rozdiel vysvetľuje, prečo tieto dva typy motorov skončili na palube v rôznych zamestnaniach.
Prečo lode stále používajú štvortaktné motory
Dvojtaktný motor vytvára výkon pri každej otáčke, čo je presne dôvod, prečo najväčšie zaoceánske lode používajú ako hlavný pohon pomalobežné dvojtaktné motory: menej dielov, tolerancia ťažkého vykurovacieho oleja a veľmi nízka spotreba paliva na kilowatthodinu. Štvortaktné motory vyhrávajú v ďalších bodoch, na ktorých záleží majiteľom a prevádzkovateľom: nižšia hmotnosť pri rovnakom výkone, menšia pôdorysná plocha, lepšia kontrola emisií a vyššie otáčky, ktoré umožňujú priamo spojenému generátoru produkovať výkon 50 Hz alebo 60 Hz bez prevodovky.
V praxi je väčšina štvortaktných lodných motorov pomocnými motormi alebo hlavnými motormi na menších plavidlách. Výkon generátora je zvyčajne 750, 1 000, 1 200, 1 500 alebo 1 800 otáčok za minútu v závislosti od počtu pólov a frekvencie mriežky, zatiaľ čo strednorýchlostné pohonné jednotky zvyčajne bežia medzi 400 a 1 000 ot./min.
| Funkcia | Dvojtakt | Štvortakt |
|---|---|---|
| Otáčky kľukového hriadeľa za cyklus | Jeden | Dvaja |
| Výmena plynu | Vyplachovacie otvory a výfukový ventil | Nasávací ventil a výfukový ventil |
| Typické použitie na palube | Hlavný pohon na veľkých lodiach | Pomocné motory, hlavné motory trajektov a remorkérov |
| Typický rozsah otáčok | 60 až 250 ot./min | 400 až 1800 ot./min |
| Ventily na hlavu valcov | Zvyčajne jeden výfukový ventil | Dvaja or four valves |
| Zložitosť hlavy valcov | Nižšia | Vyššie |
Prečo zlyhávajú hlavy štvortaktných valcov
Štvortaktná hlava valca je jeden odliatok, ktorý musí obsahovať požiarnu plošinu, dva alebo štyri ventilové porty, vývrt vstrekovača a sieť chladiacich kanálov. Pre všeobecný pohľad na časť a povrchy, ktoré sú dôležité počas kontroly, toto vysvetlenie čo je hlava valca pokrýva základy.
V prevádzke môže kov na strane požiarnej paluby dosiahnuť tri alebo štyristo stupňov Celzia, zatiaľ čo vodná strana zostáva blízko deväťdesiatich stupňov. Každá zmena zaťaženia posúva odliatok týmto gradientom a po niekoľkých tisíckach prevádzkových hodín sa následky prejavia na predvídateľných miestach:
- Sedlá ventilov zapadajú do hlavy, takže ventil sedí hlbšie a vôľa zdvihátka sa uzatvára.
- Medzi dvoma sedadlami alebo medzi sedadlom a objímkou vstrekovača sa objavujú trhliny.
- Chladiace kanály prehlbujú a korodujú, najčastejšie vedľa výfukového ventilu.
- Zlyhajú tesnenia vstrekovača, čím sa palivo dostane do chladiacej vody alebo voda do valca.
- Požiarna paluba sa zdeformuje, čo poruší tesnenie.
- Závity skrutiek hlavy sa naťahujú alebo odizolujú v bloku.
Žiadny z týchto problémov sa neoznamuje potichu. Klesajúca hodnota kompresie, stúpajúca teplota výfukových plynov na jednom valci, bubliny v expanznej nádržke alebo malý pokles hladiny chladiacej kvapaliny sú obvyklé prvé signály.
Opravte alebo vymeňte hlavu valca
Prvý záver: ak má štvortaktná lodná hlava valcov praskliny medzi sedlami ventilov alebo je potrebné vymeniť viac ako dve vložky sedla s ťažkou recesiou sedla, výmena je zvyčajne lacnejšia ako zváranie a opätovné opracovanie a je oveľa menej riskantná. Ak ide o bežnú generálnu opravu, pri ktorej ventily, vedenia a sedlá jednoducho potrebujú obnovu, oprava má stále zmysel.
Pre individuálnu hlavu tieto podmienky zvyčajne nakláňajú rovnováhu smerom k výmene:
- Rovinnosť požiarnej plošiny je mimo limitu výrobcu, ktorý sa často meria v zlomkoch milimetra.
- Únik z chladiacej dutiny počas hydrostatickej tlakovej skúšky.
- Praskliny medzi sedadlami alebo v blízkosti výfukového ventilu.
- Vŕtanie vstrekovača, ktoré už nie je okrúhle, alebo poškodené závity.
- Dva-trikrát už opravovaný odliatok.
Zdrojové riziko patrí do rovnakého výpočtu. Prepracovaná hlava znamená dodatočný čas na obrábanie, druhú sadu tesnení a ďalší zdvih žeriava a loď čakajúca vedľa stojí viac za deň ako nový náhradný odliatok.
Objednávanie náhradnej hlavy valca pre štvortaktný motor
Náhradná hlava valcov je kompatibilný diel vyrobený podľa pôvodných rozmerov, nie diel originálneho vybavenia. V praxi to znamená, že model motora na typovom štítku nestačí. Objednávka potrebuje sadu meraní a identifikátorov predtým, ako sa niečo vyreže alebo odošle.
- Značka motora, model a sériové číslo.
- Prevádzka, generátor alebo pohon, pretože usporiadanie ventilov sa môže v rámci jednej rodiny motorov líšiť.
- Počet ventilov, priemer hlavy ventilu a priemer drieku ventilu.
- Typ vstrekovača a rozmery objímky vstrekovača.
- Umiestnenie a vzor otvorov chladiacej vody.
- Hrúbka požiarnej plošiny a celková výška hlavy.
Dokumentácia a dodacia lehota sú rovnako dôležité. Požiadajte o certifikát materiálu, správu o tlakovej skúške a záznam o rozmerovej kontrole a potvrďte, ako je diel zabalený, pretože nechránená protipožiarna paluba neprežije dlhú námornú nákladnú nohu. Sortiment dodávok usporiadaný podľa značky motora nájdete na katalóg náhradných dielov hlavy valcov .
Zodpovedajúce hlavy valcov podľa značky motora
Hlavy valcov sú zriedkavo zameniteľné medzi značkami. Odliatok pre jedného výrobcu a odliatok pre druhého radlice otvory pre skrutky a málo iného, preto je objednávanie podľa značky a modelu praktickou cestou.
Stredorýchlostné motory od MAN sú bežné na trajektoch a remorkéroch a ich hlavy zvyčajne nesú štyri ventily s tesne uzavretými chladiacimi kanálmi, takže geometria vodnej strany je najťažšia časť, ktorá sa správne reprodukuje.
DONGFANG Hlava valca | Náhradné náhradné diely kompatibilné s lodnými dieselovými motormi MAN Kompatibilné modely: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. Prehľad produktu Hlavy valcov DONGFANG sú kompatibilné náhradné... Zobraziť produkt → Motory Yanmar sa objavujú všade na rybárskych lodiach a malých pobrežných plavidlách, od niekoľkých desiatok kilowattov až po niekoľko tisíc, a ich hlavy valcov sa často vymieňajú skôr počas generálnych opráv na hornom konci ako pri úplných prestavbách.
DONGFANG Hlava valca | Náhradné náhradné diely kompatibilné s Yanmar Marine Diesel Engi Kompatibilné modely: NY160, N165, N180, EY180, N210, EY220, N260, EY260, N280A, N330, S165, S185, M200L, M220L, T20RAL170, MAL200UT, T2040, T2040, T6020, UAL020 Z280DT, Z280ET, MF2... Zobraziť produkt → Stredorýchlostné jednotky Daihatsu sa široko používajú na pomocné napájanie a nezladená hlava sa tu rýchlo prejaví ako nerovnomerná teplota výfukových plynov vo valcoch.
DONGFANG Hlava valca | Náhradné náhradné diely kompatibilné s Daihatsu Marine Diesel En Kompatibilné modely: DL-20, DL-22, DL-26, DL-28, DL-32, 5DK-20, 6DK-20, DK-28, DS-26, PS-26H (D), DC-17, DE-18 Zobraziť produkt → Podobné náhradné hlavy sa dodávajú pre iné rodiny lodných motorov, vrátane modelov Akasaka, Kobe, MaK, Makita, Wartsila, Hanshin a Niigata, ako aj pre domáce čínske dieselové motory používané v generátoroch a čerpacích strojoch.
Inštalačné a námorné skúšobné kontroly
Správne nasadenie hlavy rozhoduje o tom, či výmena vydrží tak dlho ako originál. Postupujte podľa týchto krokov v poradí:
- Pred čistením porovnajte nový odliatok so starou hlavou alebo výkresom, skontrolujte polohu vodných otvorov, hrúbku dosky a dieru vstrekovača.
- Vyčistite závity bloku, skontrolujte, či skrutky hlavy nie sú natiahnuté, a vymeňte všetky skrutky, ktoré povolili.
- Nasaďte nové tesnenie správnym spôsobom, skontrolujte priechody oleja a vody a vyhnite sa tesneniu, pokiaľ to výrobca nešpecifikuje.
- Utiahnite skrutky hlavy v uvedenom poradí a krokoch pomocou kalibrovaného momentového kľúča a tam, kde je to špecifikované, aj uhlomeru.
- Nastavte vôle ventilov za studena a zaznamenajte si hodnoty, aby sa dali znova skontrolovať za tepla.
- Naplňte a odvzdušnite chladiaci systém, potom skontrolujte netesnosti v spojoch hlavy a okolo objímok vstrekovačov.
- Spustite motor najskôr nezaťažený, potom pod zaťažením, pričom sledujte teplotu výfukových plynov, výstupnú teplotu vody z plášťa a tlak v kľukovej skrini pre každý valec, ktorý sa správa inak ako ostatné.
Natiahnutie motora po prvých hodinách chodu je stále štandardnou praxou mnohých motorov so strednými otáčkami, aj keď to manuál nevyžaduje. Stojí to hodinu a zabráni neskoršej oveľa drahšej poruche.
Štvortaktný cyklus sa za storočie nezmenil a nezmenili sa ani dôvody zlyhania hláv valcov. Čo sa mení, je to, aké ľahké je nájsť náhradu, ktorá zodpovedá pôvodným rozmerom, pôvodným vodným priechodom a pôvodnému materiálu. Pred objednávkou dajte dohromady značku, model a namerané údaje, venujte čas potvrdeniu rozmerov požiarnej plošiny a geometrie chladenia a plavidlo dodrží svoj plán.
