船舶柴油機——氣缸

1、1船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 2船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五氣缸=氣缸套+氣缸體氣缸體氣缸套3船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五氣缸（Cylinder）4船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五中小型柴油機的機體機架與缸體制成一體5船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五二沖程柴油機氣缸套二沖程柴油機氣缸套6船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六

2、節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、一、 氣缸的功用及工作條件氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 7船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五一、缸套的作用及工作條件一、缸套的作用及工作條件1. 作用：作用：構(gòu)成燃燒室的機件之一；筒形機，引導活塞組往復運動并承受側(cè)壓力；二沖程機，氣缸中下部設(shè)氣口，布置氣道；十字頭機氣缸下部作掃氣泵空間；氣缸外設(shè)置掃氣箱、排氣管、凸輪箱、增壓器等。 2. 工作條件：工作條件：安裝力和高溫、高壓燃氣作用 較大機械應力和熱應力變形；缸套內(nèi)受燃氣的高溫和低溫腐蝕，外受到冷卻水

3、的腐蝕；活塞組在氣缸套內(nèi)的高速往復運動，引起摩擦和磨損；筒形活塞，受活塞組側(cè)推力的撞擊，產(chǎn)生變形和高頻振動，引起穴蝕。當用貫穿螺栓把氣缸體、機架和機座緊固到一起時，氣缸體承受壓力。8船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、二、氣缸套的要求及材料氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 9船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五二、二、 氣缸套的要求與材料氣缸套的要求與材料 1. 要求：要求：足夠的強度和剛度，良好的耐磨性和抗腐蝕能力，并對它進行良好的潤

4、滑和冷卻；在氣缸套和氣缸蓋的結(jié)合面、氣缸體和氣缸套的結(jié)合面要有可靠的氣封和水封。 2. 材料及處理：材料及處理：灰鑄鐵、耐磨合金（含硼、鋇、鈦、磷、妮等）鑄鐵和球墨鑄鐵。缸套內(nèi)表面進行松孔鍍鉻、氮化、磷化、表面淬火、噴鍍耐磨合金等工藝處理。 10船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、三、氣缸套的種類氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 11船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五三、氣缸套的種類1）濕式氣缸套濕式氣缸套優(yōu)：外表面與水接觸，冷卻效果

5、好；制造方便；缺：壁厚較大，需可靠的冷卻水密封。應用最廣。2）干式缸套）干式缸套缸套外部鑲套形成。降低氣缸體高度，簡化結(jié)構(gòu)減輕重量，對超長行程尤其有利。用于新型低速機。外表面不與水接觸，氣缸體內(nèi)布置水腔。優(yōu)：缸套薄，省合金材料；缺：缸體內(nèi)孔和缸套外表面需精密加工，保證緊密貼合，良好散熱。用于批量生產(chǎn)小型機。3）帶冷卻水套式氣缸套）帶冷卻水套式氣缸套c）帶冷卻水套式氣缸套12船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五缸套下部不冷卻缸套下部不冷卻010 Cooling jacket 022 Clamp034 Screw 046 Cylinder liner071 O-ring 083 Non-

6、return valve, complete095 O-ring 117 Cooling water connection129 Packing 142 Thrust piece154 Spring 166 Steel ball178 Valve housing 201 O-ring213 Pipe 225 Screw13船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五帶冷卻水套式缸套帶冷卻水套式缸套冷卻水套14船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五氣缸套發(fā)展歷程氣缸套發(fā)展歷程隨著柴油機強載度逐漸升高，氣缸套的發(fā)展。早期低功率缸套凸肩加高、增厚+鉆孔冷卻15船舶柴油機輪機工程系2022年

7、5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、四、氣缸套的定位與密封氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 16船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五四、氣缸套的定位與密封四、氣缸套的定位與密封軸向定位凸緣受熱下部自由伸縮氣封可加入紫銅墊片水封橡膠圈套在缸套外緣17船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、五、氣缸套的潤滑和冷卻氣缸套的潤滑

8、和冷卻六、結(jié)構(gòu)形式 18船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五五、氣缸套的潤滑用于筒形機用于十字頭機方式飛濺潤滑注油潤滑缸套上開有注油孔和注油槽注油孔位于活塞行至上止點時，1、2道環(huán)之間；注油槽布置成下八字形。19船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五有些二沖程機注油孔開在掃氣口上方五、氣缸套的潤滑20船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五五、氣缸套的冷卻作用：降溫；減熱應力；防套內(nèi)滑油結(jié)焦；保證活塞與缸套的間隙。冷卻介質(zhì)：淡水冷卻水流路徑：由下進入，向上流動，最高點排出；避免形成氣囊，采用螺旋水道、鉆孔冷卻等。檢漏孔設(shè)在兩道密封圈之間，查漏。MAN-B&W-L

9、5864Sulzer ZA4021船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五第六節(jié)第六節(jié) 氣缸（氣缸（Cylinder）一、 氣缸的功用及工作條件 二、氣缸套的要求及材料 三、氣缸套的種類 四、氣缸套的定位與密封 五、氣缸套的潤滑和冷卻六、六、結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 22船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五四沖程柴油機的氣缸23船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五二沖程二沖程S-MC型型柴油機氣缸柴油機氣缸左為S-MC型，右為S-MC-C型。S-MC-C改進型結(jié)構(gòu)特點：（右與左的區(qū)別）1）S-MC-C改進型，氣缸體內(nèi)無冷卻水腔，避免了缸套下部的低溫腐蝕。2）缸套與缸蓋密封面降

10、低，密封面工作條件較好。3）進一步降低了缸體的高度24船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五 RTA鉆孔冷卻缸套鉆孔冷卻缸套結(jié)構(gòu)特點：上部壁厚，剛度和強度高，氣體壓力作用的機械應力和變形均較??；受熱內(nèi)表面，沿圓周均勻斜鉆許多冷卻水孔，冷卻效果很好，既降低內(nèi)表面溫度，又減小上部溫差，減小熱應力。上部與缸體間水密，靠缸套凸緣與氣缸體支承凸緣肩的精確加工或加紫銅墊圈保證。下部采用23道“O”型密封圈進行密封，密封圈由耐油耐熱橡膠（如丁睛橡膠）制成。25船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五MC型柴油機氣缸套結(jié)構(gòu)特點：凸肩上半部鉆孔冷卻，下半部外側(cè)裝有鋼套6，形成冷卻水腔5，見b）圖。

11、缸套支承環(huán)帶上均布著安裝注油接頭的鉆孔，見a)圖。缸套凸肩高，降低了氣缸體的高度。缸套下部不用水冷卻，使氣缸套中、下部有較高的溫度，消除該區(qū)域腐蝕磨損。新型低速柴油機均已采用凸肩很高、氣缸套的下部不用水冷卻的氣缸套。如“干式”氣缸體。S-MC-C .26船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五其 他 新型中速機越來越多采用在缸套頂部設(shè)置一只活塞清潔環(huán)（抗磨環(huán)、火焰環(huán)）。 作用：消除活塞頭部積炭，防止活塞頭部積炭摩擦缸套壁面，改善了缸套與活塞之間的潤滑，從而可以提高pmax，并可以使機油耗降低。 27船舶柴油機輪機工程系2022年5月27日星期五S-MC-C型柴油機氣缸套型柴油機氣缸套 Piston