船用柴油机活塞环故障分析毕业论文

船舶柴油机监测及故障诊断技术论文[5篇模版]第一篇：船舶柴油机监测及故障诊断技术论文在船舶当中，柴油机是最为重要的部分之一，为船舶的航行提供了重要的动力。

在柴油机的运行当中，由于工作条件恶劣，机器结构复杂，并且需要较高的强载度，因而很容易发生故障问题。

如果发生故障，会对船舶的正常航行造成影响，带来巨大的经济损失，严重时还可能威胁到整船人员的安全。

基于此，在船舶柴油机的运行当中，应当对其进行有效的监测，通过科学的故障诊断技术的运用，保证船舶柴油机良好的工作状态。

一、船舶柴油机的主要故障在船舶柴油机当中，通常具有较为复杂的结构，因而可能会产生很多不同种类的故障，同时有很多不同的原因会造成船舶柴油机故障，各种故障所发生的频率也不尽相同。

以某型号的船舶柴油机为例，其主要的故障类型包括了喷油设备及供油系统、漏油及漏水、漏气、基座、破坏及破裂、涡轮增压系统、曲轴、齿轮及驱动装置、调速器齿轮、气阀及阀座、活塞组件、漏油及润滑系统，以及一些其它的故障问题。

二、船舶柴油机监测与故障诊断技术（一）油液分析法在船舶柴油机状态监测和故障诊断当中，可以利用光谱分析法、铁谱分析法对润滑油进行分析[1]。

在柴油机的运行中，各个运动副会发生磨损，在不同磨损情况下，会形成不同的微粒，存在于润滑油当中。

因此，利用光谱或铁谱对润滑油中的金属微粒进行检测，就能够判断柴油机的故障信息。

在实际应用中，光谱和铁谱各自具有不同的监测功能与监测效果。

利用光谱法，能够对润滑油中磨损原件的含量进行准确的测定，但是对其形状、磨损类型等，难以进行了解。

而利用铁谱法能够对金属微粒的成分、大小、形状等进行了解，但是难以对有色金属进行高灵敏度的判别。

对此，可以综合应用光谱和铁谱分析法进行应用。

不过需要注意的是，利用这种油液分析法进行监测与诊断，在实时监测、缸位确定等方面存在一定的不足，只能定性描述油液分析结果，具有一定的随机性特点，因此在实际应用中要加以注意。

柴油机活塞环故障分析及处理摘要：活塞环作为柴油机燃烧室重要组成之一，在柴油机正常的运行占据着重要的作用。

因此，我们在密切关注航运事业的同时不能忽略活塞环在船舶运行中出现的各种故障。

活塞环故障的控制主要体现在轮机工作人员在日常的工作中对于柴油机的日常维护与保养以及及时的发现船舶柴油机在运行中出现的不同程度的问题，对于发现的问题能够有效的进行分析和解决，防止故障的发生造成严重的影响。

关键词：柴油机活塞环；故障；处理在工业产业运行及发展的背景下，船用柴油机作为设备使用中较为重要的组成，在活塞环使用的过程中，将其运用在密封燃烧室之中，可以在活塞达到一定位置之后，保证燃烧室内有充足的温度及压力，提高燃烧处理的整体效果。

对于柴油机活塞环的技术形式，其状态直接影响柴油机的工作可靠性、动力性和经济性。

而且，在活塞、活塞环工作条件相对恶劣的环境下，机械设备的磨损会增加损失功率，由于活塞环是活塞组件中最容易损坏的零件，其工作情况会对燃烧油的完整度受到损失，所以，在柴油机活塞环运用中，应该注意对活塞的管理，结合柴油机的运行特点，保证设备系统运行的安全性。

一、活塞环为保证密封可靠和防备个别环折断，一个活塞环上设多道气环，多道环还可以形成曲径式密封，环数越多，气体的泄露越少。

但是环的数目会使活塞的摩擦损失增加。

另一方面，活塞运动速度与漏气的多少成反比。

所以在设计上还是应尽可能地减少气环的数目。

通常高速机采用 2～3 道气环，中速机采用3～4 道气环，低速机采用5～7道气环。

结合柴油机系统的运行特点，活塞环的工作环境相对较差，如，在第一道活塞环运行中，受到高温、高压因素的影响，会降低缸体内的密封效果。

第二，在第二道环下方气体压力分析中，需要将气缸压力控制在 10% 的状态，通过密封系统的处理及调整，提高活塞环运行的效果，充分满足活塞环的工作需求。

在气体压力的影响下，活塞环在往复运动的惯性力影响下，活塞环及气缸套会产生摩擦力。

56│DISCRETE MANUFACTURING│离散制造船舶柴油机活塞环磨损监测技术分析Analysis of Wear Monitoring Technology for Piston Ring of Marine Diesel Engine • 中船动力有限公司 刘英杰 Liu Yingjie摘 要：活塞环是柴油机设备上非常重要的零部件之一，它的好坏决定着柴油机的运行性能，所以对活塞环的状态监测是非常有必要的。

New Sulzer公司研发的SIPWA系统可以在柴油机运行过程中实时监测活塞环的磨损状态并且生成磨损趋势，有效提高了柴油机工作的可靠性。

关键词：活塞环 SIPWA-TP系统 磨损量 视情维修管理Abstract: Piston ring is one of the most important parts on diesel engine equipment. Its quality determinesthe running performance of diesel engine. Therefore, it is very necessary to monitor the condition of pistonring. The SIPWA system developed by New Sulzer can monitor the wear state of the piston ring in real timeduring the operation of the diesel engine and generate wear trends, which effectively improves the reliability ofthe diesel engine.Key words: Piston ring SIPWA-TP system Wear amount Maintenance management as appropriate【中图分类号】TK42 【文献标识码】B 文章编号1606-5123（2019）10-0056-021 引言活塞环作为船舶柴油机上工作环境最恶劣的零部件之一，它的状态好坏直接决定了柴油机能否正常运行。

论船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法摘要：活塞环是柴油机燃烧室最为重要的组件之一，具有维持活塞和气缸套间的有效密封与将活塞热量传递给气缸壁的散热功能。

本文就船舶柴油机活塞环断裂的原因及应对方法进行深入地研究。

关键词：活塞环；断裂；原因；应对方法1 引言当前在船舶柴油机中运用的活塞环多种多样，其本质区别便是活塞环的原料、外表涂层、搭口方式以及断面形状的差异。

所有活塞环均具备自身独有的优势与缺陷，各种柴油机需按照本身的特征选取相应的活塞环组合，实现良好的刮油与密封效果。

2 活塞环简介活塞环是一种运用于嵌入到活塞槽沟内侧的金属环，活塞环主要有机油环与压缩环两种形式。

压缩环能够运用于密封燃烧室当中的可燃混合气体；机油环则能够运用于刮除汽缸中多余的机油。

活塞环是一类具备较大向外扩张形变的金属弹性环，其被安装至剖面及其对应的环形槽中。

旋转与往复运动的活塞环，依托液体又或是气体间的压力差，在环外圆面与气缸及环与环槽的侧面间产生密封。

3 船舶柴油机活塞环断裂的原因分析3.1 活塞的原因因为环槽加工质量较差又或是长期工作或者磨合不佳导致环槽的上下外表面的不平整；又或长期性的高温作用造成环槽出现高温蠕变；或活塞头部因为热膨胀形变而产生鼓形或者扇形；环槽被磨损为喇叭状，导致环槽面的支承较差，在燃气压力重复作用状况下环遭受重复的弯曲与扭转作用而产生疲劳断裂。

3.2 汽缸套的原因由于缸套运用时间较久，润滑不良以及磨合不良等缘由导致气缸出现较为严重的磨损。

在上下死点部位形成阶梯形状的磨损造成凸肩，在连杆大端形成非常大的磨损又或是连杆大小端轴承维修以后导致最初死点部位出现变化的时候，在惯性力影响下导致撞击断环。

除此之外，由于缸套磨损使得轴向产生锥度又或是呈鼓形，在圆周方向呈现为椭圆形又或者是不规则的棱圆形，活塞环在上下运动的过程中形成局部应力，使得受力不均匀造成疲劳断裂或者是冲击断裂。

3.3 活塞环的原因第一，环的开口缝隙较小，在受热膨胀以后没有任何膨胀余地，导致内部热应力不断加大，导致环在开口周围又或开口对面发生断环。

结论活塞环是柴油机中重要的零部件之一活塞环的工作情况对燃油燃烧的完善程度和工作状态起着至关重要的作用随着现在柴油机监控技术的发展如油液分析技术磨损监控技术缸套油膜监控技术等已经在新兴现代化船舶上得到应用这为轮机员分析判断活塞环及气缸内的工作状态提供了有利的依据
第8期 *!!9 年 : 月
内燃机 +,-(.,#/ 012%34-51, 6,75,(4
・ 0# ・
内燃机
!""# 年 $ 月
重磨损， 从而强度下降而断环。 环槽下端面的积碳尚 软时， 环仍可活动和保持气缸密封性。 当积碳增多使 环活动受阻时，环与缸壁强力作用刮下的滑油和金 属屑混合，在燃气作用下在环槽下端面形成局部坚 硬积碳。环在此坚硬积碳下受到周期性燃气压力作 用， 发生弯曲疲劳折断。 %& 由于缸套使用时间过长， 磨合不良或润滑不 良，润滑油品牌使用不当等原因造成缸套的严重磨 损。在上、 下死点位置产生阶梯状磨损引起凸肩， 在 连杆大端产生较大磨损或连杆大小端轴承修理后使 原来死点位置发生变化时，在惯性力作用下造成撞 击断环。 ’& 使用燃油的经常变动。船上使用的燃油由于 加油港经常变动， 不同国家、 厂家的燃油由于其产地 和冶炼工艺的不同， 其性能指标也有很大差异。 如果 在净化燃油时不采取措施， 将影响燃油处理的质量。 燃油中的灰分过高，将造成活塞环和缸套间的磨损 加剧， 这些因素必然影响柴油机的燃烧过程， 造成燃 烧室内温度过高。同时由于某些柴油机长期在低转 速、 低负荷下工作或进出港频繁用车， 而气缸注油量 不作调整， 造成气缸注油量增加， 过多的气缸油由于 泵油作用在环槽处形成积聚，当气缸内温度过高时 积聚的滑油形成燃烧， 为活塞环的折断创造了条件。 (& 滑油和燃油的配合问题。从燃油的性质上来 分析， 有的燃油所含的硫分较高， 如雷氏 ) """ * 燃 油。因此当燃油燃烧时所产生的 +,! 和 +,- 也就比 较多。 而 +,! 和 +,- 在高温下呈气态， 直接与金属作 用会引起气体腐蚀，并促使积碳和胶质沉积物坚硬 化， 增加了缸套、 活塞环的磨损。 按要求， 当柴油机使 用高硫分的燃油时， 应使用强的或高碱性专用滑油， 因高碱性的润滑油可以中和由于以上原因所生成的 酸， 并能减少机件的磨损。 如果主机在运行中没有使 用与燃油相匹配的气缸油，有时甚至用机油来代替 气缸油。这样， 滑油中和燃烧生成酸的能力下降， 造 成酸性物质对活塞、 活塞环的腐蚀更加严重， 导致经 常发生活塞环折断现象。 .& 针对二冲程的柴油机，由于活塞环会挂住气 口， 将导致二冲程柴油机扫气口处倒角不够， 活塞环 也会被气口挂断造成断环。

成人高等教育毕业设计（论文）题目：船舶柴油机活塞的检修学生姓名：姜龙函授站点：威海学号：091462001 专业名称：轮机工程学习层次：本科学习形式：函授指导教师：陈群生审核签字：二○一一年九月摘要海上运输是交通运输的重要组成部分，在促进外贸运输发展和推动对外贸易增长等方面以其他运输方式不可比拟的优势发挥出越来越重要的作用。

船舶柴油机的结构比较复杂，它是由许多机构和系统组成。

尽管各种柴油机的结构、型号各异，但从工作原理和总体结构上看则有很多共同之处。

活塞是柴油机的主要运动部件之一，是燃烧室的组成部分。

活塞工作时承受着很大的机械应力和热应力，同时还承受摩擦，所以活塞很容易损坏，而且损坏后所带来的影响或损失也是不容忽视的。

本文由活塞的四种常见的损坏形式来阐述活塞式如何损坏的及损坏后的修理和检验。

关键词：常见故障，活塞处理，柴油机，修理，检验AbstractMaritime transport is an important part of transportation, transportation in the promotion of foreign trade development and promotion of foreign trade growth and other aspects of the incomparable advantage of other modes of transport play an increasingly important role. The structure of marine diesel engine is more complex, it is composed of many institutions andsystems. Although the structure of a variety of diesel engines, models vary, but the working principle and the overall structural point of view there are a lot in common. Diesel engine piston is one of the major moving parts, is part of the combustion chamber. Piston work under a lot of mechanical stress and thermal stress, but also to withstand friction.Therefore, the piston is easy to damage in use, especially high-supercharged diesel engine pistons, engine management which requires a careful analysis based on the principle, to identify the causes, and thus solve the problem, the machine back to normal operation, to ensure safety of navigation .Key wods: familiar malfunction, Pistons deal，diesel目录第一章简述活塞 (1)1. 1 活塞的作用 (1)1. 2活塞的工作条件 (1)第二章活塞损坏的原因 (2)2．1活塞外圆表面的磨损原因 (2)2. 2 环槽磨损的原因 (2)2. 3 活塞裂纹和破裂的原因 (3)2. 4 活塞烧蚀原因 (3)第三章活塞损坏的修复 (4)3. 1活塞外圆表面磨损的修复 (4)3. 2环槽磨损的测量和修复 (4)3. 3活塞裂纹的修复 (5)3. 4活塞烧蚀测量和修复 (6)第四章修复后活塞的检验 (7)第五章结束语 (8)参考文献 (9)致谢 (10)1简述活塞活塞是柴油机的主要运动部件之一，是燃烧室的组成部分。

船舶柴油机活塞环故障分析摘要：船舶轮机管理是保障船舶能够正常运营的关键措施，而在进行船舶轮机管理时，管理人员需要将重点放在船用柴油机的管理上，而对于船用柴油机而言，其中的重要设备构成为活塞环，而在具体的船舶营运过程中，常见活塞环故障。

因而，船舶轮机管理人员应充分重视对活塞环进行管理，在采取相应的故障预防与处理措施的基础上，能够显著提高船舶柴油机的运行效率与质量。

本文在对船舶柴油机活塞环故障进行分析时，主要从多个角度深入分析了常见的活塞环故障及故障的有效排除措施。

关键词：船舶柴油机；活塞环故障；故障分析对于内河船舶设备而言，船舶柴油机是关键，柴油机燃烧室的组成部分较为复杂，主要包括活塞、活塞环、气缸以及气阀等。

在日常的船舶营运与管理过程中，管理人员应重视对船舶柴油机进行养护，其中最需要加强养护的则为活塞环。

活塞环在实际运营过程中常出现磨损、折断等故障，针对上诉故障，要及时查明原因，并采取措施进行处理，才能保证降低故障对船舶正常营运的负面影响。

1 活塞环黏着故障分析1.1 故障表现在船舶柴油机活塞环故障中，活塞环黏着是较为常见的故障现象，也可以将其称之为活塞环固着。

对该现象出现的原因进行分析可知，当活塞环槽内存在较多的油污或者活塞环所处的环境温度过高导致出现较多的碳堆积以及燃油燃烧不良等因素，都会导致活塞环的自由运动受到影响。

当活塞环不能高频率的自由运动时，活塞环的密封性将受到影响，从而会出现气缸喘气以及功率下降等现象，并进一步导致缸套磨损。

当活塞处于过载或长时间的工作状态时，滑油会出现氧化，与此同时，燃油也会出现燃烧不良现象，最终会导致缸内堆积过多的碳，并形成积碳杂志，此时，环槽会出现堵塞，活塞环则会黏着在活塞环中，导致活塞环的正常工作状态受到影响。

结合实际经验可知，处于第一和第二道位置的活塞环最常见黏着故障，当黏着问题严重时，则所有的活塞环都会受到影响。

1.2处理措施对活塞环黏着故障进行处理，技术人员需要针对气缸过热与气缸油过多等现象采取针对性处理措施。

技术创新63船用柴油机活塞环折断是船舶轮机 管理中常见的故障，本文深度认识活塞 环结构原理以及工作中折断损坏的原 因，提出了相应的预防措施和对策，对 活塞环的日常管理和维护提出实用和有 效的建议。

活塞环（图1)是内燃机燃烧室组成 的重要部件之一，有气环和刮油环之分。

图1活塞环气环的主要作用是：①密封气缸工作 空间的气体。

柴油机机工作时进气冲程进 入的新鲜空气，在压缩冲程进行脚’为 活塞到达上死点时满足燃油的自燃，压缩 终点温触须■要求，而气缸的密封非 常重要，气环的密封则是柴油机工作燃烧 质量好甚至是能否起动的关键。

②导出活 塞热。

柴油机在燃烧膨胀过程中，仅有20%至40%的热能转换为机械能，剩余的 60%至80%的热能积聚在气缸中，大型低 速柴油机舰冷却液带走气缸和活塞热， 中小型柴油机则通过气环的传递，把活塞套，再酣冷却水_而带走气缸和活塞热。

③保持活塞运动的中心。

中小型柴油机的活鲥料錢是铭合金， 而缸套的材料主要是铸铁，设计时为避免 活塞受热膨胀拉缸，甚至咬缸，活塞夕啦 比缸套内径要小，为保证活塞在气缸中运 行时，不会碰撞和拉扯，由气环固定活塞 的中心线，上下运行时，活塞与缸套的中 心线一致。

油环的主要作用有：①活塞上行时， 将滑油均匀分布于气缸壁，保持活塞环与缸套之间处于临界摩擦，因为油太多会使 滑油窜缸燃烧，油太少会加大活塞磨损和 干磨发热。

②活塞下行时，将润滑油刮回 油池，防止润滑油滞留在所气缸中燃烧。

活额贼油m i 作过程中，工作条件十分恶劣。

气缸内燃烧时最高温度可淑000t ,压力10 MPa ,这就使得活塞产生冲 击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内 以很高的速度（8 m/s ~ 12 m/s )往复运 动，且速度在不断地变化，这就产生了很 大的惯性力，使活塞受到很大的附加载 荷。

活塞在这种恶劣的条件下工作，会产 生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和 热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。

・"# 年 $ 月
重磨损， 从而强度下降而断环。 环槽下端面的积碳尚 软时， 环仍可活动和保持气缸密封性。 当积碳增多使 环活动受阻时，环与缸壁强力作用刮下的滑油和金 属屑混合，在燃气作用下在环槽下端面形成局部坚 硬积碳。环在此坚硬积碳下受到周期性燃气压力作 用， 发生弯曲疲劳折断。 %& 由于缸套使用时间过长， 磨合不良或润滑不 良，润滑油品牌使用不当等原因造成缸套的严重磨 损。在上、 下死点位置产生阶梯状磨损引起凸肩， 在 连杆大端产生较大磨损或连杆大小端轴承修理后使 原来死点位置发生变化时，在惯性力作用下造成撞 击断环。 ’& 使用燃油的经常变动。船上使用的燃油由于 加油港经常变动， 不同国家、 厂家的燃油由于其产地 和冶炼工艺的不同， 其性能指标也有很大差异。 如果 在净化燃油时不采取措施， 将影响燃油处理的质量。 燃油中的灰分过高，将造成活塞环和缸套间的磨损 加剧， 这些因素必然影响柴油机的燃烧过程， 造成燃 烧室内温度过高。同时由于某些柴油机长期在低转 速、 低负荷下工作或进出港频繁用车， 而气缸注油量 不作调整， 造成气缸注油量增加， 过多的气缸油由于 泵油作用在环槽处形成积聚，当气缸内温度过高时 积聚的滑油形成燃烧， 为活塞环的折断创造了条件。 (& 滑油和燃油的配合问题。从燃油的性质上来 分析， 有的燃油所含的硫分较高， 如雷氏 ) """ * 燃 油。因此当燃油燃烧时所产生的 +,! 和 +,- 也就比 较多。 而 +,! 和 +,- 在高温下呈气态， 直接与金属作 用会引起气体腐蚀，并促使积碳和胶质沉积物坚硬 化， 增加了缸套、 活塞环的磨损。 按要求， 当柴油机使 用高硫分的燃油时， 应使用强的或高碱性专用滑油， 因高碱性的润滑油可以中和由于以上原因所生成的 酸， 并能减少机件的磨损。 如果主机在运行中没有使 用与燃油相匹配的气缸油，有时甚至用机油来代替 气缸油。这样， 滑油中和燃烧生成酸的能力下降， 造 成酸性物质对活塞、 活塞环的腐蚀更加严重， 导致经 常发生活塞环折断现象。 .& 针对二冲程的柴油机，由于活塞环会挂住气 口， 将导致二冲程柴油机扫气口处倒角不够， 活塞环 也会被气口挂断造成断环。

分类号编号烟台大学毕业设计大型低速柴油机活塞环常见故障分析及处理Fault analysis and processing of large low-speed diesel engine piston rings院系：海洋学院专业：轮机工程技术姓名：朱武刚学号：201060602147指导老师：王鑫2013年5月26日烟台大学海洋学院大型低速柴油机活塞环常见故障分析及处理姓名：朱武刚导师：王鑫2013年5月26日烟台大学毕业论文任务书院（系）：海洋学院姓名朱武刚学号201060602147 毕业届别2013 专业轮机工程毕业论文题目大型低速柴油机活塞环常见故障分析及处理指导教师王鑫学历本科职称工程师所学专业船舶电气主要内容：分析柴油机活塞环常见的故障，对其故障机理和原因进行分析，论述常见故障的诊断和检测方法，提出各种故障的维修方法。

基本要求：⑴格式符合规范要求，文字材料通顺、清楚；⑵论文结构要严谨、层次清晰，选用数据准确、论据充分，分析归纳合理，结论正确。

进度安排：2013.2.25~3.1 开题、搜集资料2013.3.4~3.18 完成论文大纲2013.3.19~5.20 撰写毕业论文初稿。

2013.5.20~6.8 论文修改定稿、打印并准备答辩。

指导教师签字：2013年02月25日院（系）意见：教学院长（主任）签字：年月日附注：大型船用柴油机活塞环故障分析及处理【摘要】：活塞环是柴油机中重要的零部件之一,活塞环的工作情况对燃油燃烧完善程度和工作状态起着至关重要的作用,活塞环在气缸套中受到高温高压燃气的作用和冲刷产生很大的机械应力与热应力；在恶劣的工作条件和低的运动速度下难于形成理想的液体动压润滑，管理不当会出现故障的可能性，一旦出现故障就有可能破坏主机的正常工作性能,严重时还会致使活塞，气缸，增压器等相关件损坏,其危害是相当严重的，因此，正确认识活塞环断裂产生的机理，并采取积极的预防措施，对于船舶的安全营运和提高机械设备的使用效益有十分重要的意义。

船用柴油机排气阀内、外活塞表面损伤失效分析摘要：通过大连船用柴油机失效活塞材料内部质量的理化检验分析，阐述了船用柴油机失效活塞材料的组织特点，结合失效活塞特定的外观破坏形貌以及热处理工艺特点，指出了造成这次活塞失效的主要原因是内、外活塞原始表面存有数量较多且处于亚稳态的残余奥氏体，摩擦力作用下向稳态马氏体转变的同时出现体积膨胀，使得内、外活塞匹配间隙减少，增加了内、外活塞表面间的摩擦力，导致局部温度超过其奥氏体化温度，匹配表面硬度降低，引起了粘着磨损。

关键词：失效活塞；马氏体转变；粘着磨损Failure Analysis of Exhaust Valve Piston of Marine DieselEngineAbstract:The physical and chemical test was used to study the internal quality of the exhaust valve piston of marine diesel engine. This paper described microstructure characteristics and internal defect. Based on the fracture surface morphology and heat treatment process of the failure piston, we found the cause of this failure. While a lot of metastable retained austenite on the surface of the initial piston transformed to stable martensite by friction, its volume expanded. Then the space between internal and external piston decreased., as a result it increase friction. Finally, it caused the local temperature beyond austenite transformation temperature and lead to adhesive wear.Keywords: Failure Piston; Martensite Transformation; Adhesive Wear1 情况说明内、外活塞材质均为18CrNiMo7-6钢或20CrNi4钢，表面经渗碳淬火、回火处理。

毕业论文（设计）大型低速柴油机活塞环常见故障分析及处理Fault Analysis and Processing of Large Low-speed Diesel Engine PistonRings学生姓名：邹德崇指导教师：邢丰铄合作指导教师：专业名称：轮机工程所在学院：航海与船舶工程学院二〇一六年六月目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)第一章前言 (1)第二章柴油机活塞环故障的检修 (2)2.1检修过程中的发现的现象 (2)2.2分析状况产生的原因 (2)2.3处理及解决方法 (2)第三章活塞环发生粘着故障及处理方法 (3)3.1活塞环粘着的产生 (3)3.2活塞环发生粘着的原因 (3)3.3活塞环是否发生黏着的判别 (3)3.4黏着活塞环的处理 (3)3.5防止活塞环产生粘着的措施 (3)第四章活塞环发生异常磨损及处理方案 (5)4.1活塞环的异常磨损 (5)4.2活塞环不正常磨擦损坏的特点和原因 (5)4.3活塞环磨损外观的示意图 (6)4.4减弱磨损措施 (6)第五章活塞环发生弹力减弱和折断故障及相关处理方法 (8)5.1活塞环弹力丧失 (8)5.2活塞环弹力的检查方法 (8)5.2.1测量活塞环自由开口 (8)5.2.2闭合或扩大自由开口 (8)5.2.3对比法 (8)5.3活塞环弹力丧失的处理方法 (9)5.4活塞环折断后的工作状态 (9)5.5活塞环断环原因分析及处理 (9)第六章活塞环日常维护和管理 (11)第七章结束语 (12)致谢 (13)参考文献 (14)摘要活塞环是大型低速柴油机中最重要的运动部件之一,有密封气缸、导热、布油作用，活塞环的工况对油燃烧程度和工作状态起着相当重要的作用。

活塞环在燃烧室中受到热应力和机械应力作用会使其处于苛刻的工作环境,如果管理不当会出现故障，一旦出现故障就会破坏主机的正常工作，严重时候还会引起一系列的连锁反应，影响柴油机的运行，因此，正确了解并且认识活塞环产生断裂的原因，并采取有效预防措施，对于提高船舶安全性提高机械设备经济性及使用寿命有重要的意义。

浅析船舶建造柴油机故障【摘要】船舶建造柴油机故障对船舶安全和正常运行具有重要性。

本文将从常见的柴油机故障、原因分析、预防措施、应急处理方法和维护保养建议等方面进行详细分析。

常见故障包括缸套磨损、活塞环损坏、燃油泵故障等，需要及时诊断和修复。

针对不同故障的原因，提出相应的预防措施，如定期检查维护、使用优质燃油等。

介绍船舶柴油机故障的应急处理方法，包括紧急停机、报警求助等。

强调加强船舶柴油机故障预防意识的重要性，提高船员对故障预防的重视。

通过本文的全面分析，可以有效提高船舶柴油机的使用效率和安全性。

【关键词】船舶建造、柴油机、故障、重要性、常见故障、原因分析、预防措施、应急处理、维护保养、加强预防意识。

1. 引言1.1 船舶建造柴油机故障的重要性船舶建造柴油机故障的重要性在船舶运行和安全方面起着关键作用。

船舶柴油机作为船舶的动力来源，若出现故障将直接影响船舶的航行能力和稳定性，甚至可能导致船舶遇险或事故发生。

对船舶建造柴油机故障进行及时有效的预防和处理显得尤为重要。

船舶建造柴油机故障可能导致船舶在海上失去动力，无法正常航行或驶离险情区域。

在恶劣天气条件下，一旦发生柴油机故障，船舶可能会受到海浪的袭击，出现倾覆或沉没的风险。

船舶柴油机故障还可能导致油品泄漏或着火爆炸，对海洋环境和船员安全造成严重危害。

加强对船舶建造柴油机故障的预防意识，定期对船舶柴油机进行检查、维护和保养，及时发现并处理潜在故障问题，是确保船舶安全航行和船员生命财产安全的重要措施。

只有保持船舶柴油机的良好状态，潜在故障才能得以及时排除，从而降低船舶发生故障的风险，确保船舶航行的顺利进行。

2. 正文2.1 常见的柴油机故障在船舶建造中，柴油机故障是一个非常常见的问题，它不仅会影响船舶的正常运行，还可能导致更严重的后果。

以下是一些常见的柴油机故障：1.缸套磨损：由于柴油机长时间运行，缸套表面会因摩擦而磨损，导致缸套密封性能下降，进而影响发动机的工作效率。

船舶发电柴油机缸套与活塞卡死原因分析【摘要】由于船舶发电柴油机在使用过程中，活塞与缸套卡住故障时有发生，造成设备的部件损坏，甚至使设备报废。

为了防止此类事故的发生，我们将事故的发生的原因进行分析，使我们在日常的管理中，引以为戒，加强管理维护，保证设备的正常运转。

【关键词】活塞；缸套；拉缸；卡死在船舶发电柴油机故障的中，柴油机缸套与活塞卡死的故障时有发生；轻者造成发生故障的柴油机活塞与缸套报废，重则造成整台柴油机严重损坏，甚至报废。

现在我根据二十三年工作经验就此故障展开故障发生的原因分析，引起我们轮机管理人员的重视，以此加强设备管理，严防此类故障的发生。

具体的卡死原因很多，大致可分为设备的制造过程中存在的缺陷和管理不善两方面的原因造成。

一般情况下该故障发生由于设备缺陷的第一种原因的可能性不大，原因是设备在设计制造过程中都有充分的考虑。

管理方面的欠缺是造成该故障发生的主要原因。

1.燃油燃烧不良燃油的燃烧不良能造成柴油机冒黑烟，燃烧室部件，透平增压器等部件结碳严重。

而燃烧室部件及透平增压器部件结碳更加重了燃烧状况不良，从而造成燃烧状况越来越坏的恶性循环，进而造成柴油机不能正常运转。

部件的结碳，尤其是缸套，活塞，活塞环上的结碳造成的后果更为严重。

轻则造成缸套，活塞，活塞环严重磨损，重则造成活塞环断环，卡死，进而影响了活塞与缸套之间的润滑，致使缸套与活塞卡住。

我们知道活塞环和刮油环与活塞环槽之间存在着合适的搭口间隙，天地间隙，背隙。

活塞环，刮油环在活塞环槽内能够上下移动，同时也有圆周运动。

当活塞向上运动时，活塞环在槽内向下移动，贴在活塞环槽的下端面上，当活塞向下运动时，活塞环向上移动贴在活塞环槽的上端面上。

这就造成了活塞向上运动时，活塞环起布油作用；活塞向下运动时，活塞环起到刮油作用。

这样就能使缸套表面形成合适的润滑油膜，从而保证了活塞在缸套内部能够上下运动。

当活塞环由于结碳严重卡死在槽内，这样润滑油不能随着活塞的上下运动布在气缸的内表面上，从而造成缸套与活塞环或者活塞之间的摩擦加剧。

７ １ ．
船舶柴油机活塞环常见故障分析及处理措施
梁 恩 胜
（ 江苏海事职业技术 学院 ， 江苏 南京 ２ １ １ １ ７ ０ ） 摘 要： 本 文针 对船舶 柴油机 活塞环的常见故障 ， 首先 对其 四大常见故障进行分析 ， 然后对故 障的处理措施 以及 日常 维护要 点进行 分析探 究， 以期望为船舶轮机人 员提供 一些有效 的维护活塞环依 据。 关键词 ： 船 舶柴油机 ； 活塞环 ； 故 障分析 ； 处理措施
１ 概述 长期工作中受到不同程度的磨损或柴油机润滑不良使活塞环过热、 黏着 也就是活塞环 随着航运市场的持续低迷 ， 大量的船舶公司开始减少支出， 开始缩 和疲劳等造成活塞环弹力不符合使用标准或完全不符合 ， 使活塞环的密封不 良或者没有密封。 减船员的｛ 量， ｒ 以及 — 储 员 可以胜 汨 多项 旧 务， 因 此船 舶的 设备的 保养 的径向压力减小或者完全没有， 成了 探讨的问题。 大多数的 远洋船舶配备的都是Ｉ ｝ 吕 ＝ Ｉ 机， 而柴油机 燃 ３活塞环常见故障的处理措施 烧室又是由气缸盖、 气阀、 缸套、 活塞、 和活塞环组成。而平时最需要更换 ３ ． １活塞环黏着处理措施 及保养的部分就属活塞环， 因此活塞环的维护与保养是昭员们必不可少 （ １ ） 大型二冲程低速柴油机， 要防止气缸过热和气缸油过多 ， 尤其防 的—项知识 ， 并 且对于活塞环的常见故障船员们也必须能够正确的处理 ， Ｉ Ｅ 多余气缸油进 入 气缸 Ｅ 部。 （ ２ ） 大型二冲程低速柴油机采用的是气缸注 调节注油器对活塞环加大冷却防止高温造成 这样船舶在运行中才能有效的减少并防止柴油机出现故障， 保证船舶的 油器注油润滑冷却活塞环， 正常运 行。 活塞研 导致活塞环发生黏着。（ ３ ） 力 嘣＆ 对活塞组件的冷却， 适当增加 ２活塞环常见故障分析 活塞环的平面间隙， 防止活塞环在运动中膨胀卡死。 ２ｌ活塞环黏着故障分析 ３ ． ２ 活塞环异常磨损处理措施 活塞环的黏着又称为活塞环固着 ， 是活塞环懵内受到油的污染和高 （ １ ） 轮机人员在操作柴油机时， 操作方法要正确； （ ２ ） 轮机屁 在检修安 调整好与钢壁间 的间隙； （ ３ ） 加大 温使积碳堆积是活塞环不能 自由运动的现象。它会导致活塞环密封性能 装活塞环时要 严格根据规程来安装 ， 下降， 气缸喘气， 功率下降， 活塞环折断和缸套磨损加剧的重要故障。 活塞 对燃油的过滤使燃油品质提高 ， 尽可能的处理好重油的品质 ； （ ４ ） 选用品 环的黏着主要是由于活塞环和气缸套过热、 润滑油过多和燃烧不 良导致 质较好的机油 ， 特别是使甩含硫量较低的燃油时要采用高碱性机油。（ ５ ） 的。 过载或者长时间工作的活塞和缸套使滑油氧化或焦灼， 燃油的燃烧不 对活塞环举行镀铬的处置增添活塞环的耐磨性 ； （ ６ ） 在活塞环的外表面镀 良又会＿ 在缸 内形成移 碳， 以至于较多的积碳杂质阻塞研槽 ， 使活塞环黏着 铜 ， 能让活塞环在工作中更好的磨合 ； （ ７ ） 在选用材质的时辰要选用合金 在环懵内使活塞环不能正常的工作 。通常第一、 第二道活塞环最容易黏 铸铁； ｉ 着， 严重时所有活塞环都会发生黏着。 ３ － ３活塞环断裂处理措施 （ １ ） 增大活塞环的搭扣间隙， 增大活塞环搭扣间隙是让活塞环在受热 ２ ２活塞环异常磨故障分析 活塞环在长时间的工作 中径向厚度会受到—定的磨损 、 使活塞环与 膨胀时候留有一定的伸张空间 ； （ ２ ） 定期的清理燃烧室中的积碳 ， 从而减 缸套之间的间隙增大， 而不能正常的使用。 活塞环的磨损隋势又分为疲 少活塞环在运行中受到积碳的阻碍 ； （ ３ ） 在气缸套 匕 部分留有—定的缓冲 劳磨损 、 偏 向磨损、 工作面擦伤等。（ １ ） 疲劳磨损 主要特 点是活塞环在恶 空间 ， 从而防止活塞环的第一道环碰撞到磨台防止冲击折断； （ ４ ） 修锉活 劣、 高温高压的工作环境中， 活塞环的上下工作表面有严重的 划痕 目 磨损 塞环的 搭扣， 棱边倒角； （ ５ ） 防止活塞环过度磨损 ， 过度磨损后的活塞环在 严重 ， 活塞环在高温高压的环境中色泽暗淡； 活塞环工作面磨损最为严重 运动中很容易发生疲劳折断 ； （ ６ ） 定期对缸壁的检查 ， 防止缸壁磨损过度 的就属离燃烧室最近的第一道活塞环（ 压缩环 ） ， 大多数气缸活塞环沿轴 导致活塞环工作中受到高压燃气膨胀， 缸冷活塞环收缩， 反复导致活塞环 线方向的外径都会有不同程度的细小的划痕； 燃油品质不好 、 燃油过滤不 径向 膨胀收缩而疲劳折断。 ３ ． ４ 活塞环弹力丧失处理措施 清洁， 造成回 油孔周围积聚有大量的油渍 、 泥渣和漆膜造成活塞环严重磨 损。引起活塞环疲劳陛损伤的直接原因是柴油棚 ０ 装人 新的活塞环在活 （ １ ）对于—些活塞环只是弹力稍微减少的没有其他问题的活塞环可 塞环碴哈期间运转模式 及轮机员维护管理Ｉ 不当而造 或的磨损。 （ ２ ） 偏向磨 以经过修整后继续使用， 对于—些严重的活塞环工作人员要根据情况跟 损 主要特点是活塞环的 匕 端与下端有较小的磨损， 单侧面或在圆周方向 换或修整活塞环； （ ２ ）在安装活塞环的时候要严格按照要求安装活塞环 ， 面上有不同 程度的磨损。 造成活塞环偏向 磨损的直接原因 是 由于两岸 在柴油机工作期间要多注意观察新安装的活塞环以免事故的发生； （ ３ ） 在 这样可以有效的增加活塞环的弹眭。 轴瓦在长期工作中磨损过大使得活塞在气缸中的位置不当所至。 （ ３ ） 工作 活塞环的内表面进行开纹路处理， 面擦伤 主要特点是活塞环单侧或圆周工作面 Ｅ 有纵向沟槽； 接触面出现 ４ 结论 金属剥离或大面积划伤 ； 工作面擦伤与粘环现象往往同时出现。 其主要影 活塞环作为柴油机燃烧室重要组成之一，在柴油机正常的运行 占据 因此 ， 我们在密切关注航运事业的同时不能忽略活塞环在 响因素有 ： 轮机 ＾ 、 员在选用不符合标准尺寸的大活塞环使气缸与缸套之 着重要的作用。 间的配合间隙变小 ； 在安装活塞环时方法不正确或在安装活塞环时随意 船舶运行中出现的各种故障。活塞环故障的控制墼 觅 ｊ 生 瀚 机工作 人 减小或增大环 口而引起的错误 作变形； 安装气缸套或固定气缸盖的方 员在 日 常的 工作中 对于柴油机的日 常维护与保养以 及及时的发现船舶柴 对于发现的问题能够有效的进行 法不正确 ， 使缸套发生变形 ； 长期高温工况下运转柴油机， 造成润滑油油 油机在运行 中出现的不同程度的问题 ， 膜的破坏。 分析和解决 ， 防止故障的发生造成严重的影响。 同时， 在 日常的保养中， 不 ２ ３活塞 障 昕 仅要注意到活塞环的工作状况 ， 还要注意柴油机整体以及其他辅助机械 活塞环断裂是活塞环常见的失效形式； 造成活塞环断裂的直接因素 的运行隋况， 以防出现道渤嫩 等觋象。 是轮机员在使用柴油机以及在维修柴油机时操作不当造成的。其主要影 参考文献 响因素有： 柴油机长期在高温高匿 重 转， 造成活塞环卡在气缸 内不能运 Ⅲ １ 丁宏船舶柴油枳操作与管理眦 上海 上海浦江教育出版社’ ２ Ｏ １ ４ 转； 轮机 人员在选择滑油的时候选用粘度较高的滑油； 选择不合理的活塞 ｃ ２ 】 周卫杰． 船舶柴油机结构与维修【 Ｍ １ ． 上海 上海浦江教育出版社２ ０ １ ４ 环或安置活塞环的方式不正确， 使活塞环在气缸内工作产生应力汇集在 【 ３ 】梁恩胜． 灰色关联分析法在船舶柴油机故障诊断中的应用 般船科学 ２ ０ １ ４ Ｏ ＿ ４ Ｚ 处； 活塞与缸套的营合间隙太小； 柴油机长时间在爆 工况下工作等。 技术’ ２ ． ４活塞环弹力丧失故障分析 『 ４ ］ 陈艳 唐前鹏． 内燃机 活塞材料及其强化工艺研究现状与展望口 ｌ 热加工 活塞环弹力丧失的主要特点是轮机员在拆检活塞环时发现活塞环 Ｙ － － ￣， ２ ０ １ ３ （ １ ４ ） ： ５ ６ － ５ ８ ． 端口 变大， 在装 ＾ 环槽时无法与 槽的轴向面贴合。 其主要原因是活塞环在

船用柴油机活塞损坏原因分析摘要：船用柴油机活塞作为发动机的关键零件之一，由于承受高温高压恶劣环境条件，容易发生损坏。

本文从分析船用柴油机活塞的材料和活塞各部位损坏原因入手，对船用柴油机活塞损坏原因进行了全面而细致的分析。

关键词：船用柴油机；活塞损坏；原因分析1、活塞的材料及性能船用柴油机活塞的材料大多是选择铝合金、铸铁和铸钢。

由于工作环境的恶劣等原因，活塞的材料应该符合：足够的强度、硬度、优秀的热传导、耐腐蚀、耐磨损及出色的热稳定性等特点。

为了减小运动所产生的惯性力，同时要求相对密度较小，各国愈来愈多地采用过共晶硅铝合金。

中高速柴油机活塞的材料多为硅铝合金，Si 含量 12％左右的 ZL108是国内采用最多的材料。

随着发动机强化程度不断提高，硅铝合金材料的承载能力已接近极限，很容易造成疲劳失效，为保证发动机的可靠性，直径300以上船用柴油机活塞材料大多选择铸铁或者铸钢。

中低速柴油机活塞的材料为大多为铸铁或者铸钢，在大直径下铝合金由于强度要求高，结构设计厚大，材料性能优势已不再明显。

同时由钢顶或球墨铸铁顶与铝合金裙或球铁裙两部分组成的组合式活塞结合以上材料的优点，在如今船用活塞中的应用也越来越多。

低速二冲程活塞的材料为ZG25铸钢和ZG25Mo、ZG35CrMo 合金铸钢，裙部的材料不选铸钢，而选择灰铸铁 HT25-47 和 HT30-54。

柴油机是由众多零件组成的，其整体性能主要体现在各零部件的可靠性和疲劳性能上，作为柴油机的主要承压和运动件，活塞的性能分析值得重点关注。

船用低速柴油机在运行过程中的燃油燃烧产生的温度和压力都很高，在燃烧室中，燃油正常燃烧的最高温度可以达到1400℃以上，燃烧室的进出口温度也要达到340℃以上，燃烧室中未燃烧区域的温度也在800℃左右，整个燃烧室承受的温度较高，但散热条件有限，使得活塞部件在整体的运行中承受的热负载较高。

此外活塞还要受到螺栓装配条件下预紧力的作用，以及燃油燃烧产生的压力和活塞在往复运动过程中的惯性力的影响。

ｌ ｄ ａｄｈａ ｓ ｅｓ ｎ ｒａｅ ｎ ｅ ｉｇ ａ ａｔｒｄ Ａ ｒｖｄｄ ｓ ｎａ ｏｔｈ ｏｌ ｇｊ ｋｔ ａ ｔ — ｏ ｎ ｅｔ ｔ ｓ ｉｃｅｓｄａｄｔ ｎ ｓ ｒｃ ｅ ． ｎｉ ｏｅ ｅｉ ｂｕ ｅｃｏ ｎ ｃ ｅ ｗ ｓ ｎｒ ａ ｒ ｈｒ ｗ ｆ ｕ ｍｐ ｇ ｔ ｉ ａ ｉ ｏ
ａ ｄ ｓｒ ｓ ．Ａｌｏ，ｔ ｅ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｈ ｉｔ ｎ ｒｎ ｒ ｃｕｒ ｓ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｎ ｔｅ ｓ ｓ ｈ ｑ ｅ ｃ ｆｔｅ ｐ ｓｏ ｉ ｇ Ｓ ｆａ ｔ ｅ ｗａ ｅ ｒ ａ ｅ ． Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｐｓｏ ｎ ｉｔ ｎ ｒ ｇ；ｂ ｅ ｋ ｎ ｉ ｒ ａ ｉ ｇ；ＣＦＤ ｎ ｌｓｓ ｅ ｅ ａｕｒ ｆｅ ｅ ｃ ａ ａ ｙ ｉ ；ｔｍｐ ｒ ｔ ｅ ｄｉ ｒ ｎ ｅ；ｈ ａ ｔｅ ｓ ｆ ｅ ｔｓｒ ｓ
（ ｃｏｌ ｆ ａａ Ａ ｃｉｃｕｅａ ｄＯ ｅｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｊ ｎ ｓ ｎｖｒｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃ ｎｌ ｙ ｈ￣ｉｎ ｉ ｇｕ２ ２０ ， ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｖｌ ｒｈｔ ｔｒ ｎ ｃａ ｎｉｅｒ ， ｉ ｇｕＵ ｉ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏ ，Ｚ ｅ ａｇＪａ ｓ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｎ ｅ ｎ ａ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｇ ｎ
摘
要： 针对某船用 １ Ｖ型柴油机第 ２缸活塞环经常断裂 的现象 ， ２缸 应用 Ｃ Ｄ方法对其进行分析判 断 ， Ｆ 结果表明 ： 由于缸
体水套 中存在大范围的高温区和低流速区 ， 活塞环处 的热负荷及 由温差产 生的 内部 热应力增 大 ， 活塞环发生 断裂故障． 使 通过对缸体水套 进行结构改进 ， 减小其最 高温度 及高温 区域面 积 ， 降低 活塞 环热负 荷及应 力 ， 可 进而 降低 了活塞 环断 裂