气缸

开船要知道气缸爆震

发布时间:2022/5/7 11:14:08   
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船舶主机

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主机是船舶的心脏,螺旋桨就是靠他转动,船的前进后退也全靠他,因此,主机也被称为主推进动力装置。

简单来说,主机就是巨型内燃机,就是比柴油机大,运行的道理是相似的。

弄个两冲程的动图,给大家看看,不过船上的主机不是点燃的,而是压燃的。这个原理您在初中就学过的。。。

油气在气缸中燃烧膨胀,推动活塞做功,活塞推动连杆,连杆推动主轴,螺旋桨套在了主轴上,因此,螺旋桨就随着主轴旋转,向后推水,船就前进了。

但是,研制成功能够正常运行的主机,可绝非易事。今天就给大家说一说,给主机研制带来巨大问题的爆震现象。

爆震现象

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knocking

以汽油在气缸内爆震为例,请大家看下面这个动图:

图片的左半部分是油气在气缸内,正常点火燃烧做功的动作,气缸上行压缩缸内的油气,等到达上止点的时候,火花塞点火,油气爆燃,其实就是小爆炸,然后气体膨胀做功,推动活塞加速冲向下止点。

图片的右半部分是油气在气缸内,正常点火但不正常燃烧做功的动作。请您看仔细了,左右两个图片,有什么不同吗?

很明显的看出来,右图中,油气爆燃的时候,是多点爆炸的;而左图中,油气爆燃的时候,是一个点爆炸的。

请您再仔细看一下,右图油气爆燃之后,虽然也会膨胀做功,推动活塞下行。但与此同时,发生了一个现象,就是活塞气缸等整个系统,都发生了震动,很明显的哆嗦了好几下。

这个现象,就是著名的爆震现象。

原因何在呢?解释起来其实也很简单。

如果油气在气缸内多点燃爆,就相当于同时在气缸内,产生了好几个爆炸的气团,这几个气团同时爆炸,气团们就会撞击在一起,产生很大的震动力,作用在整个气缸系统上,因此气缸就开始哆嗦了。

气缸内发生爆震现象时,气体强大的冲击力,撞击在汽缸壁上,会发出类似敲击金属的声音,所以,船员把爆震现象也叫敲缸,英文也很形象,正好是knocking.

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汽油的油号

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驾驶专业和轮机专业的童鞋们,都要知道船舶油料方面的知识,有个术语叫做抗爆震,考试也偶尔会考。

在日常工作中,也经常听到多少号汽油,例如93号,95号汽油柴油,但您是否想过,其中的油号是啥意思呢?这个确实需要大家知道。

因为人们发现,爆震这个非常有害的现象,可以用油号来解决。

汽油是混合物,没有统一的分子式,一般是指C4-10之间的油品,其中就包括C8,也就是8个碳原子的饱和烷烃,分子式是C8H18,中文名字叫做异辛烷。还有一种是7个碳原子的饱和烷烃,分子式是C7H16,叫做正庚烷。

如果汽油在引擎中产生的爆震,正好与93%异辛烷及7%正庚烷之混合油的爆震程度相同,那就称此汽油的辛烷值是93号。如果与异辛烷占95%正庚烷占5%的爆震程度相当,就是95号的,以此类推。

就是说,辛烷的比例越高,辛烷值就越大,油号就越高,而油号越高,抗爆震的效果就越好,当然也就越贵。

对汽油的这种标号方法,专业术语叫做研究法,这种辛烷值,也被称为研究法辛烷值。

明白了不?简单的说,辛烷值高了,燃油雾化后发生燃爆的时候,就会产生一个火球,就不会多点爆炸产生多个火球了,也就不会发生爆震了。

辛烷值抗爆震这个技术,耗费了多少工程师的心血,研究了好多年才搞清楚的,兄弟们,多少号的油来之不易啊。

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油好也敲缸

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现在科技发达,辛烷值早已不是问题,那为什么主机,还会敲缸呢?

原因有很多,但基本上不是油本身的问题了。轮机专业的童鞋们,船上的老轨,公司的机务肯定懂的比我多,我这里简单的说几个:

缸内积碳严重,产生敲缸。

如果缸内积碳多了,这些积碳就会占据一部分油气的空间,而活塞每次上行到上止点的位置是一定的,那么有积碳情况就比无积碳情况,油气被压缩的更厉害,也就是压缩比增大的意思。

船上主机气缸内的油气,通常是压燃而不是点燃的。当缸内积碳时,活塞还没到达上止点的时候,油气的压力就已经达到了压燃的条件,也就是,活塞还没到顶,油气提前就爆炸了。专业上把这种现象,叫做压力最高点提前。

在已经压燃的条件下,活塞继续上行,继续压,就会导致缸内气体的压力和温度过高,燃爆产生冲击波,就会敲缸。

所以在船上,您经常听到,主机运行多少小时了,该吊缸扫灰了,扫灰就是清理气缸内的积碳。

点火时间过早,产生敲缸。

缸内没有积碳,由于某些原因,也会导致缸内油气点火过早。活塞还没有达到上止点,就爆炸了,也会造成敲缸现象。

油气燃烧过快,产生敲缸。

油气过快的燃烧,同样导致缸内压力过大,活塞裙部撞击汽缸壁,导致敲缸。

气缸本体原因,产生敲缸。

气缸垫过薄,或缸体顶面磨削过多,同样会导致,油气在缸内的压缩比过大,引起爆燃或者表面点火,产生敲缸。

诸如机械原因,和其他原因导致的敲缸,还有很多,因为与驾驶专业关系不大,就不在轮机专业兄弟们面前,班门弄斧了。

术业有专攻,人家更专业。

顺便再发一个我的原创作品《配载仪成手》视频推广,有需要的兄弟们,随时和我联系。

多谢大家捧场!祝好。

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