二冲程柴油机扫气口检查要点及状况分析 在对一些缸套发生异常磨损的案例分析时发现，任职的轮机员并非没有按时检查扫气口，而是检查时缺乏分析判断的实际经验，不能发现其状况异常进而采取相应的措施，最终导致严重的后果。笔者总结一些检查要点，为便于说明问题，在此结合一些实例照片进行分析。抛砖引玉，希望各位同行分享各自的经验，给予完善。以给一线管理轮机员较全面的参考和指导。 一、检查活塞头的状况 活塞头主要是检查其结碳情况，以及是否出现烧蚀，活塞环槽是否出现断环偏磨等情况。如下面照片a所示，二冲程柴油机活塞头结碳最严重的位置，不是照片中显示的扫气口位置，而是在相邻的两个扫气口之间的缸套肋柱遮住的位置。这是因为：首先缸套的扫气口与外部相通，汽缸油清洁下来的碳渣容易通过扫气口排入扫气箱中；其次进入缸套的扫气会把活塞头处于扫气口位置的部分碳渣吹走；再者流动的扫气还有冷却的作用，被缸套遮住部分的活塞头没有这些有利条件，温度要高于扫气口位置的温度，汽缸油更容易烧焦碳化。所以对活塞头的结碳检查要特别注意缸套肋柱遮住的位置，并结合缸套的情况进行判断。另一张照片b是同一时间检查此缸套的表面时拍摄的，在照片的整个范围内，与两扫气口中间的肋条对应的上部，都有一条晶亮的纵向磨痕。这些缸套中纵向的磨痕表明，活塞头在此位置的结碳厚度已经和缸套的表面接触，磨到缸套的表面。这些沉积在活塞头部的碳渣磨料随着活塞的上下运动与缸套相摩擦，其所磨出的痕迹要比活塞环接触磨出的痕迹光亮。当活塞头结碳已经达到这种状况时，应尽快清除这些磨到缸套的结碳，否则这些纵向磨痕会越来越深，给缸套造成不可逆转的损害。 照片a
照片b
再看下面的照片c和d。照片d显示的是正常的活塞头部结碳，因第一道活塞环上边的活塞头，构成了燃烧室的一部分，结碳较多，以下每过一道活塞环，结碳依次减少。照片c的活塞头结碳状况显然是不正常的，其第一道活塞环槽的上部边缘结碳较多，再往上就没有什么结碳了。说明这些碳是汽缸油烧结形成的，而不是燃烧气体形成的结碳。第一道与第二道环之间的结碳情况，比构成燃烧室的第一道环以上部分还严重，厚度已经挤满活塞和缸套的间隙，结碳的表面已经出现和缸套相摩擦的“光面”痕迹。这说明该缸的汽缸油曾经过量而形成了这些结碳。这时如果没有马上吊缸处理掉这些结碳，会造成缸套和活塞环急剧磨损。这些结碳在与缸套的摩擦过程中，会以颗粒或粉末的形式脱落，破坏活塞环和缸套润滑的同时，会在活塞环和缸套之间形成磨料，加剧缸套和活塞环的双向磨损。特别是汽缸油碱性过量形成的结碳，成分是石灰石，很短的时间就可以使活塞环的宽度磨掉一半以上，使活塞环失去密封作用。造成主机燃气下串，扫气箱着火，如果几个缸同时出现这种情况，甚至会造成使主机无法启动等严重后果。造成汽缸油在活塞头结碳的原因，是多种因素相互作用的结果：包括太多的汽缸油注油量；较高的热负荷；活塞环密封不良引起的燃气下串，使热负荷升高的同时，还污染了汽缸油，这种叠加作用很容易使汽缸油在活塞头处形成结碳。所以，加大注油量的磨合期间，不能让主机运转在高负荷区域。
照片d （上图：正常的活塞头结碳）
二、检查活塞环状况
检查活塞环是否断环，在活塞环槽中是否有卡阻现象，活塞环的磨损情况。引起活塞环的非正常磨损，主要是活塞头的结碳和燃油中的颗粒磨料。新机型的活塞环，可以用专用工具在活塞环上测量其磨损量。对活塞环上没有测量工艺孔的老机型活塞环的磨损量测量，这里推荐一个经验的做法：先用一个标准的新活塞环，放在缸套的扫气口位置，测量出活塞环搭口的长度A。再找到气缸中活塞环的搭口，用一张白纸按压搭口，再根据白纸的痕迹用游标卡尺量出搭口的长度B。
根据：圆的周长=圆的直径×π
则：活塞环宽度的磨损量（近似平均值）=（A－B）÷ 3.14÷2。根据这个测量数值判断磨损量是否超标。作为是否需要吊缸换活塞环的依据。
三、检查缸套的状况
首先检查缸套的表面是否有异常的纵向拉痕、磨痕。当发现缸套中有纵向的拉痕和磨痕时，应检查该痕迹对应位置的活塞头和活塞环，消除引起那些痕迹的原因，避免拉痕或磨痕继续扩大。其次检查缸套的润滑情况。缸套工作表明不是越光亮越好，而是要控制一定程度的腐蚀，这有利于增强润滑效果，即“受控腐蚀”将会在缸套运行表明产生一些微小的“储油孔”，这些孔中存储的润滑油能够形成液体动压润滑。相反，没有这种腐蚀可能会导致缸套表明磨得光亮，并阻碍缸套表面形成必要的油膜，从而最终导致缸套加剧磨损。受控腐蚀是至关重要的。最后还要检查缸套的表面是否存在黑斑，如发现有黑斑存在，不管是什么形状的黑斑，可用钢筋绑扎布条对黑斑进行擦拭，如果黑斑是油迹造成的，经布条擦拭后底部光亮，则是正常的。如果黑斑擦拭不掉，那说明原来黑斑的位置因某种原因发生过过度磨损，现在的活塞环没有接触到缸套表面，因活塞环不能密封而使燃烧气体从此间隙下串，造成不能与活塞环密封的缸套表面有黑斑存在。有些黑斑是低温腐蚀造成的，应结合实际情况分析。对那些拉痕、磨痕和黑斑应拍下照片，留待以后检查时对照比较。照片e是前面照片b所反映的缸套，在清除活塞头结碳后，运转了200多小时所拍的照片。其中的黑斑是因纵向磨痕较深，活塞环不能密封而使燃烧气体从此间隙下串造成的。图片f是磨合近500小时后的情况。
四、检查汽缸油注油的分布情况
配有AIpha ACC注油系统的主机，只有运转在25%以上负荷时，汽缸油注油率才是与负荷成正比例的。主机运转在25%负荷以下时，注油率与转速成正比例。在启动期间，操纵和负荷变化期间，会通过LCD功能增加25%的实际供油率。所以轮机员计划检查汽缸油注油分布状况时，最好选择船舶到达锚地时，避免主机长时间运转在25%负荷以下，避免频繁机动操作，抛锚完车后不再盘车注油，在这样状态下的检查才能较真实地反映注油量情况。照片c是主机在锚地迅速停车后所拍，活塞头的结碳显示的是干硬的状况，活塞环和环槽存有适量的汽缸油。照片g是主机长时间机动航行后所拍，活塞头布满大量的汽缸油，不能真实反映主机正常运转时的状况。汽缸油的作用有：控制腐蚀，中和酸性物质；清洁活塞环、环面和环槽；在活塞环与缸套之间形成液体动压油膜，即润滑作用。轮机员在主机运转中应针对汽缸油的这三项作用来管理：中和酸性产物是依靠汽缸油中的碱性添加剂，这项管理应根据汽缸油的残油化验数据来调整，残油的碱值在25~35是合适的。清洁作用较好把握，在活塞头第一道活塞环以下没有结碳的情况下，用布轻擦活塞环和活塞，应显示出干净的表面，如照片d所示。对润滑作用的判断，推荐一个经验的方法：因汽缸油是在缸套的上部注入的，只要用手指轻擦靠近扫气口的缸套内壁，如手指显示有轻微的油膜，即可认为缸套的润滑是足够的。
五、关于汽缸油注油量的调整控制
在对主机汽缸油注油率的管理上，许多轮机长是以柴油机说明书的要求来调整和控制注油量的，这存在片面性。比如对一台2000年出厂的MAN主机，其说明书2000年就写好了，MAN后来对汽缸油要求的改变，不可能去修改说明书，而是以通函的形式告知客户。自2000年至今，MAN在二冲程柴油机的汽缸油使用方面先后向用户发送了13次指导通函。随着研究的深入和提高，以及条件的变化，有些后面的通函替代了前面的通函。所以轮机长应以这方面的最新通函来指导管理，并辅以按时的扫气口检查和汽缸油残油化验，来达到最佳的控制效果。
上面照片h和i是同一个活塞头照片，h是吊缸前所拍，第一和第二道活塞环之间的结碳，已经和缸套相摩擦。其活塞环表面布满与汽缸油混合的糊状结碳，这种情况下会显著加快活塞环的磨损。照片i是吊缸后运转300多小时所拍。该次吊缸仍使用原来的活塞环，虽经300多小时的磨合，第一道活塞环红圈所示的弧度，仍没有贴合到缸套。应特别指出的是，柴油机厂家推荐的磨合程序，如在500小时内，注油率从1.7g/kwh调整到0.6g/kwh，轮机长应根据实际情况来选择。如果原来的缸套磨损正常，活塞环也是换新的，可以遵循这个推荐程序。如果原来的缸套出现过不正常的磨损或使用的是旧活塞环，就必须根据扫气口的检查状况来调整磨合程序。如照片e和照片i所示的情况，应保持在高注油率，并使主机较低负荷区间延长磨合时间。
陈伟翔
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