한 어선이 보조 엔진의 한 실린더에 압축 누출이 있는 상태로 다가왔습니다. 실린더 헤드는 하루 만에 꺼지고 수석 엔지니어는 주물을 수리하거나 교체하는 익숙한 선택에 직면합니다. 4행정 선박용 엔진의 경우 일반적으로 밸브 시트 상태, 소방 갑판의 평탄도, 냉각 통로의 압력 테스트 결과 등 세 가지 사항에 따라 결정이 내려집니다. 그 이후의 모든 것은 엔지니어링 문제가 아닌 소싱 문제입니다.
4행정 해양 엔진은 연안 선박의 소형 발전기 세트부터 페리, 예인선 및 어선의 중속 주 엔진에 이르기까지 매우 광범위한 작업을 수행합니다. 그들이 공유하는 것은 완료하기 위해 두 번의 크랭크샤프트 회전이 필요한 점화 사이클과 연소를 밀봉하고, 밸브를 안내하고, 인젝터를 운반하고 동시에 냉각수를 통과시켜야 하는 실린더 헤드입니다. 이 기사에서는 사이클 작동 방식, 실린더 헤드가 해당 사이클 내부에 위치하는 위치, 두 번째 고장을 일으키지 않고 교체 부품을 구입하는 방법에 대해 설명합니다.
4번의 스트로크 동안 실제로 무슨 일이 일어나는가
이름은 한 번의 전원 사이클을 완료하는 데 필요한 피스톤 이동 횟수에서 유래되었습니다. 흡기, 압축, 동력 및 배기; 4개의 피스톤 스트로크, 2개의 크랭크샤프트 회전, 실린더당 1개의 분사 이벤트.
- 유도 스트로크. 흡기 밸브가 열리고 피스톤이 아래로 이동하면서 일반적으로 이미 터보차저와 애프터쿨러를 통과한 공기를 흡입합니다.
- 압축 스트로크. 두 밸브가 모두 닫히고 피스톤이 위로 이동하여 약 30~55bar까지 압축되어 디젤 연료의 점화 온도보다 훨씬 높게 가열됩니다.
- 파워 스트로크. 연료는 상사점 직전에 주입되어 연소되고, 팽창하는 가스는 피스톤을 아래로 밀어냅니다. 이것은 유용한 작업을 생성하는 유일한 스트로크입니다.
- 배기 스트로크. 배기 밸브가 열리고 상승하는 피스톤이 연소된 가스를 매니폴드와 터보차저로 밀어냅니다.
이러한 순서로 인해 4행정 실린더 헤드에는 최소한 하나의 흡기 밸브와 하나의 배기 밸브(종종 각각 2개씩)와 인젝터, 밸브 가이드, 밸브 시트 인서트 및 이들을 분리하는 냉각 통로가 있어야 합니다. 캠샤프트와 해당 밸브를 구동하는 푸시로드 또는 로커는 모든 이벤트가 올바른 각도에서 발생하도록 크랭크샤프트에 맞춰 시간이 맞춰집니다.
2행정 엔진은 스캐빈지 포트와 하나의 배기 밸브 또는 포트를 사용하여 크랭크샤프트가 회전할 때마다 작동합니다. 이 하나의 차이점은 두 엔진 유형이 기내에서 서로 다른 작업을 수행하게 된 이유를 설명합니다.
선박이 여전히 4행정 엔진을 사용하는 이유
2행정 엔진은 회전할 때마다 강력한 행정을 생성합니다. 이것이 바로 가장 큰 해양 항해 선박이 주 추진 장치로 저속 2행정 엔진을 사용하는 이유입니다. 즉, 부품 수가 적고 중유에 대한 내성이 있으며 킬로와트시당 연료 소비가 매우 낮습니다. 4행정 엔진은 소유자와 운전자에게 중요한 다른 측면에서 승리합니다. 즉, 동일한 출력에 대한 더 가벼운 무게, 더 작은 설치 공간, 더 나은 배출 제어 기능, 기어박스 없이 직접 결합된 발전기가 50Hz 또는 60Hz 전력을 생산할 수 있는 더 높은 속도를 제공합니다.
실제로 대부분의 4행정 해양 엔진은 보조 엔진 또는 소형 선박의 주 엔진입니다. 발전기 임무는 일반적으로 극 수와 그리드 주파수에 따라 750, 1000, 1200, 1500 또는 1800rpm에 해당하는 반면, 중속 추진 장치는 일반적으로 400~1000rpm 사이에서 실행됩니다.
| 특징 | 두 스트로크 | 4 스트로크 |
|---|---|---|
| 사이클당 크랭크샤프트 회전수 | 하나 | 2개 |
| 가스교환 | 청소 포트 및 배기 밸브 | 흡기 밸브 및 배기 밸브 |
| 기내에서의 일반적인 사용 | 대형 선박의 주요 추진 장치 | 보조 엔진, 페리 및 예인선의 주 엔진 |
| 일반적인 속도 범위 | 60~250rpm | 400~1,800rpm |
| 실린더 헤드당 밸브 | 일반적으로 배기 밸브는 1개입니다. | 2개 or four valves |
| 실린더 헤드 복잡성 | 낮은 | 더 높음 |
4행정 실린더 헤드가 실패하는 이유
4행정 실린더 헤드는 소방 데크, 2개 또는 4개의 밸브 포트, 인젝터 보어 및 냉각 통로 네트워크를 포함해야 하는 단일 주물입니다. 검사 중에 중요한 부품과 표면을 전반적으로 살펴보려면 이 설명을 참조하세요. 실린더 헤드가 뭐야? 기본을 다룹니다.
사용 중 소방 갑판 쪽의 금속 온도는 섭씨 300~400도에 도달하는 반면 물 쪽은 90도에 가깝게 유지됩니다. 모든 하중 변화는 해당 경사를 통해 주조물을 밀어넣고, 수천 시간이 지나면 예측 가능한 위치에 결과가 나타납니다.
- 밸브 시트가 헤드 안으로 들어가므로 밸브가 더 깊이 들어가고 태핏 간격이 좁아집니다.
- 두 시트 사이 또는 시트와 주입기 슬리브 사이에 균열이 나타납니다.
- 냉각 통로가 움푹 패이고 부식되며, 대부분 배기 밸브 옆에서 발생합니다.
- 인젝터 씰이 고장나 연료가 냉각수로 유입되거나 물이 실린더로 유입됩니다.
- 방화 갑판이 뒤틀려 개스킷 씰이 파손됩니다.
- 헤드 볼트 스레드가 블록에서 늘어나거나 벗겨집니다.
이러한 문제 중 어느 것도 조용히 드러나지 않습니다. 압축 수치 저하, 한 실린더의 배기 온도 상승, 팽창 탱크의 기포 또는 냉각수 수준의 작은 하락이 일반적인 첫 번째 신호입니다.
실린더 헤드 수리 또는 교체
먼저 결론: 4행정 해양 실린더 헤드의 밸브 시트 사이에 균열이 있거나 시트 후퇴가 심하여 2개 이상의 시트 인서트를 교체해야 하는 경우 일반적으로 교체 비용이 용접 및 재가공보다 저렴하고 위험도 훨씬 적습니다. 밸브, 가이드 및 시트를 간단히 교체해야 하는 일상적인 정밀 검사인 경우에도 수리가 합리적입니다.
개별 헤드의 경우 일반적으로 이러한 조건으로 인해 균형이 교체될 수 있습니다.
- 제조업체 한계를 벗어난 방화 갑판 평탄도는 종종 밀리미터 단위로 측정됩니다.
- 정수압 테스트 중 냉각 공간에서 누출이 발생했습니다.
- 시트 사이나 배기 밸브 근처에 균열이 있습니다.
- 더 이상 둥글지 않거나 나사산이 손상된 인젝터 보어.
- 이미 두세 번 수리한 주물입니다.
소싱 위험은 동일한 계산에 속합니다. 재작업된 헤드는 추가 가공 시간, 두 번째 개스킷 세트 및 추가 크레인 리프트를 의미하며 옆에서 대기하는 선박의 비용은 새 교체 주조보다 하루 더 비쌉니다.
4행정 엔진용 교체 실린더 헤드 주문
교체용 실린더 헤드는 원래 장비 부품이 아닌 원래 치수로 제작된 호환 부품입니다. 실제로 이는 명판의 엔진 모델이 충분하지 않음을 의미합니다. 주문에는 절단 또는 배송 전에 치수 및 식별자 세트가 필요합니다.
- 엔진 브랜드, 모델 및 일련 번호.
- 하나의 엔진 제품군 내에서 밸브 배열이 다를 수 있으므로 임무, 발전기 또는 추진력.
- 밸브 수, 밸브 헤드 직경 및 밸브 스템 직경.
- 인젝터 유형 및 인젝터 슬리브 치수.
- 냉각수 구멍의 위치와 패턴.
- 방화 갑판 두께 및 전체 헤드 높이.
문서화와 리드타임도 그만큼 중요합니다. 재료 인증서, 압력 테스트 보고서 및 치수 검사 기록을 요청하고 부품이 어떻게 포장되었는지 확인하십시오. 보호되지 않은 방화 갑판은 긴 해상 화물 운송 구간을 견딜 수 없기 때문입니다. 엔진 브랜드별로 정리된 공급 범위는 다음을 참조하세요. 실린더 헤드 교체 예비 부품 카탈로그 .
엔진 브랜드별 실린더 헤드 매칭
실린더 헤드는 브랜드 간에 거의 호환되지 않습니다. 하나의 메이커를 위한 주물과 다른 공유 볼트 구멍을 위한 주물 등이 있기 때문에 브랜드와 모델별로 주문하는 것이 실용적인 경로입니다.
MAN의 중속 엔진은 페리와 예인선에서 흔히 볼 수 있으며, 헤드에는 일반적으로 냉각 통로가 빽빽하게 들어찬 4개의 밸브가 있으므로 물 쪽 기하학적 구조를 올바르게 재현하기가 가장 어려운 부분입니다.
동방 실린더 헤드 | MAN 해양 디젤 엔진과 호환되는 교체 예비 부품 호환 모델: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. 제품 개요 DONGFANG 실린더 헤드는 타사 호환 교체품입니다.... 제품보기 → Yanmar 엔진은 수십 킬로와트에서 수천 킬로와트에 이르는 어선과 소형 해안 선박의 모든 곳에 나타나며, 실린더 헤드는 전체 재구축이 아닌 정밀 검사 중에 교체되는 경우가 많습니다.
동방 실린더 헤드 | Yanmar Marine Diesel Engi와 호환되는 교체 예비 부품 호환 모델: NY160, N165, N180, EY180, N210, EY220, N260, EY260, N280A, N330, S165, S185, M200L, M220L, RAL170, MAL220, UAL200UT, T240, T260, Z280DT, Z280ET, MF2... 제품보기 → Daihatsu 중속 장치는 보조 동력으로 널리 사용되며, 여기에서 일치하지 않는 헤드는 실린더 전체에 고르지 않은 배기 온도로 빠르게 나타납니다.
동방 실린더 헤드 | Daihatsu Marine Diesel En과 호환되는 교체용 예비 부품 호환 모델: 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 제품보기 → Akasaka, Kobe, MaK, Makita, Wartsila, Hanshin 및 Niigata 패턴을 포함한 다른 해양 엔진 제품군과 발전기 및 펌핑 작업에 사용되는 국내 중국 디젤 엔진에도 유사한 교체 헤드가 공급됩니다.
설치 및 해상 시험 점검
헤드를 올바르게 장착하면 교체품이 원래 제품만큼 오래 지속되는지 여부가 결정됩니다. 다음 단계를 순서대로 수행하세요.
- 무엇이든 청소하기 전에 새 주물을 기존 헤드나 도면과 비교하고 물 구멍 위치, 데크 두께 및 인젝터 보어를 확인하십시오.
- 블록 스레드를 청소하고, 헤드 볼트의 늘어짐을 검사하고, 구부러진 볼트를 교체하십시오.
- 새 개스킷을 올바른 방향으로 장착하고 오일과 물 통로를 확인하고 제조업체가 지정하지 않는 한 실란트를 사용하지 마십시오.
- 보정된 토크 렌치와 지정된 경우 각도 게이지를 사용하여 명시된 순서 및 단계에 따라 헤드 볼트를 조입니다.
- 밸브 간극을 차갑게 설정하고 뜨거울 때 다시 확인할 수 있도록 값을 기록해 두십시오.
- 냉각 시스템을 채우고 환기시킨 다음 헤드 조인트와 인젝터 슬리브 주변에서 누출이 있는지 확인하십시오.
- 먼저 무부하 상태로 엔진을 가동한 다음 부하를 가한 상태에서 엔진을 가동하면서 나머지 실린더와 다르게 작동하는 모든 실린더의 배기 온도, 재킷 워터 출구 온도 및 크랭크케이스 압력을 관찰합니다.
설명서에서 요구하지 않는 경우에도 처음 몇 시간 동안 작동한 후 토크를 다시 조정하는 것은 많은 중속 엔진에서 여전히 표준 관행입니다. 한 시간이 소요되며 나중에 훨씬 더 큰 비용이 드는 실패를 방지할 수 있습니다.
4행정 사이클은 한 세기 동안 변하지 않았으며 실린더 헤드가 고장나는 이유도 변하지 않았습니다. 변화하는 점은 원래 치수, 원래 물 통로 및 원래 재료와 일치하는 대체품을 찾는 것이 얼마나 쉬운가입니다. 주문하기 전에 브랜드, 모델 및 측정 데이터를 종합하고 방화 갑판 치수 및 냉각 기하학을 확인하는 데 시간을 보내면 선박이 일정을 유지합니다.
