排氣閥生產廠家雖然提高了排氣閥密（mì）封麵合金的耐溫性能，並改進提高了氣閥的生產和加工（gōng）工（gōng）藝，但效果仍然不夠理想。本（běn）文通過（guò）對其產（chǎn）生（shēng）的（de）原因進行分析，並結合實際給出改進建議。氣閥和缸蓋的照片為N330機型。

1、燃油中含有不可（kě）燃燒（shāo）的顆粒雜質。

當進入燃（rán）燒室（shì）的（de）油品中混有不可燃燒的雜質顆粒（lì）物時（shí），這些（xiē）雜質顆（kē）粒會（huì）隨（suí）著排氣排出氣缸，在（zài）排出的過程中會有一定的（de）幾率在排氣閥關閉時被卡阻在排氣閥和閥座的（de）密封（fēng）麵上。造成排氣閥不能完全關閉，這個卡住的顆粒（lì）雜質（zhì）的直徑有多大，氣閥的開度就有多大。雖然能通過噴油器的噴孔進入燃燒（shāo）室的顆（kē）粒雜質都較小，但在燃油混合（hé）氣體（tǐ）爆炸燃燒（shāo）時（shí），燃燒室的爆炸壓力很（hěn）高，微小的氣閥開度也能造成高溫高壓燃燒氣體的竄出。這時候竄（cuàn）出的燃燒氣體的溫度很高，瞬間的峰值接近（jìn）2000℃，遠遠高於排氣衝程中流（liú）經（jīng）排（pái）氣閥密封麵（miàn）的廢氣溫（wēn）度。排氣閥的（de）密封麵材料可以經得（dé）起正常排氣時的廢氣的衝刷，但經不起如此（cǐ）高壓和高溫的燃燒氣體的衝刷，很短的時間就會造成排氣閥燒損。尤其閥門卡住的是混在重油中的氧化鋁和二氧化矽這些極硬顆粒，在造成排氣閥關閉（bì）不密的同時，普通排氣閥密（mì）封錐麵在工作溫（wēn）度下硬度並不是很高，沉積的硬質燃燒產物顆粒在閉閥的撞擊（jī）下，還可使顆粒嵌入密封麵，並在高溫燃氣的衝刷和燒蝕下出現凹（āo）坑，凹坑貫（guàn）穿密封（fēng）麵後形（xíng）成漏氣從而燒損氣閥。如下麵圖1-圖3所示：

關閉（bì）不（bú）嚴引起的漏氣，是一些排氣（qì）閥（fá）的出廠時（shí）耐溫測試在500℃以上，但實際工作時的排溫沒有超過400℃就把氣閥燒損的主要原因。也（yě）是排氣閥使用（yòng）壽命短的主要原因。

2、燃油燃燒不良以及（jí）因（yīn）此造成的結碳的影響。

燃燒不（bú）良不但會引起排（pái）溫升高（gāo），而且會在燃燒室（shì）形成結碳。排溫升高使排氣閥的工作環境更加惡劣，疊加（jiā）其它情況後加劇了（le）排氣閥的燒損。燃燒室中的結碳會有一部（bù）分隨（suí）著廢氣排出，它也會像前（qián）麵說的顆（kē）粒一樣卡在排氣閥和閥座的密封麵上。尤其（qí）是重油的加熱溫度控製不佳，粘度太（tài）大（dà）造成噴入氣缸的燃油難以霧化，高壓油（yóu）泵柱塞磨損造成的燃燒後移（yí）等原（yuán）因引起的燃燒不良（liáng），會使排氣閥和（hé）閥座的密封麵被積炭（tàn）汙染，加（jiā）上燃油中含（hán）有（yǒu）的雜質在經過燃（rán）燒室（shì）內的各種複雜熱過程（chéng）後（hòu），在排氣閥閥盤及閥（fá）座密封（fēng）錐麵沉積成一層混有（yǒu）碳粒的玻璃狀較硬較（jiào）脆物質，其內混有硫酸鈉、硫酸鈣、氧化鐵等（děng）物質。當此層玻（bō）璃狀沉積物沉積厚（hòu）度（dù）過大時，在氣閥關閉時（shí）的撞擊（jī）力下（xià）會發生裂紋，反複撞擊後進而發展成（chéng）剝落（luò），從（cóng）而形成高溫燃氣噴（pēn）出通道使氣閥燒損。如下圖4和圖5所示：

3、燃油（yóu）中含有釩（fán）、鈉等易引起金屬高溫腐蝕的元素。

目前在航運市場（chǎng）上普遍使用的劣質燃油中含有大量（liàng）釩、鈉和硫等元素。在燃燒過程中硫、釩和鈉等元素（sù）形成氧化硫、五氧化二釩和氧化鈉等（這些（xiē）氧化物的化學成份取決於過量氧氣和燃燒（shāo）溫度）。氧化物之間要發生反應，而（ér）且還要（yào）與滑油中（zhōng）的鈣反應（yīng），形（xíng）成低熔點（diǎn）的鹽類，有硫酸鈉，硫酸鈣和不同成份的釩酸鈉等。這些鹽（yán）類混合物熔點（diǎn）一般為（wéi）535°C 左右，同時具有較強的腐蝕性。當零件溫度在（zài）550°C 以上時，足以使（shǐ）釩、鈉化台物處於熔化狀態，附（fù）著於零件表（biǎo）麵。當排（pái）氣閥在工作中時，因各種原因使（shǐ）氣閥溫度達到550°C 以上時，使它以液（yè）態形式沉積在閥盤及閥座以及閥杆與閥麵的過渡表麵上。這時即（jí）使是非（fēi）常耐腐蝕的硬質合金鋼也會受到腐蝕，腐蝕結果是在密封錐麵上形成凹坑，凹坑相連（lián）貫穿密封（fēng）麵（miàn）後就會造成漏氣（qì）而燒損氣閥。尤（yóu）其是氣（qì）閥和閥座的密（mì）封麵出現前麵所述的麻點後，容易沉積腐（fǔ）蝕溶液，更加快了凹坑（kēng）的形成。由於上述（shù）腐蝕是高溫條件（jiàn）下產生的，所以稱之為（wéi）“高溫腐蝕”。在上述高溫（wēn）腐蝕的（de）有害元素中以釩的危害性為最大。

4、氣閥（fá）的轉閥器失效。

燃用（yòng）重油的四（sì）衝程柴油機為了（le）降（jiàng）低上述第1、2、3項原因對氣閥壽命的影響，設計（jì）了排氣閥的轉動機構。使排（pái）氣閥每開關一下都自動旋轉了一個角度，以此清除卡在密（mì）封麵的顆粒和結碳，避（bì）免顆粒和結碳在排氣閥密封麵的堆積。如果這個（gè）排氣閥的轉閥器失效，不能使（shǐ）排氣閥在工作中保持不停地轉動，或轉動和氣閥的關閉行程不協調，將（jiāng）會使排氣閥很快燒損，極（jí）大地縮（suō）短排氣閥（fá）的使用壽命。

5、氣閥的質量問題。

6、排氣（qì）閥和閥座研磨不良或者其它原因，使排（pái）氣閥（fá）與閥座的密封麵（miàn）存在漏氣。

7、氣閥間隙調整不當（dāng），間隙過小導致排氣閥工作時無法關閉。

第5、6、7等原因屬於偶然因（yīn）素，這裏略過（guò）不討（tǎo）論。

排氣閥工作時的溫度分（fèn）布如下圖6所示：

對容易發生（shēng）氣閥燒損的（de）主機的改進措施：

• 針對具體機型及氣閥（fá）燒損的具體原因，以及船舶（bó）所配置（zhì）的主機燃油輔助（zhù）係統的情況，製定相應的改進方案。這些改進包（bāo）括硬件改進和（hé）管理上的改進。
• 安裝過濾精度10um的燃油自動反衝過濾（lǜ）器。重油中的（de）氧化鋁、二氧化矽這些顆粒，是原油在提煉過程中，經二次催化（huà）裂（liè）化而大量帶入（rù）的。這些顆粒不但是極硬的磨料，而且體積小，靠分油機難（nán）以排除。進入主機（jī）燃油係統後，這（zhè）些顆粒會造成高壓油泵柱塞、噴油器針閥偶件和油嘴（zuǐ）噴孔的磨損，引（yǐn）起實際噴油推遲，燃油霧化質量差，造成主（zhǔ）機燃燒後移（yí），排溫高和功（gōng）率下降。把燃油濾器（qì）的絕對精度提高到10微米後，能把95%直徑大於10um的有害氧化鋁、二氧化矽粒子有效過濾掉。從而解決了前（qián）麵所述的排（pái）氣閥燒損（sǔn）的第1項原因的全部問題，以及第2項原因的大部分問題。並同時可以解（jiě）決柱（zhù）塞和針閥磨損引起的燃燒後（hòu）移、排溫高、功（gōng）率下降問題。

圖（tú）9 ↑ 磨損（sǔn）後的高壓油泵柱塞斜（xié）口和（hé）噴油器的噴油孔

圖（tú）10 ↑ 噴油（yóu）器噴口磨損後造成燃油霧（wù）化形狀改變而燒蝕了缸（gāng）蓋（gài）表麵

3、經過這些改進後，能使主（zhǔ）機的工況在較好的狀態下長時間（jiān）保持（chí），排氣閥的使用壽命最少延長一倍以上。能有效解決這類機型容易發生的排溫高、功率下降和（hé）排氣閥燒損問題。