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故障檢查與技術(shù)維護 |
康明斯柴油機機油消耗量過(guò)快或增高的原因和解決方法 |
摘要：機油消耗量過(guò)快是柴油發(fā)電機運作過(guò)程中經(jīng)常出現的現象。如果柴油發(fā)電機技術(shù)狀態(tài)良好，機油的實(shí)際消耗量并不多，一般約為柴油消耗量的0.5%～1%，最大不能超過(guò)2.5%。如果機油的消耗量超過(guò)這個(gè)值，認為機油消耗量過(guò)高，應立即查找故障原因?？得魉构驹诖宋恼路N通過(guò)深入分析柴油發(fā)電機機油消耗量過(guò)快的原因和檢測方法，以及有針對性的提出了幾點(diǎn)解決措施。
一、機油消耗量快的主要原因
在正常情況下，一般發(fā)動(dòng)機的機油消耗量與燃油消耗量之比為0.5%~1.0%，也就是說(shuō)如果燃燒100L燃油的話(huà)，機油消耗量如果小于0.5~1.0升則為正常。而如果機油的消耗量大于2.5 L，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機有故障。發(fā)動(dòng)機機油消耗量過(guò)大的原因主要有兩個(gè)方面，一方面是發(fā)動(dòng)機“燒機油”，另一方面是發(fā)動(dòng)機“漏機油”。“燒機油”的故障從發(fā)動(dòng)機的排氣上能明顯地反應出來(lái)，如果發(fā)動(dòng)機排氣管冒藍煙，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機燒機油。“漏機油”的故障主要從各個(gè)密封面及潤滑系管路的接頭處來(lái)檢查。具體診斷方法可參考圖1流程框圖。
1、由于漏油引起的
柴油機容易漏機油的部位主要集中在曲軸箱竄氣處、氣門(mén)導管油封處、活塞環(huán)處，油底殼放油塞處等地方，如圖2所示。
（1）外部滲漏
機油外部滲漏常因油管破裂、密封墊或油封損壞、緊固螺母松動(dòng)等引起。外部滲漏的可能發(fā)生部位有柴油發(fā)電機外部油管、油底殼密封墊、氣缸蓋墊、氣門(mén)室罩密封圈、齒輪蓋墊、曲軸前后油封、機油濾清器等。外部只要有微量的滲漏，就會(huì )導致很高的機油消耗率，故對任何可能的滲漏源均不應忽視。
（2）曲軸油封故障
曲軸油封裝歪，使唇口沿曲軸凸緣外圓壓力不均，壓力低的部分承受不了機油壓力而漏油。唇口劃破或翻邊，都會(huì )產(chǎn)生漏油。油封自緊彈簧過(guò)長(cháng)或過(guò)短。彈簧過(guò)長(cháng)，會(huì )因唇口與曲軸凸緣外壓力不足而漏油;彈簧過(guò)短，使唇口壓力增大，造成曲軸和油封的過(guò)速磨損而漏油。
（3）呼吸器堵塞
曲軸箱呼吸器堵塞，使曲軸箱內空氣壓力增大，機油從柴油發(fā)電機通氣孔噴出。氣門(mén)間隙過(guò)大過(guò)小會(huì )引起進(jìn)氣不足、排氣不暢，由于不能及時(shí)進(jìn)入新鮮空氣，排出的廢氣也會(huì )導致曲軸箱內壓升高。
（4）密封件失效
柴油發(fā)電機各密封面的密封墊損壞變形，檢查保養不及時(shí)，機油從密封處產(chǎn)生泄漏，導致機油耗損。
（5）機油黏度低
機油黏度低，不僅潤滑不可靠，而且機油內漏量增加。但黏度高到一定限度后，機油消耗不再下降，反而潤滑不力。因此，每種柴油發(fā)電機只有選擇合乎規格的機油，才能實(shí)現潤滑良好，機油耗量又不大。
2、出現燒機油現象
（1）氣門(mén)桿與氣門(mén)導管間隙過(guò)大
氣門(mén)桿與氣門(mén)導管間隙過(guò)大，潤滑配氣機構的機油量過(guò)剩，加上曲軸箱內的壓力增大，機油在氣門(mén)桿周?chē)鷫毫颓S箱內壓力作用下，通過(guò)氣門(mén)導管間隙(在吸氣行程時(shí)）進(jìn)入燃燒室。
（2）零件質(zhì)量差或安裝不當
氣缸套、活塞有缺陷或安裝不當、密封性差，連桿軸瓦和連桿軸頸間隙過(guò)大，機油壓力過(guò)高，泄漏流量過(guò)大，飛濺到氣缸壁的油量過(guò)多，進(jìn)入燃燒室燒掉。
（3）活塞環(huán)裝錯
氣環(huán)安裝不當，柴油發(fā)電機使用的氣環(huán)種類(lèi)較多，除平環(huán)和桶面環(huán)外，都有裝配方向要求，如錐面環(huán)標有“0”或“頂”記號的一面朝上，扭曲環(huán)外圓切口一面朝下、內圓切口一面朝上等。安裝使用過(guò)的平環(huán)或桶面環(huán)時(shí)，應按原裝配方向裝回。保修過(guò)程中如不按規定裝環(huán)，會(huì )使氣環(huán)的泵油作用加強，導致燒機油現象嚴重。此外，油環(huán)技術(shù)狀態(tài)的好壞，對機油耗量影響較大，油環(huán)刮油能力弱，不能刮去缸壁上多余的機油，致使機油沿著(zhù)缸壁、環(huán)槽自下而上竄到燃燒室燃燒。
（4）油底殼機油加多
油底殼機油過(guò)多，導致油底殼內油面過(guò)高，曲軸的連桿端將過(guò)量的機油飛濺到氣缸壁上，這些過(guò)量機油在柴油發(fā)電機工作時(shí)進(jìn)入燃燒室燃燒，使機油消耗量增加。檢查油面時(shí)，應特別注意油尺刻線(xiàn)和測量油底殼機油量的正確方法。
（5）回油道堵塞
使用添加劑含量過(guò)低的潤滑油，柴油發(fā)電機長(cháng)期的低溫運轉或因不經(jīng)常換機油，機油濾清器的保養不當，使潤滑油變臟等，都會(huì )將活塞環(huán)及環(huán)槽的回油孔道堵塞，使缸壁上多余的機油不能返回到油底殼，而進(jìn)入燃燒室燒掉后形成積炭。另外，臟污的機油還會(huì )使柴油發(fā)電機氣缸蓋的回油排泄孔堵塞，此時(shí)，機油將溢入氣門(mén)導管而使機油消耗量增加。
（6）增壓器漏油
用戶(hù)在不正確使用情況下，會(huì )損壞增壓器軸和軸承，使增壓器泊封的密封性能失效，機油會(huì )竄到進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸燃燒，造成柴油發(fā)電機排氣冒藍煙、燒機油現象。
3、變質(zhì)
（1）柴油發(fā)電機溫度過(guò)高
柴油發(fā)電機溫度過(guò)高指冷卻水溫度高于95℃。廢氣竄入曲軸箱和缸蓋罩，廢氣和高溫使機油變質(zhì)。
（2）油底殼進(jìn)水
柴油發(fā)電機冷卻水進(jìn)入油底殼，噴油器堵塞，柴油漏入油底殼，使機油變質(zhì)。
（3）保養期超過(guò)
機油濾清器堵塞，濾清效率差。機油使用時(shí)間太長(cháng)未及時(shí)更換機油。
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圖1 柴油機機油消耗超標故障診斷流程框圖 |
圖2 柴油機機油泄漏常見(jiàn)部位示意圖 |
二、檢測方法
針對上述各方面機油消耗量高的原因，結合實(shí)際維修經(jīng)驗，總結機油消耗量高的檢測方法。
1、漏油檢查工作
外部漏油，直觀(guān)檢查各部密封墊是否漏油，各機油連接管是否有砂眼或裂紋。在主要的漏油部位中，應當特別說(shuō)明的是曲軸前端和后端漏油。常因油封破損、老化或曲軸皮帶輪與油封接觸表面磨損過(guò)甚所致。
（1）機油從飛輪邊緣甩出或從油底殼后端向外滴油，應用破布將曲軸后軸承蓋和油底殼后端擦干凈，啟動(dòng)柴油機仔細觀(guān)察。
（2）如從曲軸頸處向外流油，為曲軸后油封漏油。曲軸前后油封通常是專(zhuān)用的標準件，大多采用骨架式橡膠油封。安裝時(shí)應注意其內外的方向，若無(wú)標注指示，應將油封內徑較小的唇口處面向柴油機內側安裝。
（3）若從油底殼后端氈墊處向外流油（如圖3所示），為氈墊密封不嚴或螺絲松動(dòng)漏油；凸輪軸后端密封不嚴，就會(huì )在凸輪軸后端蓋處和曲軸的上端并由缸體向下流油；若油從曲軸皮帶輪或空氣壓縮機皮帶輪甩出，說(shuō)明正是齒輪室蓋油封或空氣壓縮機曲軸前油封磨損損壞或安裝不當而漏油；其他各襯墊或管子接頭松動(dòng)、破裂，都可以從外表看出有漏油的油跡。
（4）檢查曲軸箱通風(fēng)是否不良，將使曲軸箱內氣體壓力和機油溫度升高。氣體壓力升高，不但造成機油滲漏、蒸發(fā)，還能使油底殼墊或缸蓋罩墊、齒輪室墊泄漏。所以，當上述各部分均良好，仍然耗機油過(guò)多，即應檢查曲軸箱通風(fēng)情況，呼吸器是否堵塞。
2、燒機油檢查工作
（1）排氣煙色查看
觀(guān)察柴油發(fā)電機排氣管是否排出有明顯藍色的煙霧，若有明顯的藍色煙霧排出，則說(shuō)明柴油發(fā)電機燒機油。同往日相比，發(fā)覺(jué)加油的周期明顯縮短，即機油消耗量明顯增加，或檢查油底殼油面高度下降較快，添加機油的次數比較頻繁，也說(shuō)明機油消耗量過(guò)快。
（2）氣缸壓力測試
用氣缸壓力表檢查氣缸的壓縮壓力，如果氣缸的壓縮壓力不足，說(shuō)明機油消耗量快是因為活塞環(huán)磨損、氣缸套磨損或裂紋，使機油上竄燃燒室燒掉?；蛘呤菣C油油霧從曲軸箱通氣孔散失到大氣中丟失掉。如果檢查氣缸的壓縮壓力為正常，機油消耗量快是因為漏油造成的。
（3）檢查竄氣問(wèn)題
拆下活塞連桿組，氣門(mén)桿與氣門(mén)導管間隙進(jìn)行檢查分析，尤其應當檢查第一道環(huán)的端隙、背隙、邊隙。若這些間隙過(guò)大，便容易使活塞環(huán)泵油現象加重，造成竄油竄氣廢氣大。若是配套空氣濾清器進(jìn)氣量過(guò)小，或濾芯堵塞造成進(jìn)氣不足，負壓增壓器內的機油則會(huì )進(jìn)入氣缸內燃燒造成耗機油。
3、機油變質(zhì)檢查工作
用機油油標尺取數滴機油觀(guān)察，可大致分辨出機油污染情況。若機油顯示霧狀，油色混濁或浮化，說(shuō)明機油被水嚴重污染，變質(zhì)現象如圖4所示。
圖3 油底殼漏機油示意圖 |
圖4 柴油機潤滑油變質(zhì)現象 |
三、預防措施
1、做好日常養護工作
在柴油發(fā)電機完成日常工作任務(wù)后，進(jìn)行及時(shí)的清理和養護工作，不僅能夠改善柴油發(fā)電機的內部工作環(huán)境，也能有效降低柴油機及內部零部件的磨損程度，增加柴油發(fā)電機的使用壽命。對于新柴油發(fā)電機，要盡量避免在低（高）溫、高荷載環(huán)境下長(cháng)時(shí)間工作，延長(cháng)柴油發(fā)電機的磨合期；在冬季啟動(dòng)機器前，做好啟動(dòng)預熱和柴油機保溫工作，在夏季高溫條件下作業(yè)時(shí)，做好柴油機的冷卻降溫工作，并且要避免柴油機長(cháng)時(shí)間工作，根據實(shí)際工作環(huán)境和工作任務(wù)的需要，合理安排柴油機進(jìn)行熄火降溫。
2、定期檢測
定期對柴油發(fā)電機的各項工作性能進(jìn)行檢驗，能夠及時(shí)檢測出存在磨損、老化等潛在問(wèn)題的零部件，以便及時(shí)進(jìn)行更換，避免在后期工作過(guò)程中出現更大的問(wèn)題。針對機油消耗量產(chǎn)生的原因，主要對曲軸箱、廢氣循環(huán)系統、油底殼、機油過(guò)濾器等裝置進(jìn)行重點(diǎn)檢測。同時(shí)，在進(jìn)行零部件更換時(shí)，選擇高配置、高性能的替代產(chǎn)品，也是提升柴油發(fā)電機工作效率，降低運作油耗的重要措施。
3、機油質(zhì)量選擇
根據柴油發(fā)電機型號的不同，正確選擇優(yōu)質(zhì)機油，一方面能夠提高柴油發(fā)電機的工作效率，降低柴油機燃油過(guò)程中出現的零部件模式情況，另一方面，還能夠延長(cháng)柴油發(fā)電機使用壽命，間接的降低柴油機維護成本。
根據調查發(fā)現，機油的純凈度、粘稠度以及溫度特性，都會(huì )對柴油發(fā)電機的工作效率產(chǎn)生一定程度的影響，尤其是在特殊工作條件下，例如冬季低溫天氣，劣質(zhì)機油會(huì )出現凝固成塊現象，嚴重影響了柴油機的正常運作和生產(chǎn)工作。因此，在選用機油時(shí)，要綜合考慮柴油發(fā)電機的自身狀況，并結合使用說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行科學(xué)、合理的選用。
總結：
發(fā)動(dòng)機耗機油是發(fā)電機組的一種常見(jiàn)故障，造成機油耗量過(guò)高的原因通常由活塞連桿組、配氣機構、氣缸體等部件的密封配合不良、機油加注過(guò)量、滲漏等造成的。機油消耗量過(guò)快這一問(wèn)題普遍存在于柴油發(fā)電機的運行工作中，不僅增加了設備本身的運作成本，從長(cháng)遠來(lái)看，也不利于設備的使用壽命。只有分析機油消耗量過(guò)快的成因，對癥下藥，才能從根本上解決這一問(wèn)題。因此，康明斯公司在本文中主要就機油消耗異常問(wèn)題的常見(jiàn)原因做了深度分析，并提出了相應的解決方案和柴油發(fā)電機使用時(shí)的注意事項。
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