故障檢查與技術(shù)維護(hù)

康明斯柴油機(jī)機(jī)油消耗量過快或增高的原因和解決方法

 

摘要：機(jī)油消耗量過快是柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。如果柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)狀態(tài)良好，機(jī)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2.5%。如果機(jī)油的消耗量超過這個(gè)值，認(rèn)為機(jī)油消耗量過高，應(yīng)立即查找故障原因。康明斯公司在此文章種通過深入分析柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油消耗量過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(jī)油消耗量快的主要原因

 

      在正常情況下，一般發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油消耗量與燃油消耗量之比為0.5%~1.0%，也就是說如果燃燒100L燃油的話，機(jī)油消耗量如果小于0.5~1.0升則為正常。而如果機(jī)油的消耗量大于2.5 L，則說明發(fā)動(dòng)機(jī)有故障。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量過大的原因主要有兩個(gè)方面，一方面是發(fā)動(dòng)機(jī)“燒機(jī)油”，另一方面是發(fā)動(dòng)機(jī)“漏機(jī)油”。“燒機(jī)油”的故障從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣上能明顯地反應(yīng)出來，如果發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒藍(lán)煙，則說明發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油。“漏機(jī)油”的故障主要從各個(gè)密封面及潤滑系管路的接頭處來檢查。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(jī)容易漏機(jī)油的部位主要集中在曲軸箱竄氣處、氣門導(dǎo)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(jī)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(jī)外部油管、油底殼密封墊、氣缸蓋墊、氣門室罩密封圈、齒輪蓋墊、曲軸前后油封、機(jī)油濾清器等。外部只要有微量的滲漏，就會(huì)導(dǎo)致很高的機(jī)油消耗率，故對任何可能的滲漏源均不應(yīng)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(jī)油壓力而漏油。唇口劃破或翻邊，都會(huì)產(chǎn)生漏油。油封自緊彈簧過長或過短。彈簧過長，會(huì)因唇口與曲軸凸緣外壓力不足而漏油;彈簧過短，使唇口壓力增大，造成曲軸和油封的過速磨損而漏油。

（3）呼吸器堵塞

      曲軸箱呼吸器堵塞，使曲軸箱內(nèi)空氣壓力增大，機(jī)油從柴油發(fā)電機(jī)通氣孔噴出。氣門間隙過大過小會(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(dǎo)致曲軸箱內(nèi)壓升高。

（4）密封件失效

      柴油發(fā)電機(jī)各密封面的密封墊損壞變形，檢查保養(yǎng)不及時(shí)，機(jī)油從密封處產(chǎn)生泄漏，導(dǎo)致機(jī)油耗損。

（5）機(jī)油黏度低

      機(jī)油黏度低，不僅潤滑不可靠，而且機(jī)油內(nèi)漏量增加。但黏度高到一定限度后，機(jī)油消耗不再下降，反而潤滑不力。因此，每種柴油發(fā)電機(jī)只有選擇合乎規(guī)格的機(jī)油，才能實(shí)現(xiàn)潤滑良好，機(jī)油耗量又不大。

2、出現(xiàn)燒機(jī)油現(xiàn)象

（1）氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙過大

      氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙過大，潤滑配氣機(jī)構(gòu)的機(jī)油量過剩，加上曲軸箱內(nèi)的壓力增大，機(jī)油在氣門桿周圍壓力和曲軸箱內(nèi)壓力作用下，通過氣門導(dǎo)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(dāng)

      氣缸套、活塞有缺陷或安裝不當(dāng)、密封性差，連桿軸瓦和連桿軸頸間隙過大，機(jī)油壓力過高，泄漏流量過大，飛濺到氣缸壁的油量過多，進(jìn)入燃燒室燒掉。

（3）活塞環(huán)裝錯(cuò)

      氣環(huán)安裝不當(dāng)，柴油發(fā)電機(jī)使用的氣環(huán)種類較多，除平環(huán)和桶面環(huán)外，都有裝配方向要求，如錐面環(huán)標(biāo)有“0”或“頂”記號的一面朝上，扭曲環(huán)外圓切口一面朝下、內(nèi)圓切口一面朝上等。安裝使用過的平環(huán)或桶面環(huán)時(shí)，應(yīng)按原裝配方向裝回。保修過程中如不按規(guī)定裝環(huán)，會(huì)使氣環(huán)的泵油作用加強(qiáng)，導(dǎo)致燒機(jī)油現(xiàn)象嚴(yán)重。此外，油環(huán)技術(shù)狀態(tài)的好壞，對機(jī)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(jī)油，致使機(jī)油沿著缸壁、環(huán)槽自下而上竄到燃燒室燃燒。

（4）油底殼機(jī)油加多

      油底殼機(jī)油過多，導(dǎo)致油底殼內(nèi)油面過高，曲軸的連桿端將過量的機(jī)油飛濺到氣缸壁上，這些過量機(jī)油在柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)進(jìn)入燃燒室燃燒，使機(jī)油消耗量增加。檢查油面時(shí)，應(yīng)特別注意油尺刻線和測量油底殼機(jī)油量的正確方法。

（5）回油道堵塞

      使用添加劑含量過低的潤滑油，柴油發(fā)電機(jī)長期的低溫運(yùn)轉(zhuǎn)或因不經(jīng)常換機(jī)油，機(jī)油濾清器的保養(yǎng)不當(dāng)，使?jié)櫥妥兣K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(jī)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(jī)油還會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)氣缸蓋的回油排泄孔堵塞，此時(shí)，機(jī)油將溢入氣門導(dǎo)管而使機(jī)油消耗量增加。

（6）增壓器漏油

      用戶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(jī)油會(huì)竄到進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸燃燒，造成柴油發(fā)電機(jī)排氣冒藍(lán)煙、燒機(jī)油現(xiàn)象。

3、變質(zhì)

（1）柴油發(fā)電機(jī)溫度過高

      柴油發(fā)電機(jī)溫度過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(jī)油變質(zhì)。

（2）油底殼進(jìn)水

      柴油發(fā)電機(jī)冷卻水進(jìn)入油底殼，噴油器堵塞，柴油漏入油底殼，使機(jī)油變質(zhì)。

（3）保養(yǎng)期超過

      機(jī)油濾清器堵塞，濾清效率差。機(jī)油使用時(shí)間太長未及時(shí)更換機(jī)油。

 

圖1  柴油機(jī)機(jī)油消耗超標(biāo)故障診斷流程框圖

圖2  柴油機(jī)機(jī)油泄漏常見部位示意圖

 

二、檢測方法

 

      針對上述各方面機(jī)油消耗量高的原因，結(jié)合實(shí)際維修經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)機(jī)油消耗量高的檢測方法。

1、漏油檢查工作

      外部漏油，直觀檢查各部密封墊是否漏油，各機(jī)油連接管是否有砂眼或裂紋。在主要的漏油部位中，應(yīng)當(dāng)特別說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甚所致。

（1）機(jī)油從飛輪邊緣甩出或從油底殼后端向外滴油，應(yīng)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(jī)仔細(xì)觀察。

（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用的標(biāo)準(zhǔn)件，大多采用骨架式橡膠油封。安裝時(shí)應(yīng)注意其內(nèi)外的方向，若無標(biāo)注指示，應(yīng)將油封內(nèi)徑較小的唇口處面向柴油機(jī)內(nèi)側(cè)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(yán)或螺絲松動(dòng)漏油；凸輪軸后端密封不嚴(yán)，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(jī)皮帶輪甩出，說明正是齒輪室蓋油封或空氣壓縮機(jī)曲軸前油封磨損損壞或安裝不當(dāng)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(nèi)氣體壓力和機(jī)油溫度升高。氣體壓力升高，不但造成機(jī)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(dāng)上述各部分均良好，仍然耗機(jī)油過多，即應(yīng)檢查曲軸箱通風(fēng)情況，呼吸器是否堵塞。

2、燒機(jī)油檢查工作

（1）排氣煙色查看

      觀察柴油發(fā)電機(jī)排氣管是否排出有明顯藍(lán)色的煙霧，若有明顯的藍(lán)色煙霧排出，則說明柴油發(fā)電機(jī)燒機(jī)油。同往日相比，發(fā)覺加油的周期明顯縮短，即機(jī)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(jī)油的次數(shù)比較頻繁，也說明機(jī)油消耗量過快。

（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，說明機(jī)油消耗量快是因?yàn)榛钊h(huán)磨損、氣缸套磨損或裂紋，使機(jī)油上竄燃燒室燒掉。或者是機(jī)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(jī)油消耗量快是因?yàn)槁┯驮斐傻摹?/span>

（3）檢查竄氣問題

      拆下活塞連桿組，氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙進(jìn)行檢查分析，尤其應(yīng)當(dāng)檢查第一道環(huán)的端隙、背隙、邊隙。若這些間隙過大，便容易使活塞環(huán)泵油現(xiàn)象加重，造成竄油竄氣廢氣大。若是配套空氣濾清器進(jìn)氣量過小，或?yàn)V芯堵塞造成進(jìn)氣不足，負(fù)壓增壓器內(nèi)的機(jī)油則會(huì)進(jìn)入氣缸內(nèi)燃燒造成耗機(jī)油。

3、機(jī)油變質(zhì)檢查工作

      用機(jī)油油標(biāo)尺取數(shù)滴機(jī)油觀察，可大致分辨出機(jī)油污染情況。若機(jī)油顯示霧狀，油色混濁或浮化，說明機(jī)油被水嚴(yán)重污染，變質(zhì)現(xiàn)象如圖4所示。

 

圖3  油底殼漏機(jī)油示意圖

圖4  柴油機(jī)潤滑油變質(zhì)現(xiàn)象

 

三、預(yù)防措施

 

1、做好日常養(yǎng)護(hù)工作

      在柴油發(fā)電機(jī)完成日常工作任務(wù)后，進(jìn)行及時(shí)的清理和養(yǎng)護(hù)工作，不僅能夠改善柴油發(fā)電機(jī)的內(nèi)部工作環(huán)境，也能有效降低柴油機(jī)及內(nèi)部零部件的磨損程度，增加柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命。對于新柴油發(fā)電機(jī)，要盡量避免在低（高）溫、高荷載環(huán)境下長時(shí)間工作，延長柴油發(fā)電機(jī)的磨合期；在冬季啟動(dòng)機(jī)器前，做好啟動(dòng)預(yù)熱和柴油機(jī)保溫工作，在夏季高溫條件下作業(yè)時(shí)，做好柴油機(jī)的冷卻降溫工作，并且要避免柴油機(jī)長時(shí)間工作，根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境和工作任務(wù)的需要，合理安排柴油機(jī)進(jìn)行熄火降溫。

2、定期檢測

      定期對柴油發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)工作性能進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠及時(shí)檢測出存在磨損、老化等潛在問題的零部件，以便及時(shí)進(jìn)行更換，避免在后期工作過程中出現(xiàn)更大的問題。針對機(jī)油消耗量產(chǎn)生的原因，主要對曲軸箱、廢氣循環(huán)系統(tǒng)、油底殼、機(jī)油過濾器等裝置進(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(jī)工作效率，降低運(yùn)作油耗的重要措施。

3、機(jī)油質(zhì)量選擇

      根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)型號的不同，正確選擇優(yōu)質(zhì)機(jī)油，一方面能夠提高柴油發(fā)電機(jī)的工作效率，降低柴油機(jī)燃油過程中出現(xiàn)的零部件模式情況，另一方面，還能夠延長柴油發(fā)電機(jī)使用壽命，間接的降低柴油機(jī)維護(hù)成本。

      根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，機(jī)油的純凈度、粘稠度以及溫度特性，都會(huì)對柴油發(fā)電機(jī)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(jī)油會(huì)出現(xiàn)凝固成塊現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了柴油機(jī)的正常運(yùn)作和生產(chǎn)工作。因此，在選用機(jī)油時(shí)，要綜合考慮柴油發(fā)電機(jī)的自身狀況，并結(jié)合使用說明書，進(jìn)行科學(xué)、合理的選用。

 

總結(jié)：

      發(fā)動(dòng)機(jī)耗機(jī)油是發(fā)電機(jī)組的一種常見故障，造成機(jī)油耗量過高的原因通常由活塞連桿組、配氣機(jī)構(gòu)、氣缸體等部件的密封配合不良、機(jī)油加注過量、滲漏等造成的。機(jī)油消耗量過快這一問題普遍存在于柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工作中，不僅增加了設(shè)備本身的運(yùn)作成本，從長遠(yuǎn)來看，也不利于設(shè)備的使用壽命。只有分析機(jī)油消耗量過快的成因，對癥下藥，才能從根本上解決這一問題。因此，康明斯公司在本文中主要就機(jī)油消耗異常問題的常見原因做了深度分析，并提出了相應(yīng)的解決方案和柴油發(fā)電機(jī)使用時(shí)的注意事項(xiàng)。

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