新聞主題	柴油發電機組機油壓力低故障怎么解決

 

摘要：柴油發電機組在運用中出現柴油機潤滑系統故障非常常見，最常見的情形是機油壓力表突然波動或下降。準確判斷柴油機潤滑系統故障發生的位置和原因，不但能提高柴油機檢修的效率和質量，提高設備供電運用率，而且也可以減少因為檢修不當引起的附加故障。本文主要對康明斯系列柴油機的機油壓力偏低的故障問題，進行油壓低原因進行分析，然后提出相應的解決措施。

 

一、機油的作用和低油壓現象

 

1、潤滑油的作用

      柴油機機油的作用首先是潤滑功能，在相互運動的零件表面間建立一層足夠厚度的潤滑油膜，形成流體潤滑，減少零部件的摩擦和磨損，從而確保柴油機各部件正常運轉工作；其次是冷卻的功能，循環流動的潤滑油可以不斷地把機械摩擦產生的熱量與燃燒室燃氣燃燒產生的部件熱量一起帶走，確保柴油機內部熱平衡，使得柴油機的各個零件在溫度控制范圍內正常工作；機油還有防銹防腐的保護作用，機油在金屬表面形成一層保護膜來防止零部件受到腐蝕；此外還具有清潔的作用，流動的潤滑油可以洗滌和清除摩擦表面，帶走零件磨損、磨削產生的雜質和燃燒形成的積碳，帶到機油濾清器進行過濾攔截；機油還有密封的作用，有些運動部件的間隙如果得不到很好的密封就會產生泄露，機油通過其粘性在間隙處形成密封作用；最后機油還有減震作用，沖擊載荷經過軸承傳遞時，軸承間隙里的機油承受了沖擊載荷，起到了緩沖作用。正確選擇和使用機油，可以提高柴油機使用壽命，確保柴油機長時間安全穩定的運行。

 

圖1  柴油機潤滑油的作用

圖2  機油對柴油機的潤滑過程

 

2、發電用柴油機對機油的要求

      對于發電用柴油機而言，和其他用途柴油機比較具有特殊性。首先發電用柴油機運行負荷與空轉的時間較長，使得氣缸壁溫度較低，燃油有硫析出，會對燃燒室的零件產生腐蝕作用。其次，經常性的啟動、停機和怠速運轉會出現燃燒不充分的現象，易產生積碳形成油泥，導致油路、濾清器被堵塞。此外，在降低成本的經濟環境下，柴油機的使用強化程度在提高，機油更換的周期在逐漸延長，柴油發電機檢修周期也在延長。由于發電用柴油機的使用特殊性，對機油也提出了更高的要求，比如清潔性、熱穩定性，如果這兩種性能較差，就會使得油膜難以形成無法起到保護的作用，特別是柴油機曲軸在高轉速、重負荷運行下，主軸承瓦、連桿瓦存載受力加大，如果油膜形成狀態不良，軸瓦溫度上升而出現拉傷、燒損、柴油機功率下降、曲軸軸頸磨損等故障問題。對機油的抗磨和抗腐蝕性也有一定要求，能起到保護運動部件不受損壞、延長部件使用壽命的作用。此外，還要具有較好的氧化穩定性、較好的分散性，分散性較好的機油使得機油粘度適中，機油冷卻效果較好，有利于控制機油溫度，氧化穩定性較好的機油不易變質和生成沉積物，可以延長濾清器壽命和換油的周期。

3、低油壓現象的表征

      柴油發電機組油壓低的現象主要特征是機油表無指示或指示低于規定值。一般發電機組機油壓力的正常范圍為0.15-0.4MPa（1.5~4kgf/cm²）。剛啟動柴油發電機時機油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零（如圖3所示）。一般檢查機油壓力顯示裝置，采用置換法檢查，即是分別更換好的機油壓力表（以康明斯柴油機為例，結構如圖4所示）和傳感器。若置換后機油壓力顯示正常，說明機油壓力顯示裝置有故障。

      機油壓力傳感器安裝在發動機的主油道上，當發動機運行時，壓力測量裝置檢測機油的壓力，將壓力信號轉變為電信號送至信號處理電路，經過電壓放大和電流放大，通過信號線將放大后的壓力信號連接至油壓指示表，改變油壓指示表內部兩個線圈通過的電流之比，從而指示出發動機的機油壓力。經過電壓放大和電流放大的壓力信號，同時還與報警電路中設定的報警電壓進行比較，當低于報警電壓時，報警電路則輸出報警信號，并通過報警線點亮報警燈。

 

圖3  柴油機機油壓力表“0”顯示

圖4  康明斯柴油機機油壓力表外觀圖

 

二、機油壓力偏低的原因分析

 

      在檢修柴油發電機時，經常要對潤滑系統的機油壓力進行檢測，以確定機油壓力是否正常。柴油發電機上一般沒有專門的機油壓力測量孔，在檢測機油壓力時，先在柴油發電機熄火狀態下將機油壓力開關卸下，再將專用的轉換接頭旋入機油壓力開關的螺孔內，接上機油壓力表即可進行測量油壓值。

1、主機油泵自身的原因

      主機油泵安裝不當就會導致傳動軸與主機油泵主動軸同心度產生軸度差，在長時間運行后齒輪與齒套偏心面接觸或傾斜線接觸，受力不均的情況下就容易出現傳動齒套剃齒或傳動軸斷裂的問題，從而使主機油泵出口壓力變低或沒有壓力。主機油泵軸承損壞后齒輪和泵蓋、齒輪與腔體互相磨損使得齒輪與齒輪、齒輪與腔體、端蓋之間的配合間隙變大，也會導致機油壓力下降。

2、主機油泵調壓閥的原因

      主機油泵調壓閥一般在主機油泵的左邊，閥門內設置調壓彈簧，下部是回油通路，調壓閥的作用是限制主機油泵最高出口壓力值，當超出調壓閥設定值時閥門開啟，部分機油通過回油通路流回到油底殼中，但是在調壓閥出現卡滯問題或調壓閥彈簧斷裂的問題后，調壓閥體不能回落，出口腔部分機油直接回到油底殼，從而使主機油泵出口壓力降低。

3、機油油路內部泄油量增大

      在對柴油發電機進行檢修時，如果部件裝配間隙過大就會使油路泄油量增大，進而影響主機油泵的出口壓力。當輔助機油泵與啟動機油泵的逆止閥出現故障，啟動后主機油泵機油就可能有一部分直接通過逆止閥門回到油底殼而使得機油壓力下降。在機組檢修時需要打開或拆開回油閥，但是重新投入使用時忘記關閉或關閉不嚴也會導致機油回泄而壓力低。

4、各機械部件漏氣、堵塞的問題

      機油管路堵塞、泵前管路漏氣、主機油泵吸油口濾網堵塞、粗濾器濾芯質量差堵塞、油壓傳感器管路堵塞等情況都可能會顯示機油壓力偏低。當機組振動過大時各個管路的振動也變大，從而也會導致接頭泄漏或管路裂損泄漏。當主機油泵泵前管路漏氣時，主機油泵形成的負壓使空氣吸入會導致主機油泵的真空度降低，主機油泵吸入油量不足，主機油泵出口壓力會降低。油底殼油位低油量不足，機組運行幌動時，油底殼內機油波動變大也會引起主機油泵吸入空氣，從而使得機油壓力呈波動下降趨勢。當主機油泵吸油口濾網被堵塞時就會使得主機油泵進油口供油嚴重不足。機油粗濾器濾芯質量差也會造成濾芯容易被堵塞導致粗濾器前后壓差大。

5、機油稀釋的問題

      機油在長時間工作后會被霧化不良的燃油稀釋，且機油中的雜質會不斷增多，在長期高溫環境下本身也容易氧化變質。特別是長時間啟動柴油機時會有部分燃油沒有經過燃燒就泄露進入到曲軸箱導致機油稀釋。油環、氣環的氣密性太差導致油氣泄漏也會引起機油稀釋，泵下體滑塊0型圈密封不嚴、泵下體燃油回油管接頭松、回油管破損、堵塞均會引起機油稀釋，從而導致機油壓力降低。

6、冷卻水漏入曲軸箱導致機油被乳化  

      冷卻水漏入到曲軸箱中就會引起機油乳化的現象，為此需要定期檢查水箱的水質、水位和機油油質、油位等，如果發現水內有油或水位下降且油底殼油位上升的情況時，說明已發生油水互竄的故障，如果交換器銅管斷裂、脫焊，就會發生油水互竄的問題，必須及時進行處理。如果缸套內壁有水流下就要仔細檢查氣缸蓋有無漏水故障，如果缸套與水套裝配底部有水流下就要仔細檢查缸套有無漏水故障，如果增壓器回油管有水流出就要檢查增壓器有無漏水故障，及時采取措施以防止機油乳化，造成更大的損壞。

7、機油溫度高

      機油溫度過高的情況下，柴油機內部和各個輔助零件之間的橡膠密封元件密封性下降，密封效果變差后容易導致機油泄漏而使得機油壓力下降明顯，而且機油溫度過高會使機油粘度下降，各個運動部件之間的油膜難以形成。此外也容易使得機油老化加快，縮短機油使用壽命，增加運輸成本。引起機油溫度高的原因有很多，常見的有低溫水泵自身故障導致冷卻水循環不暢水溫溫度過高；中冷散熱器組的冷卻單節中存在空氣，影響低溫水系統正常循環使冷卻水溫度過高；還有冷卻風扇不轉或轉速不夠；冷卻間百葉窗未打開，空氣不流通；交換器管路堵塞，交換能力差；柴油機超負荷運行以及主機油泵工作能力不足，導致機油循環散熱流量不足影響散熱效果等諸多原因都會導致機油溫度偏高。為此，在機組日常運行管理中要注意控制機油的溫度在85℃以下，發現溫度較高的問題應及時處理。

8、機油品質不佳

      機組在使用環境較差的情況下，雜質也會通過柴油機的進氣系統進入到燃燒室中，然后在油環作用下進入油底殼使機油雜質過多。機油雜質過多會加快運動部件配合面的磨損，還會引起機油粗濾器阻力增大，影響柴油機進口機油的壓力，當機油粗濾器前后壓差超過300kPa時應考慮更換濾芯。如果使用了低劣的油品，機油粘度太大會使機件運行阻力增大，而機油粘度太小則不容易形成油膜，加劇軸瓦合金層的損傷；而且機油變質變臟以后還容易造成油路堵塞，使燒瓦的故障發生明顯增多。

 

三、解決機油壓力偏低的措施

 

      柴油發電機組油壓低的現象主要特征是機油表無指示或指示低于規定值。一般發電機組機油壓力的正常范圍為0.15-0.4MPa（1.5~4kgf/cm²）。剛啟動柴油發電機時機油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零。一般檢查機油壓力顯示裝置，采用置換法檢查，即是分別更換好的機油壓力表和傳感器。若置換后機油壓力顯示正常，說明機油壓力顯示裝置有故障。

1、加強啟動前的檢查，預防漏油故障

      在機組啟動前要詳細確認其油水位，仔細檢查主要部件，按照檢車順序逐項檢查注意不要遺漏，認真檢查油水管路各螺母連接處是否存在松動、膠管有無老化的問題。柴油機運行還要認真確認機油溫度，要求油底殼油溫低于20℃時不能啟動，油溫低于40℃時不能加負荷，油溫高于50℃時不能停機。運行中機油出口的溫度不能超過88℃。如果遇到緊急情況需要停機時，必須立即啟動啟動機油泵，確保機油有壓力，確保潤滑和散熱。柴油機在標準轉速下運行，控制主機油泵的正常出口壓力和柴油機進油口的壓力、增壓器機油進口的壓力，必須及早發現問題并處理，禁止機組帶病運行。

2、避免機油稀釋的措施

      在對柴油發電機日常檢修檢查時應仔細檢查油底殼的油位和機油的質量，要及時補充機油、更換質量不佳的機油。其次，減少不必要的啟停機，避免使更多未經過燃燒的燃油進入油底殼而導致機油被稀釋。此外，注意回手柄速度要慢盡量不一次推到底，可避免突然停機的問題，也起到了對柴油機的保護。在加油補油時最好使用濾網，避免雜質進入油底殼影響機油質量和使用效果。

3、避免機油溫度高的措施

      為防止油溫過高，要求運行中必須仔細觀察柴油機機油和冷卻水的溫度，機油溫度過高指示圖例如圖5所示。尤其在夏季環境溫度本身就高的情況下，油水溫度增長太快會引起嚴重的質量安全問題。所以一旦發現油水溫過高的現象就要及時反饋情況，及時查找原因并處理。

4、機油壓力低應急處理措施

      柴油發電機運行中突然出現故障是非常危險的，所以必須及時檢查并處理。如果是因為柴油機機油壓力過低的原因引起的，則要找準原因然后采取針對性的措施，不能盲目強行運行，否則會造成更大的破損。

      比如突然出現冷卻水泵等軸承潤滑油管路泄漏的問題，可直接拆借使用柴油機氣缸蓋下的回路管路代替；如果滑油表管裂損漏油，可以將表管砸扁堵漏，待回段以后再進行修整即可。如果出口油壓正常，末端壓力低，在回段后要對滑油濾清系統進行徹底清洗，根據機油壓力表顯示的數據，清洗或更換機油粗濾器與增壓器機油濾清器等部件。如果出現了油壓偏低的情況，則要首先檢查機油是否有泄漏的情況，再檢查各個逆止閥、回油閥是否完全關閉；其次檢查油底殼剩余油量，觀察是否因為剩余油量過低或機油品質不佳引起的。回段后通過添加或更換機油的方式使油壓增高，若其他都沒有問題，則可以打開泵支撐箱檢查孔蓋，檢查主機油泵連接齒套軸向活動是否靈活，有必要也可以進一步檢查確認，是否是因為主機油泵或調壓閥出現了故障而引起的。

5、更換油壓傳感器

      康明斯可以提供一種易于更換的機油傳感器，結構如圖6所示。這種結構就是為了解決傳感器殼體損壞時，拆卸更換不便的問題，提高拆裝和更換的效率；連接頭不使用時，不利于起到對連接頭的防護問題。其結構包括傳感器殼體和穩固機構，傳感器殼體的一端設置有連接線、且連接線的端部設置有連接頭，穩固機構包括穩固座、凸柄、抵桿、插槽、穿孔和伸縮彈簧，傳感器殼體的一段置于穩固座內，傳感器殼體的表面開設有插槽，穩固座的表面開設有供抵桿插入的穿孔，抵桿插入插槽內，抵桿的端部設置有凸柄，伸縮彈簧的一端和穩固座連接、另一端和凸柄連接。

 

圖5  柴油機機油溫度高指示圖例

圖6 機油壓力傳感器結構示意圖

 

總結：

      綜上所述，柴油發電機在運行過程中，因工作環境復雜，容易出現各種各樣的故障問題，而引起機油壓力低的故障比較常見。分析機油壓力低故障，主要還是與主機油泵自身故障、調壓閥泄油故障等引起的供油不足有關，在檢查時需要準確找準發生故障的位置和原因，然后采取針對性的解決措施以快速徹底地排除故障，確保柴油機正常運行，進而保證柴油發電機組運行的安全穩定。

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