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柴油發動機排氣竄油冒藍煙故障綜合分析 |
柴油發動機排氣時帶的藍白色煙,一般是機油蒸汽。這是機油大量竄入汽缸后,受熱蒸發而未燒著的結果。如果機油燒著了的話,就應該冒黑煙。通常在柴油發動機底殼或機油油路沒有漏油的情況下,導致機油消耗量增加,排氣冒藍煙。康明斯公司在本文中將柴油發動機常見的主要原因羅列出來,供維修人員參考與借鑒。
(1)機油規格不對或油底殼油量過多。
以常用柴油發動機為例,根據規定夏季應該用國產14號柴油發動機油,冬季用國產11號柴油發動機油。如果規格不對、機油過稀,則常會引起排氣竄油故障的發生。也可按潤滑系統提供國際標準選用。
油底殼油面定得過高,或加機油量過多,使油量超過量油標尺上限很多,這樣飛濺到汽缸壁面上的機油相應增多,部分機油將從活塞環的間隙中,上竄到燃燒室導致柴油發動機竄燒機油,排氣管冒藍煙。
油標尺查看油底殼油量是否過多 |
(2)配氣機構過度潤滑,氣門桿與氣門導管配合間隙過大。
汽缸蓋上配氣機構的潤滑是依靠壓力進行的。有些柴油發動機的結構特點是機油由后凸輪軸的軸承孔,經過汽缸體、汽缸蓋和搖臂座上的油道進入搖臂軸內,再由搖臂軸上的小孔流出,潤滑搖臂軸和搖臂襯套。如果潤滑氣門搖臂的油量過大,形成汽缸蓋上平面油位太高,就會使機油通過氣門桿與氣門導管之間的間隙,向下流入汽缸套內。如果氣門桿與氣門導管本身的配合間隙過大,潤滑配氣機構的機油也會沿著氣門桿流入進、排氣道內。在進氣行程時,順進氣門導管下來的機油隨著空氣進入燃燒室燃燒,造成排氣冒藍煙,而順排氣門導管下來的機油直接隨著廢氣排出。
氣門桿與氣門導管配合間隙過大示意圖 |
(3)油泵排量過大。
根據經驗公式推算,排量V1和額定功率P的關系是VJ=(0.3~0.6)P。以2缸柴油發動機為例,機油泵排量應以不超過14.4I/min為宜。但由于2缸和X4105柴油發動機通用同一排量的機油泵,其排量為23.7I/min,這對于四缸柴油發動機是適宜的,而對兩缸柴油發動機來說,明顯過量。
(4)機油濾清器調壓閥回油量太小。
以兩缸柴油發動機為例,為了加大回油量,需要控制主軸瓦油道。在調壓閥處若濾清器芯的油道口堵至原來的V4~13,就應將回流閥口盡可能地擴大,同時把主軸瓦油道孔由原來的直徑為8mm加塞縮至直徑為4.5mm,這樣有可能使柴油發動機竄油冒煙的情況得到一定的改善。
(5)汽缸套內徑失圓。
這種現象在某些柴油發動機中常見,汽缸套內徑失圓多半是在裝配中產生的。柴油發動機為干式汽缸套,如果汽缸套內徑失圓度在裝配前是符合要求的(即不超過0.025mm),而裝配后失圓度過大,甚至達到0.1mm左右,則是由于汽缸體上止口與汽缸套凸肩的外圓不同心度太大所引起的。此時,可通過加大止口孔與汽缸套凸肩的配合間隙來避免。對于4135柴油發動機來說,由于它是采用濕式汽缸套,如果汽缸套上的水封圈槽與汽缸套安裝孔不同心度過大,或水封圈安裝得不正確,以及水封圈本身質量不符合要求,都會使汽缸套內徑失圓。
(6)活塞環變形,密封不嚴。
以2缸柴油發動機為例,活塞頭部的環槽中裝有四道活塞環。為了提高密封性,采用了三道氣環。在氣環下面,安裝有一道油環。為了增加油環對汽缸套的壓力,環的外圓柱面上機削有一道凹槽,形成兩個刮油刃。在凹槽底部則銑削出10個穿通的排油狹縫。當油環隨活塞沿汽缸壁運動時,油環的兩個刮油刃便將汽缸壁上多余的機油刮下來,經活塞環槽底的油孔流回到油底殼內。如果環與環槽的間隙過大,或活塞環槽過深,則隨著活塞的往復運動,機油就會逐步被帶到第一道環的上方,在上止點附近,由于速度的急劇下降,而被甩入燃燒室燃燒、同樣,若活塞環與環槽的平面不平,也會造成同樣的惡果。
2缸柴油發動機的第二和第三道氣環的斷面形狀不對稱,內上側有缺口。在裝入汽缸套內后,由于彈力和不對稱的斷面會使環產生扭轉力矩,致使環的上、下端面均有頂住環槽端面的趨勢,借此提高汽缸的密封性,亦稱“扭曲環”。由于扭曲環具有向下刮油的能力,所以安裝時必須將環的內側缺口向上,不得裝反。否則,將因活塞環的刮油能力差而引起柴油發動機排氣時冒藍煙。
大型12V柴油發動機氣環采用梯形斷面的錐面環,它與汽缸壁接觸時有1~2的夾角,這是為了加強活塞環的單位壓力,更好地刮去汽缸壁上的余油。裝配錐面環時應使窄面朝上,寬面朝下。由于f~2的錐體肉眼看不出來,所以這種活塞環的平面往往做有向上的記號,在環的開口處小頭的一面刻有“上”字圖樣。錐面環只能用在第二、三道環槽上,不可裝于第一道環槽中。不然的話,也會將大量機油刮至燃燒室燃燒。
如果活塞環使用時間過長或制造質量欠佳,致使彈力不足,也是造成此故障的原因之一。此時,只要將新舊兩環或不同制造廠制造的兩環進行對比,即可查出原因。
(7)汽缸套和活塞配合間隙偏大。
如果汽缸套和活塞配合間隙過大,則在整個汽缸套上端和活塞頂上,機油痕跡明顯。就新柴油發動機而言,間隙過大的原因主要是汽缸套和活塞裙部尺寸分組不準,或錯裝組別。對于使用過的柴油發動機來說,主要是汽缸套、活塞及環磨損造成的。針對上述問題,及時更換相關零件即可解決。
汽缸套和活塞配合間隙示意圖 |
(8)曲軸軸向竄動。
曲軸軸向竄動,會造成汽缸體套孔偏磨,間隙偏到一邊,導致機油竄缸,排氣冒藍煙。
(9)沒有磨合時間。
柴油發動機大修后,沒有按照規定要求經過一段時間的磨合運行,即投入正常生產使用。此時各運動件(如汽缸套壁、活塞及環等)的表面還比較粗糙。若一開機就立即高轉速、大負荷運轉,則會使其相對表面很快發生嚴重磨損,甚至出現汽缸套壁被拉傷的情況。在這種情況下,柴油發動機竄機油排藍煙在所難免。
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