故障檢查與技術(shù)維護

康明斯柴油機機油消耗量過快或增高的原因和解決方法

 

摘要：機油消耗量過快是柴油發(fā)電機運作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。如果柴油發(fā)電機技術(shù)狀態(tài)良好，機油的實際消耗量并不多，一般約為柴油消耗量的0.5%～1%，最大不能超過2.5%。如果機油的消耗量超過這個值，認為機油消耗量過高，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)電機機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)動機的機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，則說明發(fā)動機有故障。發(fā)動機機油消耗量過大的原因主要有兩個方面，一方面是發(fā)動機“燒機油”，另一方面是發(fā)動機“漏機油”。“燒機油”的故障從發(fā)動機的排氣上能明顯地反應(yīng)出來，如果發(fā)動機排氣管冒藍煙，則說明發(fā)動機燒機油。“漏機油”的故障主要從各個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

 

      柴油機容易漏機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，就會導(dǎo)致很高的機油消耗率，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油壓力而漏油。唇口劃破或翻邊，都會產(chǎn)生漏油。油封自緊彈簧過長或過短。彈簧過長，會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，機油從柴油發(fā)電機通氣孔噴出。氣門間隙過大過小會引起進氣不足、排氣不暢，由于不能及時進入新鮮空氣，排出的廢氣也會導(dǎo)致曲軸箱內(nèi)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(yǎng)不及時，機油從密封處產(chǎn)生泄漏，導(dǎo)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(nèi)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(guī)格的機油，才能實現(xiàn)潤滑良好，機油耗量又不大。

2、出現(xiàn)燒機油現(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，潤滑配氣機構(gòu)的機油量過剩，加上曲軸箱內(nèi)的壓力增大，機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）進入燃燒室。

（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大，機油壓力過高，泄漏流量過大，飛濺到氣缸壁的油量過多，進入燃燒室燒掉。

（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(nèi)圓切口一面朝上等。安裝使用過的平環(huán)或桶面環(huán)時，應(yīng)按原裝配方向裝回。保修過程中如不按規(guī)定裝環(huán)，會使氣環(huán)的泵油作用加強，導(dǎo)致燒機油現(xiàn)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

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

（5）回油道堵塞

      使用添加劑含量過低的潤滑油，柴油發(fā)電機長期的低溫運轉(zhuǎn)或因不經(jīng)常換機油，機油濾清器的保養(yǎng)不當，使?jié)櫥妥兣K等，都會將活塞環(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，而進入燃燒室燒掉后形成積炭。另外，臟污的機油還會使柴油發(fā)電機氣缸蓋的回油排泄孔堵塞，此時，機油將溢入氣門導(dǎo)管而使機油消耗量增加。

（6）增壓器漏油

      用戶在不正確使用情況下，會損壞增壓器軸和軸承，使增壓器泊封的密封性能失效，機油會竄到進氣管進入氣缸燃燒，造成柴油發(fā)電機排氣冒藍煙、燒機油現(xiàn)象。

3、變質(zhì)

（1）柴油發(fā)電機溫度過高

      柴油發(fā)電機溫度過高指冷卻水溫度高于95℃。廢氣竄入曲軸箱和缸蓋罩，廢氣和高溫使機油變質(zhì)。

（2）油底殼進水

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

（3）保養(yǎng)期超過

      機油濾清器堵塞，濾清效率差。機油使用時間太長未及時更換機油。

 

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(jié)合實際維修經(jīng)驗，總結(jié)機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，各機油連接管是否有砂眼或裂紋。在主要的漏油部位中，應(yīng)當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，啟動柴油機仔細觀察。

（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準件，大多采用骨架式橡膠油封。安裝時應(yīng)注意其內(nèi)外的方向，若無標注指示，應(yīng)將油封內(nèi)徑較小的唇口處面向柴油機內(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），為氈墊密封不嚴或螺絲松動漏油；凸輪軸后端密封不嚴，就會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、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，仍然耗機油過多，即應(yīng)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，則說明柴油發(fā)電機燒機油。同往日相比，發(fā)覺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(shù)比較頻繁，也說明機油消耗量過快。

（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。或者是機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）檢查竄氣問題

      拆下活塞連桿組，氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙進行檢查分析，尤其應(yīng)當檢查第一道環(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氣量過小，或濾芯堵塞造成進氣不足，負壓增壓器內(nèi)的機油則會進入氣缸內(nèi)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(shù)滴機油觀察，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，說明機油被水嚴重污染，變質(zhì)現(xiàn)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(xiàn)象

 

三、預(yù)防措施

 

1、做好日常養(yǎng)護工作

      在柴油發(fā)電機完成日常工作任務(wù)后，進行及時的清理和養(yǎng)護工作，不僅能夠改善柴油發(fā)電機的內(nèi)部工作環(huán)境，也能有效降低柴油機及內(nèi)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)境下長時間工作，延長柴油發(fā)電機的磨合期；在冬季啟動機器前，做好啟動預(yù)熱和柴油機保溫工作，在夏季高溫條件下作業(yè)時，做好柴油機的冷卻降溫工作，并且要避免柴油機長時間工作，根據(jù)實際工作環(huán)境和工作任務(wù)的需要，合理安排柴油機進行熄火降溫。

2、定期檢測

      定期對柴油發(fā)電機的各項工作性能進行檢驗，能夠及時檢測出存在磨損、老化等潛在問題的零部件，以便及時進行更換，避免在后期工作過程中出現(xiàn)更大的問題。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(tǒng)、油底殼、機油過濾器等裝置進行重點檢測。同時，在進行零部件更換時，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(jù)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)電機使用壽命，間接的降低柴油機維護成本。

      根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，機油的純凈度、粘稠度以及溫度特性，都會對柴油發(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)機油會出現(xiàn)凝固成塊現(xiàn)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，要綜合考慮柴油發(fā)電機的自身狀況，并結(jié)合使用說明書，進行科學(xué)、合理的選用。

 

總結(jié)：

      發(fā)動機耗機油是發(fā)電機組的一種常見故障，造成機油耗量過高的原因通常由活塞連桿組、配氣機構(gòu)、氣缸體等部件的密封配合不良、機油加注過量、滲漏等造成的。機油消耗量過快這一問題普遍存在于柴油發(fā)電機的運行工作中，不僅增加了設(shè)備本身的運作成本，從長遠來看，也不利于設(shè)備的使用壽命。只有分析機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)電機使用時的注意事項。

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