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        船舶柴油機(jī)燒機(jī)油故障分析與排除

        2015-05-30 13:04:36陳錦錫賴亞輝
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年28期
        關(guān)鍵詞:柴油機(jī)排氣故障

        陳錦錫 賴亞輝

        摘 要:柴油機(jī)燒機(jī)油通常表現(xiàn)為排氣冒藍(lán)煙、機(jī)油消耗增大,燒機(jī)油影響柴油機(jī)正常運(yùn)行。分析了引起柴油機(jī)燒機(jī)油的主要原因,提出了適量添加機(jī)油、加強(qiáng)活塞組件技術(shù)保養(yǎng)、及時(shí)更換氣門組件三個(gè)解決措施。

        關(guān)鍵詞:柴油機(jī);機(jī)油消耗;排氣;故障

        柴油機(jī)工作中機(jī)油消耗是正?,F(xiàn)象,正常情況下,一臺技術(shù)狀態(tài)良好的柴油機(jī)額定工況下機(jī)油消耗率小于或等于408-476g/Kw·h,但目前某些船舶柴油機(jī)在使用中普遍存在機(jī)油超耗現(xiàn)象。機(jī)油超量消耗,主要原因是部分機(jī)油竄入燃燒室被燒掉。燒機(jī)油不僅造成機(jī)油的浪費(fèi),而且容易造成柴油機(jī)積碳嚴(yán)重,使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),功率明顯下降,活塞環(huán)與氣缸磨損加劇還可能導(dǎo)致活塞環(huán)粘結(jié)、折斷、拉缸等事故。為保證柴油機(jī)可靠運(yùn)行,降低故障率,提高使用壽命,應(yīng)重視并有效解決這一問題。

        1 故障特征

        柴油機(jī)出現(xiàn)燒機(jī)油,表現(xiàn)為三方面:(1)機(jī)油消耗異常增大;(2)排氣冒藍(lán)煙,在低速、空車和低負(fù)荷時(shí)更明顯;(3)排氣管向外噴機(jī)油,低速低負(fù)荷時(shí),可觀察到排氣管噴出大量油粒。

        2 故障分析

        一般來說,柴油機(jī)的機(jī)油竄入燃燒室引起燒機(jī)油,主要有四個(gè)方面原因。

        2.1 曲軸箱(或油底殼)內(nèi)機(jī)油過多

        曲軸箱(或油底殼)內(nèi)油位過高,曲拐轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將大量的機(jī)油飛濺到氣缸壁上,由活塞和活塞環(huán)帶入燃燒室內(nèi)。

        2.2 氣缸壁上的滑油竄入燃燒室

        活塞環(huán)與缸套為一對摩擦副,靠機(jī)油飛濺潤滑,通常有四個(gè)方面可能引起竄油。

        (1)活塞環(huán)泵油。由于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性,活塞環(huán)在活塞環(huán)槽中上下振動(dòng)造成的泵油不可能杜絕,只能依靠改善密封性及環(huán)宇環(huán)槽之間的間隙來限制竄油量,環(huán)端面及與之配合的環(huán)槽粗糙度、環(huán)的不平度及活塞環(huán)與環(huán)槽的間隙將直接關(guān)系到竄油的大小。

        (2)活塞環(huán)開口間隙。由于往復(fù)運(yùn)動(dòng),機(jī)油靠慣性通過缸套表面和活塞環(huán)開口間隙竄到燃燒室,通過活塞環(huán)開口間隙的機(jī)油量由活塞與缸套的間隙和環(huán)的開口間隙來決定。因此,活塞與缸套的間隙越大,活塞環(huán)開口間隙越大,機(jī)油竄油量就越大。

        (3)活塞環(huán)與缸套之間的貼合度?;钊h(huán)漏光度達(dá)不到要求,缸套本身加工誤差,缸體缺陷,裝配不當(dāng)?shù)?,諸多原因造成缸套橢圓,將影響活塞環(huán)與缸套的貼合度,容易引起竄機(jī)油,特別是缸套橢圓后,活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞環(huán)開口就會移動(dòng),在橢圓的長軸上停止,造成上下各環(huán)開口成一直線,大量機(jī)油進(jìn)入氣缸內(nèi)。

        (4)活塞環(huán)截面形狀、切向彈力的影響。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有大量的潤滑機(jī)油從連桿軸頸兩端溢出并甩到缸套內(nèi)壁上,從竄油來考慮,使氣缸套表面保持適量的潤滑油,將多余的機(jī)油刮下是非常必要的。在這方面,油環(huán)尤為重要,氣環(huán)起到輔助控制作用。油環(huán)的刮油作用主要靠有利的形狀、較大的自身彈力以及和活塞上回油孔的適當(dāng)配合。氣環(huán)選用合理的截面形狀、恰當(dāng)?shù)那邢驈椓Γ簿哂幸欢ǖ墓斡托Ч?,進(jìn)一步改進(jìn)氣環(huán)、油環(huán)的設(shè)計(jì),提高環(huán)的刮油效能,就可以減少潤滑機(jī)油的消耗。

        2.3 空氣濾清器內(nèi)機(jī)油過多

        使用油浴式空氣濾清器的柴油機(jī),如果濾清器內(nèi)的機(jī)油過多或?yàn)V清器阻塞,機(jī)油就會由濾清器經(jīng)進(jìn)氣道吸入燃燒室。

        2.4 氣缸蓋上部機(jī)油流入燃燒室

        氣門桿與氣門導(dǎo)管磨損后間隙過大、氣門導(dǎo)管突出氣缸蓋部位斷裂等,使氣缸蓋上的機(jī)油沿氣門與氣門導(dǎo)管配合間隙處流入燃燒室或排氣管,造成燒機(jī)油。氣門導(dǎo)管與氣門桿作為一對摩擦副在高溫下工作需要潤滑,原則上供給摩擦副的潤滑機(jī)油量不能過多,以免流入燃燒室。要保證適量潤滑,主要取決于導(dǎo)管與氣門桿之間的間隙,間隙太小,潤滑機(jī)油不足,造成干摩擦;間隙過大,機(jī)油過多,容易流入氣缸內(nèi)。

        3 排除方法

        3.1 適量添加機(jī)油

        油底殼內(nèi)機(jī)油過多會使散熱變差,機(jī)油易氧化變質(zhì),降低潤滑性,同時(shí)油位高導(dǎo)致溢油、泄露頻繁。特別是濕式油底殼,如果機(jī)油過多會引起曲軸撞擊機(jī)油,影響柴油機(jī)功率;此外曲軸撞擊機(jī)油頻繁,使機(jī)油大量飛濺到缸壁上,而活塞環(huán)難以刮干凈。船舶柴油機(jī)的按照一般前高后低,且航行中受風(fēng)浪影響使曲軸箱內(nèi)機(jī)油產(chǎn)生動(dòng)蕩,從飛輪殼端的甩油圈縫隙和螺孔牙縫溢出。我們用一臺6135柴油機(jī)進(jìn)行了測試,添加機(jī)油為標(biāo)定油量和超量10%兩種情況下,在同一負(fù)荷各累計(jì)工作100h后發(fā)現(xiàn),添加機(jī)油過量的情況下,柴油機(jī)機(jī)油超耗7%-8%。

        3.2 加強(qiáng)活塞組件的技術(shù)保養(yǎng)

        根據(jù)各柴油機(jī)的技術(shù)狀況,按三級技術(shù)保養(yǎng)的累計(jì)工作時(shí)間清潔并檢查,測量活塞組件的磨損值,嚴(yán)格檢查活塞環(huán)在環(huán)槽中的間隙,特別是最下面的一道氣環(huán)。如果其側(cè)間隙和底側(cè)間隙過大則必須調(diào)整或換新。新活塞必須檢查環(huán)槽寬度和深度,新活塞環(huán)則不僅要檢查張力,還要檢查寬度和厚度是否符合技術(shù)要求。實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn):即便是新活塞,有的環(huán)槽已超過最大磨損間隙,有個(gè)別氣環(huán)厚度和寬度比使用過的氣環(huán)還小0.25-0.32mm,有的新油環(huán)沒有倒角或倒角很小,如沒有嚴(yán)格檢查測量而直接使用則柴油機(jī)機(jī)油超耗更嚴(yán)重。

        3.3 及時(shí)更換氣門組件

        柴油機(jī)氣門桿與導(dǎo)管磨損間隙超過極限,必須及時(shí)換新,如沒有氣門油封裝置,建議改裝有氣門油封的導(dǎo)管,可防止機(jī)油竄入燃燒室或廢汽竄出引起氣門積碳。

        4 結(jié)束語

        新裝配的柴油機(jī),在試車階段或運(yùn)行初期(數(shù)小時(shí)以內(nèi)),有輕度燒機(jī)油導(dǎo)致冒藍(lán)煙是正常的。經(jīng)拆裝和檢修、更換的機(jī)體,如活塞環(huán)、氣缸套等相對運(yùn)動(dòng)機(jī)件,需要有一個(gè)磨合過程,才能達(dá)到良好配合。所以在試車或運(yùn)行初始階段可能會有更多機(jī)油竄入燃燒室,甚至排煙管出現(xiàn)滴油現(xiàn)象,但隨著逐步磨合,滴油或冒藍(lán)煙現(xiàn)象應(yīng)消失。如果燒機(jī)油仍異常嚴(yán)重,則可能是活塞環(huán)裝反(活塞環(huán)內(nèi)有倒角的應(yīng)朝上裝配,裝反后會出現(xiàn)“泵油”現(xiàn)象)或活塞環(huán)的開口沒有錯(cuò)開,使較多的機(jī)油竄入燃燒室,此時(shí)應(yīng)拆下活塞環(huán)重新裝配。

        總之,燒機(jī)油是柴油機(jī)運(yùn)行中的典型故障,應(yīng)經(jīng)常對柴油機(jī)與機(jī)油相關(guān)的零部件仔細(xì)檢查,對船舶每個(gè)航次和柴油機(jī)每次運(yùn)行的負(fù)荷、機(jī)油消耗做好記錄,以便分析油耗與負(fù)荷的關(guān)系,加強(qiáng)柴油機(jī)運(yùn)行管理。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]蔣浩豐.關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量的計(jì)算[J].汽車維修,2014(1).

        [4]鄭存義,張學(xué)偉.車用柴油機(jī)燒機(jī)油故障的原因分析與預(yù)防[J].實(shí)用汽車技術(shù),2013(10).

        [5]周安華.發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油的原因與排除方法[J].工程機(jī)械與維修,2012(8).

        作者簡介:陳錦錫(1982-),男,講師,主要研究方向:船舶柴油機(jī)研究與專業(yè)教學(xué)。

        賴亞輝(1980-),男,助講。

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