新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)故障原因診斷和檢修

 

摘要：柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的常見故障有機(jī)油壓力過低、機(jī)油壓力過高、機(jī)油消耗量過大、機(jī)油油面增高以及機(jī)油泵噪聲等，一般是由于發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)油量少、機(jī)油泵工作不正常、油道堵塞引起的，甚至潤滑不良會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)抱軸，嚴(yán)重的會造成發(fā)動機(jī)的報廢。因此，可以說潤滑系統(tǒng)是柴油發(fā)電機(jī)組的重要組成部分，其正常運(yùn)行對于發(fā)電設(shè)備的性能和使用壽命具有重要影響。本文將詳細(xì)介紹柴油發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)故障原因和維修方法，以確保柴油機(jī)的正常運(yùn)行。

 

一、潤滑系統(tǒng)的作用和組成

 

      柴油機(jī)工作時，由于各運(yùn)動零件間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，容易使零件產(chǎn)生磨損，特別是直接與燃燒氣體接觸的氣缸、氣缸蓋、活塞等零件處在高溫狀態(tài)，工作條件差。如果沒有良好的潤滑，柴油機(jī)各運(yùn)動零件會出現(xiàn)異常磨損，柴油機(jī)不能發(fā)揮正常工作狀態(tài)，技術(shù)性能會明顯下降。因此，柴油機(jī)必須設(shè)有潤滑系統(tǒng)，使柴油機(jī)在最佳的潤滑條件下工作，預(yù)防柴油機(jī)各運(yùn)動零件的磨損。

1、潤滑系統(tǒng)的作用

      潤滑系統(tǒng)的作用就是不斷地將清潔的、具有一定壓力的潤滑油輸送到各零件的摩擦表面，以減小零件的摩擦和磨損。柴油機(jī)潤滑油，簡稱柴油機(jī)機(jī)油，俗稱機(jī)油。

① 潤滑作用。將潔凈的、壓力和溫度適宜的機(jī)油不斷輸送到各需要部件的摩擦表面，以起到減少零件摩擦和磨損的潤滑作用，使運(yùn)動部件實(shí)現(xiàn)液體摩擦。

② 冷卻作用。機(jī)油與柴油機(jī)內(nèi)部重要的運(yùn)動部件直接接觸，可有效地帶走產(chǎn)生的熱量，并傳遞到油底殼中的冷卻器、曲軸箱，最后傳到大氣中。

③ 清潔作用。對機(jī)件表面有沖洗作用，保持柴油機(jī)零件清潔，避免積炭和雜質(zhì)，確保柴油機(jī)猜環(huán)。

④ 密封作用。柴油機(jī)內(nèi)的機(jī)油在運(yùn)動部件表面形成一層薄膜，這層薄膜在重要的活塞環(huán)區(qū)域，幫助氣缸壁和活塞環(huán)之間密封。

⑤ 防腐作用。減少零件振動、降低噪聲，防止零件表面腐蝕。

2、潤滑系統(tǒng)的組成

      柴油機(jī)的潤滑系統(tǒng)統(tǒng)一般由機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器、集濾器、機(jī)油壓力表、壓力傳感器、機(jī)油道等組成，如圖1所示。

（1）油底殼。也稱下曲軸箱，用來儲存潤滑油，也可以對機(jī)油進(jìn)行冷卻。

（2）機(jī)油泵。機(jī)油泵一般安裝在曲軸箱內(nèi)，由曲軸、凸輪軸或中間軸驅(qū)動。用于將油底殼中的機(jī)油吸出，并以一定的壓力壓向各潤滑部位，保證柴油機(jī)運(yùn)動表面良好的工作狀態(tài)。

（3）機(jī)油濾清器。用于濾除潤滑油中的雜質(zhì)，根據(jù)能夠?yàn)V除的雜質(zhì)直徑不同可分為粗濾器和細(xì)濾器，分別并聯(lián)和串聯(lián)在主油道中。

（4）機(jī)油集濾器。集濾器常見的為濾網(wǎng)式，安裝在機(jī)油泵的吸油口端，用于過濾較大的雜質(zhì)。集濾器有浮動式和固定式兩種。

（5）機(jī)油散熱器與機(jī)油冷卻器。有些大功率柴油機(jī)裝有機(jī)油散熱器，以幫助潤滑系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行散熱，保證機(jī)油正常的工作溫度。這些裝置分成機(jī)油散熱器和機(jī)油冷卻器。

（6）主油道。在缸體與缸蓋上直接鑄出，用來向各潤滑部位輸送機(jī)油，是潤滑系統(tǒng)的重要組成部分。

（7）機(jī)油閥。有限壓閥和旁通閥，限壓閥用來限制機(jī)油泵輸出的潤滑油壓力；旁通閥與粗濾器并聯(lián)，當(dāng)粗濾器發(fā)生堵塞時，旁通閥打開，機(jī)油泵輸出的潤滑油直接進(jìn)入主油道。

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圖1  柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

圖2  康明斯柴油發(fā)電機(jī)售后維修服務(wù)

 

二、機(jī)油壓力過低原因與解決方法

 

      機(jī)油壓力低是由于機(jī)油量少，機(jī)油泵工作不正常，發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)油路堵塞造成的。如果油壓過低，會加速曲軸和凸輪軸的磨損，甚至?xí)驖櫥涣紝?dǎo)致發(fā)動機(jī)抱軸，嚴(yán)重的會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)報廢。所以控制器上有壓力指示系統(tǒng)，可以顯示發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的壓力。發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)不正常，應(yīng)首先判斷油壓是否過低。

1、現(xiàn)象

① 機(jī)油表無指示或指示低于規(guī)定值。一般發(fā)電機(jī)組機(jī)油壓力的正常范圍為0.15～0.4MPa（1.5~4kgf/c㎡）。

② 剛啟動機(jī)器時機(jī)油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零。

2、原因

① 機(jī)油量不足。

② 機(jī)油黏度過?。ㄅ铺柕?、溫度高、混入燃油或水）。

③ 限壓閥調(diào)整不當(dāng)，彈簧變軟。

④ 機(jī)油壓力表與感壓塞失效。

⑤ 機(jī)油集濾器濾網(wǎng)及機(jī)油管路等處堵塞。

⑥ 潤滑油道有漏油處。

⑦ 機(jī)油泵泵油能力差：機(jī)油泵主、被動齒輪磨損使二者之間的間隙過大，或齒輪與泵蓋間隙過大。

⑧ 各軸承（曲軸、連桿和凸輪軸等處的軸承）間隙過大。

3、排除方法

① 檢查機(jī)油的數(shù)量與質(zhì)量

      發(fā)現(xiàn)機(jī)油壓力過低時，應(yīng)首先停止柴油機(jī)工作，等待3～5min后，抽出機(jī)油量尺檢查機(jī)油的數(shù)量與質(zhì)量。油量不足應(yīng)添加與機(jī)油盆中的機(jī)油牌號相同的機(jī)油。因季節(jié)變化沒有及時更換相應(yīng)牌號的機(jī)油（潤滑油選擇方法如圖3、圖4所示），或添加的機(jī)油牌號與機(jī)油盆中的機(jī)油牌號不一致時，亦會使柴油機(jī)的機(jī)油壓力降低。

      在使用過程中，如果柴油機(jī)過熱，則應(yīng)考慮機(jī)油壓力降低可能是機(jī)油溫度過高致使機(jī)油變稀引起的。在這種情況下，排除致使柴油機(jī)溫度過高的故障，等機(jī)油冷卻后再啟動發(fā)電機(jī)組，機(jī)油壓力便可正常。

② 調(diào)整限壓閥，查看限壓閥彈簧

      首先調(diào)整限壓閥，若能調(diào)整至正常壓力，則為限壓閥調(diào)整不當(dāng)；若調(diào)整限壓閥無效，則查看限壓閥彈簧的彈性是否減弱。

③ 檢查機(jī)油壓力表與感壓塞

      檢查機(jī)油壓力表可用新舊對比法，將原來的機(jī)油壓力表拆下，裝上一只新機(jī)油壓力表進(jìn)行對比判斷。

      檢查感壓塞的方法是：將感壓塞從缸體上拆下，用破布堵住塞孔，短暫地發(fā)動機(jī)器，若機(jī)油從油道中噴出很足，且沒有氣泡，則說明感壓塞失效。若機(jī)油從油道中噴出不足，并有氣泡產(chǎn)生，則說明機(jī)油壓力過低可能是機(jī)油管道不暢引起的。

④ 檢查機(jī)油集濾器、機(jī)油泵及各油道

      拆下機(jī)油濾清器，轉(zhuǎn)動曲軸，觀察機(jī)油泵出油孔道，出油不多或不出油，則可能是機(jī)油泵不泵油或集濾器堵塞，應(yīng)檢查修理機(jī)油泵或清洗集濾器。拆下油底殼，檢查機(jī)油集濾器是否有油污堵塞，或者機(jī)油泵是否磨損過度而使泵油壓力不足。如果從油道中噴出來的潤滑油夾有氣泡，則說明機(jī)油泵及油泵進(jìn)油連接管接頭破裂或者接頭松動等。

⑤ 檢查各軸承間隙

      若曲軸、連桿和凸輪軸等處的軸承間隙過大，在剛開始發(fā)動機(jī)器時，由于機(jī)油的黏度較大，機(jī)油不易流失，機(jī)油壓力可達(dá)到正常值。但是，當(dāng)機(jī)器發(fā)熱后，機(jī)油黏度變小，機(jī)油從軸瓦兩側(cè)被擠走，從而使機(jī)油壓力降低。

 

圖3  機(jī)油粘度識別方法

圖4  機(jī)油粘度指標(biāo)對照表

 

三、機(jī)油壓力過高原因與解決方法

 

      在正常情況下，柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)作下的機(jī)油壓力在300kPa左右，當(dāng)超過500kpa即為機(jī)油壓力過高（如圖5所示），柴油機(jī)儀表盤上的機(jī)油壓力報警燈會亮起。

1、現(xiàn)象

      機(jī)油壓力表指示超過規(guī)定值，發(fā)動機(jī)功率下降。

2、原因

① 機(jī)油黏度過大。

② 限壓閥調(diào)整不當(dāng)或彈簧太硬。

③ 機(jī)油濾清器堵塞而旁通閥頂不開。

④ 各軸承間隙過小。

⑤ 機(jī)油壓力表以后的機(jī)油管道堵塞。

3、排除方法

      機(jī)油壓力高的檢查步驟如圖6所示。

① 檢查機(jī)油的黏度

      將機(jī)油標(biāo)尺從曲軸箱中取出，滴幾滴機(jī)油在手指上，用手指捻揉感覺機(jī)油的黏度是否過大。當(dāng)黏度過大時，可能是機(jī)油的牌號不對，應(yīng)更換適當(dāng)牌號的機(jī)油。

② 檢查限壓閥彈簧和旁通閥彈簧

      看是否壓得過緊，或彈力過強(qiáng)頂不開。對此應(yīng)及時調(diào)整、清洗或更換。

③ 檢查各軸承間隙及缸體內(nèi)各機(jī)油管道

      對于新維修的發(fā)動機(jī)，則應(yīng)檢查各軸承是否裝配得過緊，缸體內(nèi)通向曲軸軸承的油道是否堵塞。若堵塞，最容易導(dǎo)致燒瓦事故。

 

圖5  機(jī)油消耗量過大指示圖

圖6  柴油機(jī)機(jī)油壓力過高故障診斷框圖

 

四、機(jī)油消耗量過大原因與解決方法

 

      機(jī)油在正常使用中，為保證活塞、活塞環(huán)與氣缸壁間有良好的潤滑，采用噴濺法使氣缸壁上黏附一層機(jī)油。由于活塞環(huán)刮油有限，殘留在氣缸壁上的機(jī)油在高溫燃?xì)庾饔孟拢械谋蝗紵?，有的隨廢氣一并排出或在缸內(nèi)機(jī)件上形成積炭。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作溫度過高時，還有部分機(jī)油蒸發(fā)汽化而被排到曲軸箱外或被吸入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況良好時，這些正常的消耗是比較少的，但是當(dāng)發(fā)動機(jī)的技術(shù)狀況隨使用時間的延長而變差時，其機(jī)油消耗量隨之增加。機(jī)油消耗增加量越大，標(biāo)志著發(fā)動機(jī)的性能下降得越嚴(yán)重。

1、現(xiàn)象

① 機(jī)油面每天有顯著下降。

② 排氣冒藍(lán)煙。

2、原因

① 有漏油之處：如曲軸后軸承油封漏油、正時齒輪蓋油封損壞或裝置不當(dāng)而漏油、凸輪軸后端蓋密封不嚴(yán)以及其他襯墊損壞或油管接頭松動破裂而漏油等。

② 廢氣渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪軸密封圈失效。

③ 氣門導(dǎo)管密封帽損壞，或進(jìn)氣門桿部與導(dǎo)管配合間隙過大。

④ 活塞、活塞環(huán)與氣缸壁磨損過度，使其相互間的配合間隙增大，導(dǎo)致機(jī)油竄入燃燒室參與燃燒。

⑤ 活塞環(huán)安裝不正確：活塞環(huán)對口或卡死在環(huán)槽內(nèi)使其失去彈性；扭曲環(huán)或錐形環(huán)裝反使其向燃燒室泵油。

3、排除方法

① 查看漏機(jī)油處：

      若有機(jī)油從飛輪邊緣或油底殼后端向外滴油時，則為曲軸后油封漏油；若機(jī)油從凸輪軸后端蓋處順缸體向外流油，說明凸輪軸后端蓋處密封不嚴(yán)而漏油；若機(jī)油從曲軸帶輪甩出，說明正時齒輪蓋墊片損壞或裝置不當(dāng)而漏油；若其他各襯墊或油管接頭松動破裂而漏油時，從外表可以看出有漏油的痕跡，應(yīng)檢查各連接螺釘或油管接頭是否松動及襯墊是否破裂等。

② 若排氣冒藍(lán)煙，說明機(jī)油被吸入氣缸燃燒后排出。

      應(yīng)首先檢查進(jìn)氣管中有無機(jī)油，若有機(jī)油則說明廢氣渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪軸密封圈失效，機(jī)油順軸流入進(jìn)氣道，應(yīng)更換密封圈；若進(jìn)氣管內(nèi)干燥、無機(jī)油，應(yīng)檢查氣門導(dǎo)管密封帽是否完好，進(jìn)氣門桿部與導(dǎo)管配合間隙是否過大，并給予更換檢修。

      若以上情況均良好，再拆下缸蓋和油底殼，對氣缸、活塞、活塞環(huán)進(jìn)行全面的檢查與測量，查看活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損是否過度，裝配間隙是否過大以及活塞環(huán)安裝是否正確，達(dá)到排除故障的目的。

 

五、機(jī)油油面增高原因與解決方法

 

      一般來說，發(fā)動機(jī)機(jī)油液面上升高度不會超過25毫米，這也是一個合理控制范圍。

1、現(xiàn)象

① 排氣冒藍(lán)煙。

② 濺油聲音大。

③ 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力。

2、原因

① 燃油漏入機(jī)油盆

      柴油機(jī)噴油泵柱塞副磨損過大、噴油器針閥關(guān)閉不嚴(yán)或針閥卡死在開啟位置；活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的配合間隙過大，使燃油沿缸壁下漏到油底殼。

② 水滲入機(jī)油盆

      氣缸墊沖壞；與水套相通的氣缸壁產(chǎn)生裂紋；濕式缸套與缸體間的橡膠密封圈未安裝正確或損壞。

3、排除方法

      首先抽出機(jī)油標(biāo)尺檢查機(jī)油是否過稀。若發(fā)現(xiàn)機(jī)油油面增高并且很稀時，應(yīng)進(jìn)一步查找原因，看是否有水或燃油漏入而沖淡機(jī)油，引起過稀。

檢查方法：

      抽出機(jī)油標(biāo)尺，滴幾滴機(jī)油在紙上觀察機(jī)油顏色并聞氣味。如機(jī)油呈黃乳色，且無其他氣味，說明是水進(jìn)入了曲軸箱，應(yīng)檢查氣缸墊是否沖壞、缸體水道是否有裂紋、濕式缸套與缸體間的橡膠密封圈是否安裝正確或損壞。

      如果聞到機(jī)油中有燃油味，應(yīng)啟動發(fā)動機(jī)觀察其是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好，若啟動柴油機(jī)后排氣管冒黑煙，則應(yīng)檢查噴油器的針閥是否正常關(guān)閉，若有滴漏，應(yīng)予維修。若發(fā)動機(jī)在正常工作溫度下動力不足，則應(yīng)檢查噴油泵柱塞副是否下漏柴油，活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的配合間隙是否過大，并進(jìn)行更換或檢修。

      以上檢查維修完畢后，必須將舊機(jī)油放出，并清洗潤滑系統(tǒng)，再重新加入規(guī)定量的合適牌號的新機(jī)油。

 

總結(jié)：

      潤滑系統(tǒng)在柴油發(fā)電機(jī)上有著重要的作用。潤滑系統(tǒng)的故障可能導(dǎo)致柴油機(jī)金屬表面之間的干摩擦，不僅會增加柴油機(jī)的功率消耗，加速零件工作表面的磨損，而且可能由于摩擦產(chǎn)生的熱將零件工作表面燒損，導(dǎo)致柴油機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)異響和震動，則應(yīng)注意檢查潤滑系統(tǒng)的油量是否太少或機(jī)油壓力是否過低。此外，柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)常見的故障還包括機(jī)油泵損壞、油底殼泄漏、油道堵塞等。

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