新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障原因診斷和檢修

 

摘要：柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的常見(jiàn)故障有機(jī)油壓力過(guò)低、機(jī)油壓力過(guò)高、機(jī)油消耗量過(guò)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(dòng)機(jī)潤(rùn)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(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抱軸，嚴(yán)重的會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的報(bào)廢。因此，可以說(shuō)潤(rùn)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(duì)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(dòng)機(jī)潤(rùn)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(rùn)滑系統(tǒng)的作用和組成

 

      柴油機(jī)工作時(shí)，由于各運(yùn)動(dòng)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(méi)有良好的潤(rùn)滑，柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)零件會(huì)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(huì)明顯下降。因此，柴油機(jī)必須設(shè)有潤(rùn)滑系統(tǒng)，使柴油機(jī)在最佳的潤(rùn)滑條件下工作，預(yù)防柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)零件的磨損。

1、潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用

      潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用就是不斷地將清潔的、具有一定壓力的潤(rùn)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(rùn)滑油，簡(jiǎn)稱(chēng)柴油機(jī)機(jī)油，俗稱(chēng)機(jī)油。

① 潤(rùn)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(rùn)滑作用，使運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)、降低噪聲，防止零件表面腐蝕。

2、潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成

      柴油機(jī)的潤(rùn)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(chēng)下曲軸箱，用來(lái)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，也可以對(duì)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(dòng)。用于將油底殼中的機(jī)油吸出，并以一定的壓力壓向各潤(rùn)滑部位，保證柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)表面良好的工作狀態(tài)。

（3）機(jī)油濾清器。用于濾除潤(rùn)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(jiàn)的為濾網(wǎng)式，安裝在機(jī)油泵的吸油口端，用于過(guò)濾較大的雜質(zhì)。集濾器有浮動(dòng)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(rùn)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(lái)向各潤(rùn)滑部位輸送機(jī)油，是潤(rùn)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(lái)限制機(jī)油泵輸出的潤(rùn)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(shí)，旁通閥打開(kāi)，機(jī)油泵輸出的潤(rùn)滑油直接進(jìn)入主油道。

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圖1  柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)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(guò)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(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)油路堵塞造成的。如果油壓過(guò)低，會(huì)加速曲軸和凸輪軸的磨損，甚至?xí)驖?rùn)滑不良導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抱軸，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢。所以控制器上有壓力指示系統(tǒng)，可以顯示發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)不正常，應(yīng)首先判斷油壓是否過(guò)低。

1、現(xiàn)象

① 機(jī)油表無(wú)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(dòng)機(jī)器時(shí)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(guò)小（牌號(hào)低、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(rùn)滑油道有漏油處。

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

⑧ 各軸承（曲軸、連桿和凸輪軸等處的軸承）間隙過(guò)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(guò)低時(shí)，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(hào)相同的機(jī)油。因季節(jié)變化沒(méi)有及時(shí)更換相應(yīng)牌號(hào)的機(jī)油（潤(rùn)滑油選擇方法如圖3、圖4所示），或添加的機(jī)油牌號(hào)與機(jī)油盆中的機(jī)油牌號(hào)不一致時(shí)，亦會(huì)使柴油機(jī)的機(jī)油壓力降低。

      在使用過(guò)程中，如果柴油機(jī)過(guò)熱，則應(yīng)考慮機(jī)油壓力降低可能是機(jī)油溫度過(guò)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(guò)高的故障，等機(jī)油冷卻后再啟動(dòng)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(wú)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(duì)比法，將原來(lái)的機(jī)油壓力表拆下，裝上一只新機(jī)油壓力表進(jìn)行對(duì)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(dòng)機(jī)器，若機(jī)油從油道中噴出很足，且沒(méi)有氣泡，則說(shuō)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(shuō)明機(jī)油壓力過(guò)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(dòng)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(guò)度而使泵油壓力不足。如果從油道中噴出來(lái)的潤(rùn)滑油夾有氣泡，則說(shuō)明機(jī)油泵及油泵進(jìn)油連接管接頭破裂或者接頭松動(dòng)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(guò)大，在剛開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī)器時(shí)，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(shí)別方法

圖4  機(jī)油粘度指標(biāo)對(duì)照表

 

三、機(jī)油壓力過(guò)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(guò)500kpa即為機(jī)油壓力過(guò)高（如圖5所示），柴油機(jī)儀表盤(pán)上的機(jī)油壓力報(bào)警燈會(huì)亮起。

1、現(xiàn)象

      機(jī)油壓力表指示超過(guò)規(guī)定值，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

2、原因

① 機(jī)油黏度過(guò)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(kāi)。

④ 各軸承間隙過(guò)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(jué)機(jī)油的黏度是否過(guò)大。當(dāng)黏度過(guò)大時(shí)，可能是機(jī)油的牌號(hào)不對(duì)，應(yīng)更換適當(dāng)牌號(hào)的機(jī)油。

② 檢查限壓閥彈簧和旁通閥彈簧

      看是否壓得過(guò)緊，或彈力過(guò)強(qiáng)頂不開(kāi)。對(duì)此應(yīng)及時(shí)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(duì)于新維修的發(fā)動(dòng)機(jī)，則應(yīng)檢查各軸承是否裝配得過(guò)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(guò)大指示圖

圖6  柴油機(jī)機(jī)油壓力過(guò)高故障診斷框圖

 

四、機(jī)油消耗量過(guò)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(rùn)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械碾S廢氣一并排出或在缸內(nèi)機(jī)件上形成積炭。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度過(guò)高時(shí)，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(dòng)機(jī)技術(shù)狀況良好時(shí)，這些正常的消耗是比較少的，但是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而變差時(shí)，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(dòng)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(shí)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(dòng)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(mén)導(dǎo)管密封帽損壞，或進(jìn)氣門(mén)桿部與導(dǎo)管配合間隙過(guò)大。

④ 活塞、活塞環(huán)與氣缸壁磨損過(guò)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(duì)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(shí)，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(shuō)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(shuō)明正時(shí)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(dòng)破裂而漏油時(shí)，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(dòng)及襯墊是否破裂等。

② 若排氣冒藍(lán)煙，說(shuō)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(wú)機(jī)油，若有機(jī)油則說(shuō)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(wú)機(jī)油，應(yīng)檢查氣門(mén)導(dǎo)管密封帽是否完好，進(jìn)氣門(mén)桿部與導(dǎo)管配合間隙是否過(guò)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(duì)氣缸、活塞、活塞環(huán)進(jìn)行全面的檢查與測(cè)量，查看活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的磨損是否過(guò)度，裝配間隙是否過(guò)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(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油液面上升高度不會(huì)超過(guò)25毫米，這也是一個(gè)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(wú)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(guò)大、噴油器針閥關(guān)閉不嚴(yán)或針閥卡死在開(kāi)啟位置；活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的配合間隙過(guò)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(guò)稀。若發(fā)現(xiàn)機(jī)油油面增高并且很稀時(shí)，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(guò)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(wú)其他氣味，說(shuō)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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)觀察其是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好，若啟動(dòng)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(dòng)機(jī)在正常工作溫度下動(dòng)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(guò)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(rùn)滑系統(tǒng)，再重新加入規(guī)定量的合適牌號(hào)的新機(jī)油。

 

總結(jié)：

      潤(rùn)滑系統(tǒng)在柴油發(fā)電機(jī)上有著重要的作用。潤(rùn)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(huì)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(wú)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(dòng)，則應(yīng)注意檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)的油量是否太少或機(jī)油壓力是否過(guò)低。此外，柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)常見(jiàn)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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