第二节柴油机润滑系统运行故障与排除

第二节：柴油机润滑系统运行故障与排除以柴油机为动力的大型机电设备（包括重型汽车、工程机械等）根据其工作特点，大多采用重负荷增压柴油机。由于柴油机的机械负荷及热负荷较大，因此对其各工作系统提出了更高的要求。润滑系统的运转状况直接影响到柴油机的性能指标、工作可靠性和耐用性，如果相对滑动的配合面不能充分有效地润滑，将加速零件磨损，降低机械效率，严重时会出现烧瓦抱轴等恶性事故。机油耗量过大、压力偏高或偏低、温度过高等故障现象，是柴油机润滑系统最常发生的。准确分析故障原因，正确判断故障所在的位置并及时排除，加强日常维修保养，将能更好地使用柴油机，充分发挥车辆设备的作用。1．机油耗量过大（1）故障综合原因分析一般柴油机运转时，机油正常消耗一般为0.7～3.7g/kw.h，约为燃油耗量的1%～1.5%。若超过额定消耗量的标准，则表明过量消耗。机油的消耗量一般随着柴油机转速、温度、运转模式及新旧程度的不同而不同。机油不正常耗损的原因主要有以下几点：①曲轴箱气阻。在柴油机工作时，总会有一部分废气从气缸间隙中窜入曲轴箱，严重时会使曲轴箱内的机油上窜到燃烧室和气缸盖罩，甚至产生机油飞溅，导致机油耗量增加。因此，使用中应保持通气孔畅通，负压阀片不变形，粘连或装错，通风管不能弯折；不能用木塞代替设有通气孔的加油螺塞。②漏机油。曲轴前后油封损坏、油底壳出现裂纹，油底壳与机体结合面密封损坏以及正时齿轮室密封不良等，都会使机油漏失，耗量增加。③吸入燃烧室的机油过多。活塞环过度磨损，活塞环边间隙与开口间隙过大，活塞环弹力太弱或卡死在环槽内，油环上的孔道堵塞，缸套因圆柱度与圆度的误差过大而造成密封不好，气门杆与气门导管配合间隙过大，油底壳油面过高，机油温度或压力过高，主轴承和连杆轴承间隙过大等都会使机油过多地进入燃烧室，排气管排出大量的蓝色浓烟，机油耗量过大。④使用的机油牌号不对，粘度不合适或者机器老化，造成机油耗量过大。⑤某些外带附件（如空压机、增压器等）的回油管堵塞，导致机油回流不畅而被挤入气路系统或进排气系统。(责任编辑：秦岭)（2）故障实例1）空压机回油管堵塞导致机油耗量增加①故障现象：一台三菱T850型车的柴油机机油消耗量剧增，但柴油机排气管不冒蓝烟，不滴机油。此外，空气压缩机、制动阀以及气喇叭等处有机油渗出。②检查过程：根据上述现象分析，柴油机消耗量剧增并不是柴油机气缸上机油(即气缸窜机油)，而是柴油机润滑系外漏机油造成的。问题可能出在空气压缩机上。拆下空气压缩机上盖，发现空气压缩机缸体上部有不少机油，接着，打开贮气筒的排气阀，排出大量的机油，这些现象一般都是空气压缩机的活塞与缸筒之间磨损严重而引发的。后来换装了一台新的空气压缩机，结果机油消耗量有所降低，但仍然偏大。为什么新的空气压缩机也产生一定程度的窜机油现象呢?在拆卸空气压缩机至柴油机油底壳之间的回油管时，发现该回油管堵塞，从中还倒出不少的机油，由此分析，故障原因是回油管堵塞。③故障分析：当空气压缩机机油回油管堵塞后，从柴油机主油道压入空气压缩机内的机油在实现润滑的任务后，全部积存在空气压缩机的油底壳内（正常情况下，机油应及时沿回油管返回柴油机），并形成一定的油压，从而使空气压缩机窜机油（实际上机油是被压上气缸的），并把机油送入贮气筒、制动阀、气喇叭等处，导致机油消耗量增大。④维修方案：拆下该回油管，用明火烧烤，边烤边敲打，以彻底清除其中的油泥、污物。经这样的处理后，故障被排除。2）增压器回油管堵塞造成机油耗量增加①故障现象：一台铁路配渣车的BF8L413F风冷增压中冷柴油机，在使用过程逐步出现机油耗量增加，左棑缸排气蓝白烟，进气口和排气口有滴机油现象，且越来越严重。②排查过程：根据上述现象，一开始大家都认为是左棑缸的增压器出现了问题，所有就从备用车上拆了一个增压机换上，但试机时发现，情况没有任何好转，原有的故障现象继续存在。为什么更换了增压器后故障仍然存在，那一定是问题本来就不出在增压器上。问题究竟出在哪里呢？拆下中冷器、进气管观察，左棑缸的缸盖（气门关闭）的进气口处全部都集有大量的机油，由此可以确定，故障根源还是在增压器部位。增压器是刚换的，更换之前仔细检查过没有问题，分析后认为：应该是增压器的机油回油管堵塞，导致大量机油不能流回柴油机油底壳而被挤入进气系统。为此，拆下该增压器的机油回油管，结果发现该回油管中部被异物（主要是油泥和棉絮等）完全堵死。疏通回油管后，该柴油机回复正常。(责任编辑：秦岭)③原因分析：为什么增压器的回油管会堵死呢？原因主要是：该柴油机之前进行过增压器的保养，一般般拆掉增压器后，所有油管口、与箱体连通的孔都要用堵盖盖住，可能是没有合适的堵盖，保养人员就要碎布将该孔堵上，由于堵得不够紧，该碎布滑入管中，安装时忘记了它的存在而没有取出。事也凑巧，该回油管的中间部位可能堆积了一些油泥，所以正好卡住碎布，造成堵塞，初期还能回流部分机油，时间一长，慢慢就堵住了，所以导致了故障的发生。因此，维修人员现场维修保养柴油机时，如果拆卸时对某些部分的孔、管等进行了人工堵塞，安装时一定要注意取出堵物。3）维修不当导致柴油机烧机油一辆跃进牌中型汽车装用南汽东山433B型直喷柴油机。该柴油机进行三保修理以后出现了严重烧机油现象，100km消耗机油4kg左右。①故障检修：起初认为是装配或者是配件质量问题，便就车进行检修，抽出活塞检查，气缸套、活塞、活塞环的配合间隙都符合标准，装配方面也没有发现问题。但从活塞顶部和燃烧室上的积炭来看，有的气缸烧机油现象确实严重，有的气缸积炭不多。气缸是同样的配件，同样的装配，为什么存在这么大的差异呢?在没有找到答案的情况下，又将活塞连杆组装复试车，结果依然是烧机油，而且烧机油的数量还是那么多，每100km消耗机油4kg左右。面对这种状况，可能是柴油机气缸套、活塞、活塞环等部件还没有完全磨合好，运行10天半个月以后柴油机烧机油现象可能会自动消除，结果证实柴油机消耗机油的数量没有增多，也不见减小。无奈之下，又重新更换了新配件，结果仍不能解决问题。这个故障到底出在哪里呢?只好将柴油机重新拆下进行解体，在检查中没有发现异常现象。于是一个部件一个部件逐步进行检查，终于发现装在柴油机气缸体下部的活塞喷油冷却机油管其中的两个喷嘴弯曲，问题就出在这两个弯曲的喷嘴上。②故障分析：在维修过程中，维修人员无意之中将两个喷嘴给弄弯曲了，并且在清洗时又将喷嘴的喷孔弄大了许多。从该柴油机润滑系统可知，该润滑系统采用压力和飞溅两种方式进行润滑。机油从主油道压入活塞喷油冷却管，机油通过活塞喷油冷却管的4个喷嘴，将机油喷向活塞销部位，用以冷却活塞、润滑活塞销和连杆铜套。两弯曲且喷孔增大的喷嘴正好对准了活塞与缸壁之间，使机油从活塞环的缝隙中大量进入燃烧室而被燃烧掉。这样一来，就出现了柴油机严重烧机油现象。柴油机的运行转速越高，进入燃烧室的机油就越多，消耗的机油也就越多。将活塞冷却喷油管予以校正，装复后故障排除。(责任编辑：秦岭)2．油底壳中油面上升（1）故障原因分析在日常保养期间，有时会发现油底壳油位上升的现象。引起这类故障的原因一般有两个：一是柴油机冷却液漏入油底壳中。如气缸盖或气缸体的水堵泄漏或产生裂纹，气缸垫水孔损坏，缸套的橡胶水封损坏等，都会使冷却系的水泄漏到油底壳中；二是燃油的渗漏。象输油泵的泄漏，活塞环失效，活塞或缸套出现裂纹拉伤，喷油泵柱塞严重磨损、喷油嘴滴油等情况，都会使燃油系统的柴油渗漏到油底壳中。（2）故障实例1）输油泵漏油导致机油油面升高一台道依茨F4L1011柴油机，在使用过程中出现了下列故障现象：①故障现象：该柴油机初期出现了水温高、有明显的气缸漏气声，这是明显的气缸垫损坏的故障标志。不仅如此，还有一个更为奇怪的现象，就是关闭柴油机熄火电磁阀后，柴油机也不能熄火，而且就算你把油管断掉，柴油机也要运行20～30分钟才可能熄火。设备的所有者和在场的维修人员都觉得不可思议，但也没有找到引起这种现象的原因。②故障排除过程：因为已认定柴油机气缸垫损坏，所以就先拆卸气缸盖，发现气缸垫确实由一个缸烧蚀严重，另外一个活塞顶部有烧蚀缺陷。在更换了有问题的缸垫、活塞及全部活塞环后，起动柴油机运行，基本正常。但工作运行还不到10个小时，同样的问题又出现了，真是奇了怪了。第二次拆检发现，气缸垫烧蚀的位置与上次一样，所以分析认为，可能是缸盖有点变形，所以对缸盖地面进行了磨削处理，并更换了该缸的四配套，装好后试机基本正常。维修人员告诉操作者，实际使用时请注意注意观察排气状况、机油油面等，如有异常及时通报。该柴油机投入工作运行两个小时后，操作者检查机油油面，发现机油油面增高了许多，原有的问题“解决”了，新的问题又出现了。没有别的选择，又对柴油机进行认真的检查，发现有一个缸工作不太正常，低速不着火。因此，对该缸喷油器等进行了认真的检测，发现不喷油，以为是该缸导致的导致的机油油面升高，所以就换了该缸的喷油嘴，但情况没有好转。仔细认真分析后，得出该机机进入机油的途径有三个：．喷油嘴滴油，致使部分未燃烧的燃油经活塞环缝隙流入气缸；．单体泵泵体密封圈有问题，导致燃油直接流入油底壳；．输油泵密封皮碗损坏，燃油直接流入油底壳。根据分析，已经排除了喷油嘴的嫌疑，剩下单体泵和输油泵，因为单体泵的因素可能大一些，所有就把4个单体泵全部拆下专业维修，没有发现问题，装回单体泵后，所有缸全部工作，但机油油面继续升高。至此，只有输油泵一个因素了，拆下输油泵，发现输油泵的密封皮碗损坏。更换输油泵后，该柴油机工作回复正常。③故障原因分析：其实该柴油机一开始就是由于输油泵密封皮碗损坏，导致柴油进入油底壳，是油底壳“油满为患”，造成气缸垫的连续烧蚀和断油不停机（原因是：通过气缸垫烧蚀点，不断有机油和柴油的混合油被挤入气缸，所以即便是断油，该缸也在不断的着火燃烧，只有到了机油油面下降，通过气缸垫烧蚀点挤入气缸的混合油为零时，柴油机才停止工作。）等一些奇怪的故障现象。但是操作者和先期维修人员都没有注意这个问题，所以走了一段弯路，花费了不少的精力和时间。这个故障说明，不能仅凭故障的表面现象来判断和排除故障，一定要深挖故障根源，全面分析引发故障可能原因，通过表面现象去探索故障的深层次原因。只有这样，排除故障才不走弯路，不做无用功。(责任编辑：秦岭)2．机油压力偏低（1）故障综合原因分析柴油机的正常机油工作压力应在0.35～0.45MPa（不同柴油机有着不同的机油压力值，应该以使用说明书为准）之间。其中新机或刚起动时会高一些，旧机或运转时间长以后压力就低一些。如果机油压力低于0.2MPa，说明问题严重，应立即停机检查，排除故障后方可重新使用，否则，将会造成烧瓦抱轴的恶性事故。引起机油压力偏低的原因有：①机油泵出的油量不足引起压力偏低。机油泵经长期使用磨损后，齿轮或转子的径向及端面间隙增大，泵的出油量减少，从而造成机油压力下降。机油泵安装时应先灌满机油，以免泵内有空气而吸不上油。另外，机油泵与吸油盘的连接处必须密封，否则，也会降低油泵的出油量，导致油压偏低。②机油滤清器堵塞引起压力偏低。当机油滤清器堵塞时，机油不能顺利通过，设在滤清器底座上的安全阀会被顶开，从而使机油不经过滤直接进入主油道。但若安全阀开启压力设置过高而不能及时打开时，机油泵内漏就会增加，减少了对主油道的供油量，机油压力也就随之下降。③回油阀损坏引起压力偏低。为保持主油道的正常机油压力，系统一般都设有回油阀，若回油阀弹簧软化或调整不当，阀座与钢珠配合面磨损或被脏物卡住而关闭不严，其回油量就会大幅度上升，主油道机油压力也随之下降，一般将回油阀开启压力调整在0.28～0.32MPa之间。④机油散热器漏油或堵塞引起压力偏低，机油散热器漏油不但增加油耗，还会导致压力下降，应取出散热器焊修并更换失效的机油后，才可重新工作，若机油散热器及管路被脏物堵塞，也会因阻力增大而使机油流量减少/压力下降，应进行管路清洗工作，换油，以恢复正常的流通能力。⑤曲轴与轴瓦间隙过大引起压力偏低，柴油机经长期使用后，曲轴与连杆瓦或曲轴与主轴瓦的配合间隙逐渐增大，形不成油楔，不但会增加机油耗量，更会引起机