故障檢修與技術(shù)維護

水或柴油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機油底殼造成液面上升的原因

摘要：柴油發(fā)電機機油平面升高是指柴油機曲軸箱中的機油液面高度超過(guò)了正常范圍。當柴油發(fā)電機出現油面升高現象時(shí)，主要是由于冷卻水、柴油等液體滲入到發(fā)動(dòng)機油底殼，而進(jìn)入機油的不同液體會(huì )對機油產(chǎn)生不同程度的危害。當出現這種現象時(shí)，要立即停機檢查并進(jìn)行徹底檢修?？得魉构驹诒疚闹?/span>針對油底殼進(jìn)水或柴油現象診斷原因和部位進(jìn)行分析，明確了最佳解決方法是對引起滲漏有關(guān)零部件進(jìn)行修補或者更換，同時(shí)應對油底殼的機油予以全部更換。

 

一、 油底殼進(jìn)水現象和危害

1、油底殼進(jìn)水的特征

（1）冷卻水不正常減少。

（2）機油壓力降低。如果機油壓力在同等轉速下降低100～200kPa就要及時(shí)檢查其原因。

（3）柴油發(fā)電機連續工作或靜置數小時(shí)后，油底殼內的油位明顯上升，即機油量不減反增，有時(shí)從游標尺處溢出。

（4）曲軸箱和呼吸器內有白霧現象，有時(shí)呼吸器口處還有水珠產(chǎn)生。

（5）油底殼進(jìn)水初期機油中有水滴，時(shí)間一長(cháng)，則機油會(huì )變成乳白色。

（6）冷卻水有“開(kāi)鍋”或“翻泡”現象。說(shuō)明汽缸套有裂紋，水進(jìn)入了油底殼。 

2、油底殼進(jìn)水后的危害

      柴油發(fā)電機油底殼正常的油面在油標尺規定的刻度范圍內，且隨著(zhù)時(shí)間延長(cháng)而下降。當發(fā)生油面上升時(shí)，其現象是機油油面增高，油標尺測量發(fā)現油面提高，嚴重者從油標尺口冒出。伴隨燒機油、冒藍煙或機油壓力降低。如不及時(shí)解決會(huì )造成柴油發(fā)電機燒瓦和摩擦副異常磨損。

      冷卻水進(jìn)入油底殼會(huì )使機油變質(zhì)。機油中含有水分，會(huì )加快油泥的形成，使機油玷污變質(zhì)（俗稱(chēng)老化），此時(shí)添加劑的抗氧化性和分散性能減弱，又促使泡沫的形成，機油變成乳化液，破壞了油膜。試驗證明，當水分達到1%時(shí)，機件磨損率將提高2.5倍。使用過(guò)程中若發(fā)現柴油機機油變?yōu)槿榘咨?，一定要進(jìn)行仔細檢查，排除故障后方可繼續工作，否則會(huì )因潤滑不良而使柴油機發(fā)生燒瓦、拉缸，甚至曲軸抱死等惡性機械事故。

 

 

圖1  柴油機油底殼示意圖

圖2  柴油機油底殼進(jìn)水現象（機油乳化）

 

二、機油液面升高原因分析

      油底殼油面上升，說(shuō)明油底殼進(jìn)入了非機油之類(lèi)的物質(zhì)。這其中只能是漏入柴油或冷卻水。因此分析原因時(shí)，主要分析漏入些油和冷卻水的原因。這就要從機油和些油。冷卻水求通的部位去分析。

1、柴油漏入油底殼內

      從柴油供給系統分析，能和機油求通的部位有以下幾處∶

① 輸油泵油封處∶

      如輸油泵油封損壞，密封不嚴，則柴油從油封處漏入齒輪罩殼，從而引起油面上升∶

② 噴油器接桿和高壓油管接合面∶

      此處如緊固不牢或幾何精度不高，將導致從油管來(lái)的高壓油漏入缸蓋上部，然后從回油孔回到油底殼，而引起油面上升。

③ 噴油器回油管接頭處

      此處如緊固不牢或密封不嚴，則柴油進(jìn)入缸蓋上部，然后從回油孔回到油底殼引起油面上升。

④ 噴油器霧化不良∶

      此時(shí)的燃油由于不霧化，和空氣混合質(zhì)量甚差，無(wú)法燃燒，是液粒從缸壁流入油底殼。

2、冷卻水漏入油底殼

       高溫冷卻水和低溫冷卻水都可能漏入機油內，只是渠道不同而已。

（1）高溫冷卻水漏入機油內，主要途徑如下∶

① 氣缸墊失效密封不良：

      發(fā)動(dòng)機氣缸墊主要用來(lái)密封各氣缸以及各氣缸對應的水道和機油油道。由于水本身的流動(dòng)性較好，而且氣缸體內的水循環(huán)速度較快，因此一旦氣缸墊損壞，水道內的水便會(huì )流進(jìn)機油油道，造成發(fā)動(dòng)機油底殼進(jìn)水。氣缸墊損壞是造成油底殼進(jìn)水的主要原因之一，對正常使用的干式缸套的發(fā)動(dòng)機而言，氣缸墊損壞是機油進(jìn)水的首要原因，有時(shí)是唯一原因。而氣缸墊使用時(shí)間過(guò)長(cháng)、安裝氣缸蓋時(shí)螺母沒(méi)有擰緊到規定的扭矩或沒(méi)按規定的順序擰緊，都容易加速或造成氣缸墊的損壞。油底殼進(jìn)水后，若將氣缸墊從發(fā)動(dòng)機缸體上拆出，這時(shí)氣缸墊密封水道和機油油道之間的部分應有濕透的痕跡，如沒(méi)有濕痕，則應立即從其他方面查找原因。

② 噴油器護套∶

      噴油器護套膠圈密封不良，使冷卻水進(jìn)入缸蓋上部，從回油孔進(jìn)入油底殼，造成機油油面升高。

③ 缸套膠圈∶

      對濕式缸套的發(fā)動(dòng)機而言，由于缸套密封圈要承受一定的壓力，若所加冷卻水的水質(zhì)不良也會(huì )對密封圈產(chǎn)生或多或少的腐蝕，因此一旦發(fā)動(dòng)機使用時(shí)間過(guò)長(cháng)，缸套密封圈便容易損壞。而如果缸套安裝不正確，將直接造成密封圈被擠壓變形甚至損壞，并最終導致缸體內水順著(zhù)缸套外壁直接進(jìn)人油底殼。判斷缸套密圈是否損壞，可以先將發(fā)動(dòng)機油底殼拆下，并將水箱加滿(mǎn)水，這時(shí)在發(fā)動(dòng)機的下面如果發(fā)現缸套外壁有向下滴水的情況，則是該缸套密封圈損壞；如果沒(méi)有，則說(shuō)明是其他方面的原因，這時(shí)可拆下氣缸墊或其他部分進(jìn)行檢查。

④ 缸蓋裂紋∶

      當缸蓋底板或進(jìn)排氣道發(fā)生裂紋后，冷卻水從氣缸蓋的水堵通道進(jìn)入活塞頂或進(jìn)氣道、排氣道，再進(jìn)入氣缸，使油底殼油面升高。常見(jiàn)的缸蓋裂紋處：如圖3噴油孔裂紋示意圖；如圖4氣缸和氣門(mén)結合面裂紋示意圖。

⑤ 增壓器中間體裂紋∶

      增壓器中間體裂紋，使水腔和油腔求通，水進(jìn)入油底殼，造成油面上升。

⑥ 機體裂紋∶

      正常使用過(guò)程中，機體一般不會(huì )出現裂紋，出現裂紋則大多是由于人為的因素造成的。如氣溫下降時(shí)工作完后沒(méi)有及時(shí)給發(fā)動(dòng)機放水，或者發(fā)動(dòng)機機體溫度過(guò)高時(shí)向發(fā)動(dòng)機機體上潑水，這些均容易造成發(fā)動(dòng)機機體出現裂紋，致使水道和油道互通。

（2）低溫冷卻水漏入機油內，主要途徑如下∶

① 低溫水泵水封密封失效∶

      冷卻水從水封處漏入齒輪罩殼，造成機油油面升高。

② 中冷器漏水∶

      中冷器漏水后，水進(jìn)入進(jìn)氣管再進(jìn)入氣缸，流到油底殼。

③ 機油冷卻器漏水∶

      機油冷卻器損壞是造成發(fā)動(dòng)機進(jìn)水的主要原因之一。由于機油冷卻器內藏于機體的水腔之中，如果加人的冷卻液不符合標準，將對冷卻器腐蝕很大，甚至造成冷卻器出現銹縫。由于水流動(dòng)性好，因此冷卻器外部的水便會(huì )滲透到內部機油里，并最終流到油底殼內。由于正常使用中機油冷卻器并不容易損壞，因此該原因往往容易被忽視。

 

圖3  柴油機氣缸蓋噴油器孔裂紋現象

圖4  柴油機缸蓋與氣門(mén)結合面裂紋示意圖

 

三、機油液面升高診斷方法

 

1、檢查方法

① 檢查缸套膠圈漏水情況

      可在電燈光下觀(guān)察缸套外緣膠圈處是否有水流下來(lái)。檢查缸套穴蝕，則是觀(guān)察缸套內孔處是否有水流下來(lái)。

② 檢查缸蓋是否裂紋

      進(jìn)排氣道裂紋、中冷器是否漏水，可檢查進(jìn)排氣管或進(jìn)排氣道是否有水；對缸蓋底板裂紋，則要通過(guò)拆下缸蓋檢查。

③ 檢查噴油器護套漏水情況

      高壓油管接頭漏油，回油管漏油，均可在柴油發(fā)電機運轉過(guò)程中卸下缸蓋罩殼進(jìn)行觀(guān)察。也可在柴油發(fā)電機靜置狀態(tài)下，拆下缸蓋罩殼觀(guān)察噴油器護套處是否漏水。

④ 檢查機油冷卻器是否漏水

      可通過(guò)檢查低溫冷卻水內是否有水。這是因為柴油發(fā)電機運轉中，如果機油冷卻器漏水，油壓比水壓大，油勢必漏入冷卻水中。

⑤ 缸蓋、機體、增壓器中間體裂紋

      漏水的檢查，往往要通過(guò)密封試驗，單從肉眼觀(guān)察比較困難。以氣缸蓋為例，采用真空測試儀進(jìn)行泄漏試驗，其步驟如圖5、圖6所示。

 

圖5  柴油機氣缸真空測試儀

圖6  柴油機氣缸真空檢測步驟

 

2、解決方法

（1）案例一

      以機油冷卻器故障為例，維修步驟如下：

① 放掉油底殼內的機油和殘留在機油冷卻器內的冷卻水；

② 取下機體側蓋板，觀(guān)察機油冷卻器外部是否有損壞，通過(guò)外部檢查，沒(méi)有發(fā)現機油冷卻器有損壞處；

③ 拆下油底殼及固定螺釘（如圖7所示），對機油冷卻器做進(jìn)一步檢查，結果發(fā)現機油冷卻器管一側出現凸起部分，凸起部分中間位置有一裂紋，這就是故障所在（出現這種情況是因為柴油機操作手在冬季沒(méi)有按要求放凈冷卻水所致）；

④ 對機油冷卻器損壞部位修理后，經(jīng)裝配、試機、檢查，未發(fā)現異常，故障被排除。

（2）案例二

      氣缸蓋的裂紋凡涉及漏水、漏油、漏氣時(shí)，一般應予修補或更換。對尚未影響到燃燒室、水道、油道的裂紋，可以采取在有裂紋末端鉆一小孔，將集中在裂紋末端的應力分散，避免裂紋向縱深發(fā)展。修補方法如下：

       除了柴油機構造的因素以外，造成柴油機油底殼進(jìn)水的原因還有很多。因此，在處理水冷式柴油機油底殼進(jìn)水的故障時(shí)，要從多方面人手，而且一定要先易后難，具體問(wèn)題具體分析，根據柴油機構造、使用以及其他情況的不同，找出真正的故障原因之所在。

 

圖7  柴油機油底殼螺釘拆除

圖8  汽缸蓋補板封補裂紋

 

總結：

      柴油發(fā)電機的潤滑油系統和冷卻水系統是各自獨立的兩個(gè)系統，正常情況下，柴油發(fā)電機冷卻水是不會(huì )進(jìn)入油底殼的。但在實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì )遇到冷卻水進(jìn)入油底殼的現象。油底殼進(jìn)水后，油底殼進(jìn)水后機油與水形成一種灰白色的混合物，粘度急劇降低，使機油稀釋、變質(zhì)、甚至乳化。不及時(shí)解決會(huì )造成機件磨損，甚至引起抱軸燒瓦事故。總結起來(lái)，柴油機機油平面增高的原因有溫度升高、柴油機內部積碳、水分進(jìn)入機油、氣缸套磨損、活塞環(huán)磨損、油封失效和機油添加過(guò)多等。當柴油機機油平面增高時(shí)，需要及時(shí)檢查并找出原因，然后采取相應的措施進(jìn)行修復，以確保柴油機的正常運行和使用壽命。在柴油機的日常維護中，定期更換機油和檢查機油液面是非常重要的，可以有效預防和解決機油平面增高的問(wèn)題。

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