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康明斯發(fā)電機組機油變質(zhì)現象鑒定方法及原因分析 |
摘要:機油變黑是其變質(zhì)的一個(gè)非常明顯的特征,它是由于機油中含有的殘留物量太大,例如極小的金屬切削顆粒、積碳等。在柴油發(fā)電機運行過(guò)程中,這種殘渣被輸送到各個(gè)摩擦表面進(jìn)行潤滑,會(huì )對機件造成嚴重的再次磨損。在柴油發(fā)電機上,機油變質(zhì)嚴重的后果是對柴油機零部件常規尺寸、結構及配合間隙的破壞,影響柴油發(fā)電機的使用壽命。因此,搞好設備維護管理,正確使用機油,才能發(fā)揮康明斯發(fā)電機組的性能。
一、機油變質(zhì)的判別方法
機油在使用過(guò)程中,由于來(lái)自外界的灰塵或者運轉機件過(guò)度磨損產(chǎn)生的金屬屑及零件受侵蝕而形成的金屬鹽等會(huì )使機油變質(zhì)。機油變質(zhì)后呈深黑色、泡沫多,用手指研磨,無(wú)粘稠感,滴在白試紙上呈深褐色。被污染氧化變質(zhì)的機油在使用過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生可溶性酸性物質(zhì)和不可溶性膠狀沉淀物而沉積在油道孔口、濾清器及各零件間隙內,造成各零部件運動(dòng)副表面供油不足,使之發(fā)生金屬之間的直接干摩擦和磨料磨損,從而造成柴油發(fā)電機抱軸、拉缸等嚴重事故,柴油發(fā)電機的使用可靠性嚴重下降。
1、油流觀(guān)察法
取兩只量杯,其中一個(gè)盛有待檢查的機油,另一只空放在桌面上,將盛滿(mǎn)機油的量杯舉高離開(kāi)桌面30-40厘米并傾斜,讓機油慢慢流到空杯中,觀(guān)察其流動(dòng)情況,質(zhì)量好的機油油流時(shí)應該是細長(cháng)、均勻、連綿不斷,若出現油流忽快忽慢,時(shí)而有大塊流下,則說(shuō)機油已變質(zhì)。
2、光照法
在天氣晴朗的日子,用螺絲刀將機油箱蓋撩起,與水平面成45度角。對照陽(yáng)光,觀(guān)察油滴情況,在光照下,可清晰地看到機油中無(wú)磨屑為良好,可繼續作用,若磨屑過(guò)多,應更換機油。
3、手捻法
將機油捻在大拇指與食指之間反復研磨,沒(méi)有污染的機油手感顆粒物、磨屑少,若感到手指之間的砂粒之類(lèi)較大摩擦感,則表明機油內雜質(zhì)多,不能再用,應更換新機油。
4、聞氣味法
用這種方法主要檢查油品中是否進(jìn)入過(guò)多的燃油,油品是否被氧化變質(zhì)(油品有無(wú)含糊味)以上幾種方法是在沒(méi)有檢測備的情況下使用的簡(jiǎn)單方法,為了能更明確的確定油品是否到了換油期或新油品的質(zhì)量好壞,則要用專(zhuān)用檢測設備進(jìn)行更科學(xué)的檢測。
二、機油變質(zhì)的主要原因
機油變質(zhì)原因就是機油里面混入了灰塵、水分以及其他的機械物質(zhì)而使得里面的化學(xué)微量元素發(fā)生了反應,導致機油里面原始物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了改變。一般表現為粘度下降,出現起泡現象(如圖1所示),然后漸漸的失去了技術(shù)性能。機油變質(zhì)的主要原因如圖2所示。
1、雜質(zhì)混入潤滑油
雜質(zhì)侵入機油后會(huì )像磨料那樣滲進(jìn)各運動(dòng)件的配合面,將大大縮短機件的使用壽命。因此,加注機油時(shí)一定要確保清潔,防止灰沙、塵土侵入。另外,應按時(shí)保養空氣濾清器和柴油濾清器,以免雜質(zhì)從氣缸進(jìn)入油底殼。
2、新、舊機油相互混合
在舊機油尚在使用的情況下,加入不同成分和特性的新機油,使得新、舊機油因特性不同發(fā)生化學(xué)反應,造成機油顏色變黑。
3、人造機油與礦物機油相互混合
機油可分為人造機油和礦物機油兩大類(lèi)。人造機油中含有一定數量的膠狀石墨,如果與礦物質(zhì)機油混合,就會(huì )發(fā)生化學(xué)反應,使膠狀石墨分解,不僅使機油顏色變黑,同時(shí)破壞了機油的潤滑性能。
4、缸套活塞不密封
當缸套磨損過(guò)大時(shí),缸套和活塞就會(huì )不密封,從而導致嚴重漏氣或廢氣進(jìn)入曲軸箱,使機油過(guò)早變黑。
5、機油濾清器過(guò)臟
柴油發(fā)電機工作時(shí)磨損下來(lái)的金屬屑、塵土和燃燒雜質(zhì)等與機油摻和,機油經(jīng)過(guò)機油濾清器過(guò)濾后,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。如果濾清器過(guò)臟而被堵后,未經(jīng)過(guò)濾的機油就會(huì )從旁通閥直接進(jìn)入主油道,將大大加劇機件的磨損,因此必須按時(shí)保養機油濾清器。有些進(jìn)口柴油發(fā)電機上采用一次性機油濾清器,即到期必須更換,不準清洗后再用。
6、曲軸箱通風(fēng)不暢
柴油發(fā)電機在速燃期的過(guò)程中,總有一些高壓廢氣從燃燒室竄入曲軸箱,如果通風(fēng)管被堵住,廢氣就排不出去,從而會(huì )與油底殼里的機油發(fā)生化學(xué)反應,加速機油的氧化變質(zhì),并形成膠質(zhì)、積炭、水分或酸性有害物質(zhì)。廢氣即腐蝕了柴油發(fā)電機的零部件,又降低了機油的潤滑效果,因此,一定要保持曲軸箱通風(fēng)管的暢通。另外,當活塞與缸套、氣門(mén)與氣門(mén)導管的配合間隙過(guò)大時(shí),高溫高壓廢氣也會(huì )由此處大量地竄入曲軸箱,加速機油的氧化變質(zhì),因此,要及時(shí)更換被磨損的活塞、缸套或氣門(mén)導管組件。
7、工作時(shí)溫度過(guò)高或過(guò)低
水冷式柴油發(fā)電機的正常工作溫度應保持在80~95℃,溫度過(guò)高會(huì )使機油變稀,加速機油的氧化變質(zhì)、降低機油的作用。溫度太低則會(huì )使噴入燃燒室內的柴油得不到充分燃燒,一部分油氣就會(huì )冷凝成液態(tài)順著(zhù)缸套流入油底殼使機油稀釋。寒冷地區工作的柴油發(fā)電機在起動(dòng)后應急速運轉幾分鐘,待機體溫度升高后再加負荷作業(yè)。
8、燃油混入潤滑油
如果柴油發(fā)電機高壓油泵供油壓力低、供油過(guò)多,或者噴油器霧化不良,都會(huì )使噴入氣缸內的柴油得不到充分的燃燒。未燃燒完的燃油就會(huì )順缸壁流入油底殼使機油變稀、粘度下降,過(guò)早地失去潤滑作用。因此要及時(shí)調整噴油器,更換已磨損失效的柱塞、噴油嘴等偶件。
9、冷卻液混入潤滑油
機油進(jìn)水后就變成乳白色,并迅速變質(zhì),失去潤滑作用。因此,加油時(shí)要防止水分混入機油中。若發(fā)現機油油面上升很快,應立即找出原因、排除故障,以免機油中混入冷卻液。
10、機油牌號不對或者假冒機油
假冒機油的質(zhì)量肯定達不到要求,另外,一般增壓和標定轉速大于1500r/min的柴油發(fā)電機應選用CF級以及以上的機油,夏季使用15W-40牌號,冬季使用5W-30機油。
11、倒入已經(jīng)氧化機油
由于儲存方式錯誤,密封性差導致機油氧化,當然儲放時(shí)間過(guò)久也有可能出現氧化現象。這些機油除了外觀(guān)有差別之外,在氣味上也是有不同的:新機油和密封良好的機油,我們能聞到一股淡淡的香味,這股香氣感覺(jué)有點(diǎn)類(lèi)似椰香;而氧化了的機油,已經(jīng)沒(méi)有了香味,還有一股舊油的餿味。因此,凡是對嗅覺(jué)刺激大且有異味的機油,均為變質(zhì)或劣質(zhì)機油。這也是一種辨別機油是否變質(zhì)的簡(jiǎn)單方法。
機油壓力也應保持在規定的范圍內。機油壓力過(guò)高,則會(huì )使機油大量竄入燃燒室,不但浪費機油和污染環(huán)境,而且會(huì )增加柴油發(fā)電機燃燒室內的結焦;壓力過(guò)小,則會(huì )使機油供應不足,潤滑不良,增大機件磨損,甚至有發(fā)生拉缸的危險。
圖1 機油變質(zhì)起泡現象 |
圖2 柴油機機油變質(zhì)的原因 |
三、機油變質(zhì)的危害和預防措施
(1)潤滑油中混入燃料和水份,當潤滑油中混入一定的燃料和水份后,潤滑的效果會(huì )降低,造成機件損壞。
(2)潤滑油中混入機械雜質(zhì),這些混入的機械雜質(zhì)會(huì )形成磨損,使零部件磨損加速。
(3)潤滑油氧化變質(zhì),這是潤滑油變質(zhì)的重要內因,由于柴油機的高溫,機油飛濺造成很大的氧化表面和落入潤滑油中水份、燃燒、灰塵和金屬屑的媒介作用,使用中的潤滑油中會(huì )不斷被氧化變質(zhì)形成有酸、膠質(zhì)、積碳和油泥等有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)對金屬機件有腐蝕作用,會(huì )使潤滑效果下降,甚至導致堵塞油路,使潤滑系失去作用。
2、延緩潤滑油變質(zhì)的措施
(1)要防止機械雜質(zhì)混入潤滑油中,為此,在加機油時(shí)要嚴格過(guò)濾,保證清潔,空氣濾清器和燃油濾清器效果要保持好。
(2)確保機油濾清器有良好的濾清效果。當潤滑油粗濾器太臟造成堵塞,發(fā)動(dòng)機中的潤滑油是從旁通閥直接流入主管道時(shí),潤滑油中的雜質(zhì)無(wú)法過(guò)濾加重機件的磨損形式。所以在使用中要經(jīng)常清洗濾清器的濾芯。
(3)保證燃料供給系統有良好的技術(shù)狀況。在柴油機運行中,如果燃油霧化效果不佳,不能完全燃燒進(jìn)入氣缸曲軸箱的潤滑油,造成粘度下降,所以對柴油機的噴油機要經(jīng)常檢查,防止噴油嘴噴油壓力太低而造成漏油,柴油機混合氣過(guò)濃或者過(guò)低,會(huì )造成柴油機的膜片破裂會(huì )使大量汽油直接流入曲軸箱造成潤滑油的稀釋。
(4)及時(shí)修理,保持氣缸和活塞的正常間隙,當柴油機和活塞、氣門(mén)之間的間隙過(guò)大,燃燒的廢氣通過(guò)氣缸和氣門(mén)導致氣體竄入曲軸箱,廢氣的溫度會(huì )造成潤滑油的氧化變質(zhì),廢氣中的水蒸氣、二氧化碳進(jìn)行潤滑油會(huì )加速潤滑油的變質(zhì),所以,活塞和氣缸、氣門(mén)導管發(fā)生磨損要進(jìn)行及時(shí)的修理。
(5)保持曲軸箱通風(fēng)裝置工作的可靠性,柴油機在正常運行時(shí),在壓縮過(guò)程中燃燒膨脹,氣缸內的高溫氣壓會(huì )有一部分氣體進(jìn)入活塞,活塞和缸壁的間隙漏入曲軸箱產(chǎn)生一定的危害。所以在多數的柴油機中都要裝有曲軸箱和通風(fēng)裝置,以便及時(shí)消除曲軸箱中的廢氣,只有保持曲軸箱的通風(fēng)裝置正常工作是延緩潤滑油變質(zhì)的重要手段。
(6)保持冷卻系統運行狀況良好,柴油機在使用過(guò)程中要保持水溫在80-90度,水溫過(guò)高會(huì )加速潤滑油的變質(zhì),溫度過(guò)低會(huì )會(huì )使燃氣節流稀釋潤滑油。
(7)潤滑油的氧化物,有促進(jìn)新潤滑油快速氧化的作用,所以更換潤滑油時(shí)要徹底清洗油底殼。
(8)嚴格遵守潤滑油的選用原則。如果是進(jìn)口柴油機由于更精密,零部件之間的間隙更小,所以更適合使用5w-30機油。如果柴油機采用渦輪增壓技術(shù),差距會(huì )比較大,所以最好選擇5w-40。如果是康明斯品牌的柴油發(fā)電機組,請盡量選擇原廠(chǎng)康明斯潤滑油(即康勝.藍至尊),如圖3所示。為了更好了解各個(gè)品牌的潤滑油總堿值,請參考圖4中各品牌機油性能對比圖。
圖3 康明斯(勝牌)原裝機油
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圖4 柴油機潤滑油品牌性能對比圖(總堿值) |
總結:
潤滑油在機械使用的過(guò)程中起著(zhù)潤滑、冷卻、清洗、密封等重要作用。操作員要了解潤滑油的使用性能和變質(zhì)原因,從而提高潤滑油的使用性能,保證機械的正常運轉。使用中的柴油機,如果機油變質(zhì)較快,不僅會(huì )縮短潤滑油更換周期,造成浪費,也在造成潤滑油性能下降,加速零件的磨損,所以延緩潤滑油變質(zhì)是提高使用經(jīng)濟性和柴油機壽命要注意的問(wèn)題。為了節約燃油的能量損失,減少柴油機零件的磨損程度,就要選擇有一定粘度的潤滑油,在摩擦表面形成一定厚度的油膜,選擇潤滑油不僅要考慮到粘度的大小,還要考慮到質(zhì)量,并要根據柴油機的性能選擇粘度適中的潤滑油,減少機件的磨損程度。
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