新聞主題	柴油發(fā)電機潤滑系統故障原因診斷和檢修

 

摘要：柴油機潤滑系統的常見(jiàn)故障有機油壓力過(guò)低、機油壓力過(guò)高、機油消耗量過(guò)大、機油油面增高以及機油泵噪聲等，一般是由于發(fā)動(dòng)機潤滑系統出現機油量少、機油泵工作不正常、油道堵塞引起的，甚至潤滑不良會(huì )導致發(fā)動(dòng)機抱軸，嚴重的會(huì )造成發(fā)動(dòng)機的報廢。因此，可以說(shuō)潤滑系統是柴油發(fā)電機組的重要組成部分，其正常運行對于發(fā)電設備的性能和使用壽命具有重要影響。本文將詳細介紹柴油發(fā)動(dòng)機潤滑系統故障原因和維修方法，以確保柴油機的正常運行。

 

一、潤滑系統的作用和組成

 

      柴油機工作時(shí)，由于各運動(dòng)零件間的高速運轉，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)有良好的潤滑，柴油機各運動(dòng)零件會(huì )出現異常磨損，柴油機不能發(fā)揮正常工作狀態(tài)，技術(shù)性能會(huì )明顯下降。因此，柴油機必須設有潤滑系統，使柴油機在最佳的潤滑條件下工作，預防柴油機各運動(dòng)零件的磨損。

1、潤滑系統的作用

      潤滑系統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。柴油機潤滑油，簡(jiǎn)稱(chēng)柴油機機油，俗稱(chēng)機油。

① 潤滑作用。將潔凈的、壓力和溫度適宜的機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，使運動(dòng)部件實(shí)現液體摩擦。

② 冷卻作用。機油與柴油機內部重要的運動(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。對機件表面有沖洗作用，保持柴油機零件清潔，避免積炭和雜質(zhì)，確保柴油機猜環(huán)。

④ 密封作用。柴油機內的機油在運動(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、潤滑系統的組成

      柴油機的潤滑系統統一般由機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、集濾器、機油壓力表、壓力傳感器、機油道等組成，如圖1所示。

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

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

（3）機油濾清器。用于濾除潤滑油中的雜質(zhì)，根據能夠濾除的雜質(zhì)直徑不同可分為粗濾器和細濾器，分別并聯(lián)和串聯(lián)在主油道中。

（4）機油集濾器。集濾器常見(jiàn)的為濾網(wǎng)式，安裝在機油泵的吸油口端，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）機油散熱器與機油冷卻器。有些大功率柴油機裝有機油散熱器，以幫助潤滑系統統進(jìn)行散熱，保證機油正常的工作溫度。這些裝置分成機油散熱器和機油冷卻器。

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

（7）機油閥。有限壓閥和旁通閥，限壓閥用來(lái)限制機油泵輸出的潤滑油壓力；旁通閥與粗濾器并聯(lián)，當粗濾器發(fā)生堵塞時(shí)，旁通閥打開(kāi)，機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)電機潤滑系統結構組成

圖2  康明斯柴油發(fā)電機售后維修服務(wù)

 

二、機油壓力過(guò)低原因與解決方法

 

      機油壓力低是由于機油量少，機油泵工作不正常，發(fā)動(dòng)機潤滑系統油路堵塞造成的。如果油壓過(guò)低，會(huì )加速曲軸和凸輪軸的磨損，甚至會(huì )因潤滑不良導致發(fā)動(dòng)機抱軸，嚴重的會(huì )導致發(fā)動(dòng)機報廢。所以控制器上有壓力指示系統，可以顯示發(fā)動(dòng)機潤滑系統的壓力。發(fā)動(dòng)機潤滑系統不正常，應首先判斷油壓是否過(guò)低。

1、現象

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

② 剛啟動(dòng)機器時(shí)機油壓力表指示正常，然后下降，甚至為零。

2、原因

① 機油量不足。

② 機油黏度過(guò)?。ㄅ铺柕?、溫度高、混入燃油或水）。

③ 限壓閥調整不當，彈簧變軟。

④ 機油壓力表與感壓塞失效。

⑤ 機油集濾器濾網(wǎng)及機油管路等處堵塞。

⑥ 潤滑油道有漏油處。

⑦ 機油泵泵油能力差：機油泵主、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 檢查機油的數量與質(zhì)量

      發(fā)現機油壓力過(guò)低時(shí)，應首先停止柴油機工作，等待3～5min后，抽出機油量尺檢查機油的數量與質(zhì)量。油量不足應添加與機油盆中的機油牌號相同的機油。因季節變化沒(méi)有及時(shí)更換相應牌號的機油（潤滑油選擇方法如圖3、圖4所示），或添加的機油牌號與機油盆中的機油牌號不一致時(shí)，亦會(huì )使柴油機的機油壓力降低。

      在使用過(guò)程中，如果柴油機過(guò)熱，則應考慮機油壓力降低可能是機油溫度過(guò)高致使機油變稀引起的。在這種情況下，排除致使柴油機溫度過(guò)高的故障，等機油冷卻后再啟動(dòng)發(fā)電機組，機油壓力便可正常。

② 調整限壓閥，查看限壓閥彈簧

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

③ 檢查機油壓力表與感壓塞

      檢查機油壓力表可用新舊對比法，將原來(lái)的機油壓力表拆下，裝上一只新機油壓力表進(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(dòng)機器，若機油從油道中噴出很足，且沒(méi)有氣泡，則說(shuō)明感壓塞失效。若機油從油道中噴出不足，并有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明機油壓力過(guò)低可能是機油管道不暢引起的。

④ 檢查機油集濾器、機油泵及各油道

      拆下機油濾清器，轉動(dòng)曲軸，觀(guān)察機油泵出油孔道，出油不多或不出油，則可能是機油泵不泵油或集濾器堵塞，應檢查修理機油泵或清洗集濾器。拆下油底殼，檢查機油集濾器是否有油污堵塞，或者機油泵是否磨損過(guò)度而使泵油壓力不足。如果從油道中噴出來(lái)的潤滑油夾有氣泡，則說(shuō)明機油泵及油泵進(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)機器時(shí)，由于機油的黏度較大，機油不易流失，機油壓力可達到正常值。但是，當機器發(fā)熱后，機油黏度變小，機油從軸瓦兩側被擠走，從而使機油壓力降低。

 

圖3  機油粘度識別方法

圖4  機油粘度指標對照表

 

三、機油壓力過(guò)高原因與解決方法

 

      在正常情況下，柴油發(fā)電機正常運作下的機油壓力在300kPa左右，當超過(guò)500kpa即為機油壓力過(guò)高（如圖5所示），柴油機儀表盤(pán)上的機油壓力報警燈會(huì )亮起。

1、現象

      機油壓力表指示超過(guò)規定值，發(fā)動(dòng)機功率下降。

2、原因

① 機油黏度過(guò)大。

② 限壓閥調整不當或彈簧太硬。

③ 機油濾清器堵塞而旁通閥頂不開(kāi)。

④ 各軸承間隙過(guò)小。

⑤ 機油壓力表以后的機油管道堵塞。

3、排除方法

      機油壓力高的檢查步驟如圖6所示。

① 檢查機油的黏度

      將機油標尺從曲軸箱中取出，滴幾滴機油在手指上，用手指捻揉感覺(jué)機油的黏度是否過(guò)大。當黏度過(guò)大時(shí)，可能是機油的牌號不對，應更換適當牌號的機油。

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)強頂不開(kāi)。對此應及時(shí)調整、清洗或更換。

③ 檢查各軸承間隙及缸體內各機油管道

      對于新維修的發(fā)動(dòng)機，則應檢查各軸承是否裝配得過(guò)緊，缸體內通向曲軸軸承的油道是否堵塞。若堵塞，最容易導致燒瓦事故。

 

圖5  機油消耗量過(guò)大指示圖

圖6  柴油機機油壓力過(guò)高故障診斷框圖

 

四、機油消耗量過(guò)大原因與解決方法

 

      機油在正常使用中，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油。由于活塞環(huán)刮油有限，殘留在氣缸壁上的機油在高溫燃氣作用下，有的被燃燒，有的隨廢氣一并排出或在缸內機件上形成積炭。當發(fā)動(dòng)機工作溫度過(guò)高時(shí)，還有部分機油蒸發(fā)汽化而被排到曲軸箱外或被吸入氣缸。當發(fā)動(dòng)機技術(shù)狀況良好時(shí)，這些正常的消耗是比較少的，但是當發(fā)動(dòng)機的技術(shù)狀況隨使用時(shí)間的延長(cháng)而變差時(shí)，其機油消耗量隨之增加。機油消耗增加量越大，標志著(zhù)發(fā)動(dòng)機的性能下降得越嚴重。

1、現象

① 機油面每天有顯著(zhù)下降。

② 排氣冒藍煙。

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而漏油、凸輪軸后端蓋密封不嚴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葉輪軸密封圈失效。

③ 氣門(mén)導管密封帽損壞，或進(jìn)氣門(mén)桿部與導管配合間隙過(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，導致機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 查看漏機油處：

      若有機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而漏油；若機油從曲軸帶輪甩出，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 若排氣冒藍煙，說(shuō)明機油被吸入氣缸燃燒后排出。

      應首先檢查進(jìn)氣管中有無(wú)機油，若有機油則說(shuō)明廢氣渦輪增壓器的壓氣機葉輪軸密封圈失效，機油順軸流入進(jìn)氣道，應更換密封圈；若進(jìn)氣管內干燥、無(wú)機油，應檢查氣門(mén)導管密封帽是否完好，進(jìn)氣門(mén)桿部與導管配合間隙是否過(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(guò)度，裝配間隙是否過(guò)大以及活塞環(huán)安裝是否正確，達到排除故障的目的。

 

五、機油油面增高原因與解決方法

 

      一般來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機機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、現象

① 排氣冒藍煙。

② 濺油聲音大。

③ 柴油機運轉無(wú)力。

2、原因

① 燃油漏入機油盆

      柴油機噴油泵柱塞副磨損過(guò)大、噴油器針閥關(guān)閉不嚴或針閥卡死在開(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

      首先抽出機油標尺檢查機油是否過(guò)稀。若發(fā)現機油油面增高并且很稀時(shí)，應進(jìn)一步查找原因，看是否有水或燃油漏入而沖淡機油，引起過(guò)稀。

檢查方法：

      抽出機油標尺，滴幾滴機油在紙上觀(guān)察機油顏色并聞氣味。如機油呈黃乳色，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。

      如果聞到機油中有燃油味，應啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機觀(guān)察其是否運轉良好，若啟動(dòng)柴油機后排氣管冒黑煙，則應檢查噴油器的針閥是否正常關(guān)閉，若有滴漏，應予維修。若發(fā)動(dòng)機在正常工作溫度下動(dòng)力不足，則應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，必須將舊機油放出，并清洗潤滑系統，再重新加入規定量的合適牌號的新機油。

 

總結：

      潤滑系統在柴油發(fā)電機上有著(zhù)重要的作用。潤滑系統的故障可能導致柴油機金屬表面之間的干摩擦，不僅會(huì )增加柴油機的功率消耗，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，導致柴油機無(wú)法正常運轉。若柴油機運轉中出現異響和震動(dòng)，則應注意檢查潤滑系統的油量是否太少或機油壓力是否過(guò)低。此外，柴油機潤滑系統常見(jiàn)的故障還包括機油泵損壞、油底殼泄漏、油道堵塞等。

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