柴油機燃燒滑油的故障排除

宋立國

（大連遼南船廠，遼寧 大連 116041）

一、問題的提出

2010年2月，某艇進行第一階段充電試驗時，柴油機出現(xiàn)嚴重的燒滑油冒蘭煙現(xiàn)象。

二、原因分析

1.活塞環(huán)的負面效應

該艇于2010年3月進廠修理時，對可能引起柴油機燃燒滑油的各種原因進行重點檢查，將活塞連桿組拆卸，出倉后在車間檢查修理。檢查發(fā)現(xiàn)第二缸刮油環(huán)、第四缸活塞環(huán)由于活塞積碳過重折斷后卡在活塞環(huán)槽中；測量活塞及活塞環(huán)的間隙已超過修換標準，從而導致出現(xiàn)燃燒滑油冒藍煙的故障。

2.滑油系統(tǒng)或抽出泵的故障

此柴油機潤滑采用干式曲柄箱的滑油系統(tǒng)，此系統(tǒng)的缺點是曲柄箱油位升高時滑油不能及時排出，使曲軸及曲柄濺起的滑油被送到燃燒室，導致柴油機燃燒滑油。

此類故障原因，一是當排油泵的吸頭濾網(wǎng)堵塞、吸頭的單向閥頭卡滯或者是單向閥不密合，導致抽出泵的油量不夠或抽不出滑油，導致曲柄箱油位升高。二是抽油泵自身由于長時期的工作磨損，使抽油泵的齒隙、齒輪與殼體的間隙、齒輪與端蓋的間隙過大，導致抽出泵的抽油量不足，使油位升高。三是滑油管路破損、法蘭連接處不密合、抽出泵的密封裝置損壞而不密合，使吸入系統(tǒng)進入空氣，使抽出泵的抽油量不足，油位升高。

3.通風系統(tǒng)的故障

該機型柴油機壓氣螺桿泵除具有供給燃燒的足夠量空氣和掃除汽缸的廢氣的主要功能外，還具有另一項輔助功能，即通過通風裝置可以將曲柄箱、前后齒輪箱罩殼內(nèi)的高溫油氣抽出，防止曲柄箱積存過多的高溫油氣而發(fā)生爆炸。曲柄箱內(nèi)形成的真空度可以防止?jié)櫥徒?jīng)過柴油機罩殼蓋不嚴密處和接通外部的各軸隙處漏出，但同時也帶來了高溫油氣由壓氣螺桿泵送入燃燒室的副作用。因此，該型機在通風系統(tǒng)中安裝了6只油氣分離器，防止過多的高溫油氣被壓氣螺桿泵送入燃燒室。但是由于油氣分離器發(fā)生故障，使其成了滑油進入汽缸燃燒室的一條主要渠道。

如在該艇進廠前的預試中發(fā)現(xiàn)右機曲柄箱通風系統(tǒng)上有兩只（共有6只）油氣分離器的泄油管不熱，其中沒有油泄出，說明油氣分離效果不良，其余4只都是熱的。進廠修理時拆開液封管下面的回油總管連接的接頭，不發(fā)熱的油氣分離器的油管中沒有滑油滴出，拆查油氣分離器，發(fā)現(xiàn)分離片（或稱刮油片）損壞脫落，不能起到分離油氣的作用，使過多的油氣被壓氣螺桿泵的抽氣作用而送入燃燒室，導致柴油機燒滑油。

4.壓氣螺桿泵軸承潤滑系統(tǒng)的故障

該型機安裝有三臺壓氣螺桿泵，其軸承的潤滑油是從壓氣螺桿泵供油管接頭進入，沿油道經(jīng)定量接頭進入軸承前的油腔內(nèi)，為防止滑油進入壓氣螺桿泵設有甩油環(huán)及梯形回油螺紋。梯形回油螺紋的螺旋方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時滲進螺紋的滑油被甩出，起密封作用。但是如果梯形回油套筒裝反時，滑油就會被甩入壓氣螺桿泵中而被送入燃燒室，導致柴油機燒滑油。

在拆卸、修理三臺壓氣螺桿泵時，其中2號泵軸承鋼制座圈與鋁殼座孔壓入座孔時接合面有毛刺或臟物，使鋁殼座孔被劃傷拉出凹槽。這些問題均能導致工作時潤滑油透過鋼制座圈與鋁殼座孔接合面之間的空隙進入壓氣螺桿泵而被送入燃燒室。

三、措施

1.活塞環(huán)的負面效應措施

若活塞環(huán)出現(xiàn)故障，則應根據(jù)廢氣溫度來進行判斷。在泵—噴油器的齒條拉出的格數(shù)基本相同時，若個別汽缸的廢氣溫度過高，應檢查該缸的油環(huán)。刮油環(huán)、活塞環(huán)處于應力狀態(tài)下，承受高溫和高壓，而且在汽缸中作高速往復運動，從而發(fā)生摩擦和磨損。

活塞環(huán)卡死、折斷和早期磨損的原因一般是汽缸超負荷工作時間過長或活塞冷卻不良，造成環(huán)槽內(nèi)滑油結(jié)焦積炭，活塞環(huán)的機械性能降低。另外活塞環(huán)和汽缸壁間磨合不良，漏氣嚴重，致使氣環(huán)溫度過高，汽缸壁上油膜被破壞，外表面燒壞拉傷，特別是第一道活塞環(huán)。應定期從掃氣口檢查是否有折斷、卡死或失去彈性，以便及時處理。

2.滑油系統(tǒng)和抽出泵出現(xiàn)故障

柴油機在運轉(zhuǎn)過程中，操作者應及時記錄前頭儀表盤各儀表指示參數(shù)的變化，如果發(fā)現(xiàn)滑油抽出壓力較低或輸油量不足，高速狀態(tài)時的壓力低于0.25MPa時，應停車檢查。打開曲柄箱蓋，拆檢吸頭是否有異物堵塞。清潔后安裝時，法蘭端面應加墊固緊，防止吸入管路不密合而吸入空氣，造成吸油量不足或壓力波動。如果吸頭沒有發(fā)現(xiàn)問題，應檢查抽出油路。即柴油機油底殼內(nèi)的滑油，由抽出泵抽出后，經(jīng)過滑油離心式過濾器，然后進入循環(huán)油柜?；碗x心式過濾器是作為滑油細過濾器使用的，在離心式過濾器前面的管路上裝有定壓為0.4MPa的旁通閥，保證離心過濾器的工作壓力穩(wěn)定在0.4MPa以內(nèi)。當滑油抽出壓力大于0.4MPa時，滑油經(jīng)過旁通閥直接進入循環(huán)油柜。但旁通閥的彈簧長期使用會產(chǎn)生剛性降低，甚至折斷，使抽出壓力降低。所以應拆卸旁通安全閥，檢查彈簧的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。

上述檢查如未發(fā)現(xiàn)異常，就是抽出泵自身出現(xiàn)問題。抽出泵易出現(xiàn)的故障是齒輪端面間隙調(diào)整不當，使抽出泵內(nèi)部卸荷過大，壓力降低。另外，還出現(xiàn)過滾珠軸承壓碎、傳動齒輪打壞，以及滾環(huán)軸承止推法蘭脫落，造成軸承脫落。因此，要經(jīng)常檢查滑油泵軸承的固緊情況，觀察泵的聲音和泵殼的溫度變化，以及儀表壓力的變化，檢查油底殼底部有無鐵屑沉積，以便及時發(fā)現(xiàn)并排除故障。

3.通風系統(tǒng)出現(xiàn)故障

應該堅持做到勤看、勤摸、勤聽、勤記。當油氣分離正常時，回油管路的溫度在25～55℃。當觸摸發(fā)現(xiàn)回油管不熱時，應停車拆檢并清潔油氣分離器，然后用低壓氣吹凈，恢復安裝使用。

4.壓氣螺桿泵回裝時，應按技術要求仔細安裝

除了各部間隙的檢查、調(diào)整外，要注意回油梯形套筒在安裝時不能盲目回裝。左旋的轉(zhuǎn)子要裝右旋的螺紋套筒，反之，右旋的轉(zhuǎn)子要裝左旋的螺紋套筒，使其起到密封和甩油的作用，防止鼓風機工作時滑油進入鼓風機工作腔，與壓力氣體一塊進入燃燒室。

四、結(jié)論

該艇修復后，于2010年10月10日首次在碼頭進行了第一階段的充電試驗，歷時12h，各項參數(shù)均達到了要求。

2010年10月26日和2010年11月6日，該艇進行了兩次航海試驗，試驗時間20h以上，各項參數(shù)均達到了要求。

[1]李幼鵬.柴油機原理[M].大連理工大學出版社，1990.

[2]劉貽銘.設備用油與潤滑手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.