船舶柴油機(jī)燒機(jī)油故障分析與排除

陳錦錫　賴亞輝

摘 要：柴油機(jī)燒機(jī)油通常表現(xiàn)為排氣冒藍(lán)煙、機(jī)油消耗增大，燒機(jī)油影響柴油機(jī)正常運(yùn)行。分析了引起柴油機(jī)燒機(jī)油的主要原因，提出了適量添加機(jī)油、加強(qiáng)活塞組件技術(shù)保養(yǎng)、及時(shí)更換氣門組件三個(gè)解決措施。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；機(jī)油消耗；排氣；故障

柴油機(jī)工作中機(jī)油消耗是正?，F(xiàn)象，正常情況下，一臺技術(shù)狀態(tài)良好的柴油機(jī)額定工況下機(jī)油消耗率小于或等于408-476g/Kw·h，但目前某些船舶柴油機(jī)在使用中普遍存在機(jī)油超耗現(xiàn)象。機(jī)油超量消耗，主要原因是部分機(jī)油竄入燃燒室被燒掉。燒機(jī)油不僅造成機(jī)油的浪費(fèi)，而且容易造成柴油機(jī)積碳嚴(yán)重，使柴油發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，功率明顯下降，活塞環(huán)與氣缸磨損加劇還可能導(dǎo)致活塞環(huán)粘結(jié)、折斷、拉缸等事故。為保證柴油機(jī)可靠運(yùn)行，降低故障率，提高使用壽命，應(yīng)重視并有效解決這一問題。

1 故障特征

柴油機(jī)出現(xiàn)燒機(jī)油，表現(xiàn)為三方面：（1）機(jī)油消耗異常增大；（2）排氣冒藍(lán)煙，在低速、空車和低負(fù)荷時(shí)更明顯；（3）排氣管向外噴機(jī)油，低速低負(fù)荷時(shí)，可觀察到排氣管噴出大量油粒。

2 故障分析

一般來說，柴油機(jī)的機(jī)油竄入燃燒室引起燒機(jī)油，主要有四個(gè)方面原因。

2.1 曲軸箱（或油底殼）內(nèi)機(jī)油過多

曲軸箱（或油底殼）內(nèi)油位過高，曲拐轉(zhuǎn)動時(shí)將大量的機(jī)油飛濺到氣缸壁上，由活塞和活塞環(huán)帶入燃燒室內(nèi)。

2.2 氣缸壁上的滑油竄入燃燒室

活塞環(huán)與缸套為一對摩擦副，靠機(jī)油飛濺潤滑，通常有四個(gè)方面可能引起竄油。

（1）活塞環(huán)泵油。由于活塞往復(fù)運(yùn)動的慣性，活塞環(huán)在活塞環(huán)槽中上下振動造成的泵油不可能杜絕，只能依靠改善密封性及環(huán)宇環(huán)槽之間的間隙來限制竄油量，環(huán)端面及與之配合的環(huán)槽粗糙度、環(huán)的不平度及活塞環(huán)與環(huán)槽的間隙將直接關(guān)系到竄油的大小。

（2）活塞環(huán)開口間隙。由于往復(fù)運(yùn)動，機(jī)油靠慣性通過缸套表面和活塞環(huán)開口間隙竄到燃燒室，通過活塞環(huán)開口間隙的機(jī)油量由活塞與缸套的間隙和環(huán)的開口間隙來決定。因此，活塞與缸套的間隙越大，活塞環(huán)開口間隙越大，機(jī)油竄油量就越大。

（3）活塞環(huán)與缸套之間的貼合度?；钊h(huán)漏光度達(dá)不到要求，缸套本身加工誤差，缸體缺陷，裝配不當(dāng)?shù)?，諸多原因造成缸套橢圓，將影響活塞環(huán)與缸套的貼合度，容易引起竄機(jī)油，特別是缸套橢圓后，活塞在往復(fù)運(yùn)動時(shí)，活塞環(huán)開口就會移動，在橢圓的長軸上停止，造成上下各環(huán)開口成一直線，大量機(jī)油進(jìn)入氣缸內(nèi)。

（4）活塞環(huán)截面形狀、切向彈力的影響。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有大量的潤滑機(jī)油從連桿軸頸兩端溢出并甩到缸套內(nèi)壁上，從竄油來考慮，使氣缸套表面保持適量的潤滑油，將多余的機(jī)油刮下是非常必要的。在這方面，油環(huán)尤為重要，氣環(huán)起到輔助控制作用。油環(huán)的刮油作用主要靠有利的形狀、較大的自身彈力以及和活塞上回油孔的適當(dāng)配合。氣環(huán)選用合理的截面形狀、恰當(dāng)?shù)那邢驈椓Γ簿哂幸欢ǖ墓斡托Ч?，進(jìn)一步改進(jìn)氣環(huán)、油環(huán)的設(shè)計(jì)，提高環(huán)的刮油效能，就可以減少潤滑機(jī)油的消耗。

2.3 空氣濾清器內(nèi)機(jī)油過多

使用油浴式空氣濾清器的柴油機(jī)，如果濾清器內(nèi)的機(jī)油過多或?yàn)V清器阻塞，機(jī)油就會由濾清器經(jīng)進(jìn)氣道吸入燃燒室。

2.4 氣缸蓋上部機(jī)油流入燃燒室

氣門桿與氣門導(dǎo)管磨損后間隙過大、氣門導(dǎo)管突出氣缸蓋部位斷裂等，使氣缸蓋上的機(jī)油沿氣門與氣門導(dǎo)管配合間隙處流入燃燒室或排氣管，造成燒機(jī)油。氣門導(dǎo)管與氣門桿作為一對摩擦副在高溫下工作需要潤滑，原則上供給摩擦副的潤滑機(jī)油量不能過多，以免流入燃燒室。要保證適量潤滑，主要取決于導(dǎo)管與氣門桿之間的間隙，間隙太小，潤滑機(jī)油不足，造成干摩擦；間隙過大，機(jī)油過多，容易流入氣缸內(nèi)。

3 排除方法

3.1 適量添加機(jī)油

油底殼內(nèi)機(jī)油過多會使散熱變差，機(jī)油易氧化變質(zhì)，降低潤滑性，同時(shí)油位高導(dǎo)致溢油、泄露頻繁。特別是濕式油底殼，如果機(jī)油過多會引起曲軸撞擊機(jī)油，影響柴油機(jī)功率；此外曲軸撞擊機(jī)油頻繁，使機(jī)油大量飛濺到缸壁上，而活塞環(huán)難以刮干凈。船舶柴油機(jī)的按照一般前高后低，且航行中受風(fēng)浪影響使曲軸箱內(nèi)機(jī)油產(chǎn)生動蕩，從飛輪殼端的甩油圈縫隙和螺孔牙縫溢出。我們用一臺6135柴油機(jī)進(jìn)行了測試，添加機(jī)油為標(biāo)定油量和超量10%兩種情況下，在同一負(fù)荷各累計(jì)工作100h后發(fā)現(xiàn)，添加機(jī)油過量的情況下，柴油機(jī)機(jī)油超耗7%-8%。

3.2 加強(qiáng)活塞組件的技術(shù)保養(yǎng)

根據(jù)各柴油機(jī)的技術(shù)狀況，按三級技術(shù)保養(yǎng)的累計(jì)工作時(shí)間清潔并檢查，測量活塞組件的磨損值，嚴(yán)格檢查活塞環(huán)在環(huán)槽中的間隙，特別是最下面的一道氣環(huán)。如果其側(cè)間隙和底側(cè)間隙過大則必須調(diào)整或換新。新活塞必須檢查環(huán)槽寬度和深度，新活塞環(huán)則不僅要檢查張力，還要檢查寬度和厚度是否符合技術(shù)要求。實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)：即便是新活塞，有的環(huán)槽已超過最大磨損間隙，有個(gè)別氣環(huán)厚度和寬度比使用過的氣環(huán)還小0.25-0.32mm，有的新油環(huán)沒有倒角或倒角很小，如沒有嚴(yán)格檢查測量而直接使用則柴油機(jī)機(jī)油超耗更嚴(yán)重。

3.3 及時(shí)更換氣門組件

柴油機(jī)氣門桿與導(dǎo)管磨損間隙超過極限，必須及時(shí)換新，如沒有氣門油封裝置，建議改裝有氣門油封的導(dǎo)管，可防止機(jī)油竄入燃燒室或廢汽竄出引起氣門積碳。

4 結(jié)束語

新裝配的柴油機(jī)，在試車階段或運(yùn)行初期（數(shù)小時(shí)以內(nèi)），有輕度燒機(jī)油導(dǎo)致冒藍(lán)煙是正常的。經(jīng)拆裝和檢修、更換的機(jī)體，如活塞環(huán)、氣缸套等相對運(yùn)動機(jī)件，需要有一個(gè)磨合過程，才能達(dá)到良好配合。所以在試車或運(yùn)行初始階段可能會有更多機(jī)油竄入燃燒室，甚至排煙管出現(xiàn)滴油現(xiàn)象，但隨著逐步磨合，滴油或冒藍(lán)煙現(xiàn)象應(yīng)消失。如果燒機(jī)油仍異常嚴(yán)重，則可能是活塞環(huán)裝反（活塞環(huán)內(nèi)有倒角的應(yīng)朝上裝配，裝反后會出現(xiàn)“泵油”現(xiàn)象）或活塞環(huán)的開口沒有錯(cuò)開，使較多的機(jī)油竄入燃燒室，此時(shí)應(yīng)拆下活塞環(huán)重新裝配。

總之，燒機(jī)油是柴油機(jī)運(yùn)行中的典型故障，應(yīng)經(jīng)常對柴油機(jī)與機(jī)油相關(guān)的零部件仔細(xì)檢查，對船舶每個(gè)航次和柴油機(jī)每次運(yùn)行的負(fù)荷、機(jī)油消耗做好記錄，以便分析油耗與負(fù)荷的關(guān)系，加強(qiáng)柴油機(jī)運(yùn)行管理。

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作者簡介：陳錦錫（1982-），男，講師，主要研究方向：船舶柴油機(jī)研究與專業(yè)教學(xué)。

賴亞輝（1980-），男，助講。