瓦錫蘭8L26型柴油機(jī)潤滑油消耗量大問題分析

韓志遠(yuǎn) 廣州打撈局

1.情況簡介

瓦錫蘭8L26型柴油機(jī)，具有四沖程、直列8缸、額定轉(zhuǎn)速1000rpm、最大輸出功率2720Kw、具有可變進(jìn)氣控制（V IC），燃燒0#號柴油的特點。說明書規(guī)定在100%負(fù)荷情況下它的滑油消耗率為0.5-0.8g/Kwh，即1.5L/H-2.4L/H之間，選用Mobilgard 412型潤滑油。然而在實際使用期間發(fā)現(xiàn)其滑油消耗率約為1.35-3.25L/H。

2.流經(jīng)發(fā)動機(jī)的油流

潤滑機(jī)油由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的泵從油底殼抽吸，起動期間由預(yù)潤滑泵抽吸。機(jī)油流至潤滑機(jī)油模塊，在那里冷卻，調(diào)節(jié)到正確溫度，并由自動反沖過濾器進(jìn)行過濾。機(jī)油在模塊后排出。油流分成下列流向，集成在油底殼中的進(jìn)油歧管將潤滑機(jī)油供應(yīng)給曲軸主軸承、連桿軸承、活塞、減震器（僅機(jī)械部分的冷卻）。集成在發(fā)動機(jī)缸體中的進(jìn)口將潤滑機(jī)油供應(yīng)至凸輪軸軸承、齒輪驅(qū)動凸輪軸、進(jìn)氣和排氣閥挺桿、帶燃油泵驅(qū)動裝置的燃油泵支架、缸蓋上的氣門頂開機(jī)構(gòu)和噴油器冷卻裝置、執(zhí)行器驅(qū)動、渦輪增壓器軸承，VIC系統(tǒng)進(jìn)氣外管和噴嘴將潤滑機(jī)油供應(yīng)至泵齒輪在自由端驅(qū)動。

其中可變進(jìn)氣閥關(guān)閉系統(tǒng)是一個設(shè)計用于改善低負(fù)載情況下燃燒和煙霧排放性能的系統(tǒng)。VIC是一個安裝在進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)總成中的液壓系統(tǒng)，并且用發(fā)動機(jī)潤滑機(jī)油作為液壓介質(zhì)。該系統(tǒng)控制汽缸的吸入空氣量，通過兩個用于進(jìn)氣閥關(guān)閉的不同固定正時來實現(xiàn)。VIC的開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)動機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速，而且VIC是由發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)控制的。VIC關(guān)：進(jìn)氣閥關(guān)閉由凸輪型線控制。VIC開：進(jìn)氣閥延遲關(guān)閉，更多的空氣可以進(jìn)入氣缸中。發(fā)動機(jī)油從控制閥 (1)（參見圖1）流經(jīng)供油管 (2)，后者向所有VIC導(dǎo)向塊 (3) 輸送機(jī)油。在驅(qū)動端側(cè)，排放管(4)將機(jī)油排放到發(fā)動機(jī)缸體中，機(jī)油可從該處流入油底殼中。當(dāng)控制閥(1)關(guān)閉時，VIC導(dǎo)向塊(3)上無機(jī)油供給，并且VIC功能處于非活動狀態(tài)。

圖1 VIC總油路

當(dāng)氣門打開時，供油管路(2)被加壓，VIC功能處于活動狀態(tài)。在凸輪頂升過程中，活塞(5)（參見圖2）產(chǎn)生吸力，機(jī)油經(jīng)止回閥流入腔室(6)中。在凸輪處于最大頂升時，活塞（帶動進(jìn)氣閥的推桿）停在最高位置并保持進(jìn)氣閥開啟，同時機(jī)油回流通道被挺桿(7)阻斷。挺桿隨凸輪型線向下移動，活塞在指定點打開機(jī)油回流通道。機(jī)油回流到油底殼，活塞下壓力被釋放，導(dǎo)致進(jìn)氣閥關(guān)閉。

圖2 VIC驅(qū)動機(jī)構(gòu)

潤滑機(jī)油從該共軌供應(yīng)至高壓燃油泵挺桿(29)，并流至進(jìn)氣閥和排氣閥驅(qū)動挺桿(30)中。為了向缸蓋部件提供機(jī)油，接頭(31)（參見圖4）和接頭(32)（參見圖3）之間安裝了潤滑機(jī)油管路。部分機(jī)油用于冷卻噴油器(33)的噴嘴，潤滑部件為搖臂和軸(34)、推桿(35)和連接件(36)的樞軸、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(37)、氣門(38)和氣門導(dǎo)管(39)（參見圖3）。

圖3 噴油器和搖臂油路

圖4 頂升機(jī)構(gòu)油路

3.滑油消耗統(tǒng)計表

針對滑油消耗量比較大的情況，船舶記錄滑油消耗情況見表1。

表1 船舶滑油消耗量情況

4.滑油系統(tǒng)原理

圖7 VIC漏油故障圖

圖8 噴油器滑油冷卻孔

圖9 冷卻滑油密封圈

圖10 燃油溢流孔

圖11 噴油器冷卻滑油進(jìn)口

圖12 噴油器冷卻油路

瓦錫蘭8L26機(jī)型滑油系統(tǒng)（參見圖5）是由主滑油泵或預(yù)供滑油泵向相關(guān)位置供油。潤滑油通過的部位包括增壓器、傳動齒輪、VIC控制油、噴油器冷卻油、氣缸、搖臂等。潤滑油的消耗一般包括泄漏和燃燒兩部分。其中泄漏一般發(fā)生在管路、濾器、機(jī)帶滑油泵等部位，而這些部位的泄漏可以在常規(guī)的檢查中明顯被發(fā)現(xiàn)。而燃燒掉的潤滑油一般發(fā)生在活塞環(huán)密封不嚴(yán)或活塞環(huán)反向刮油，噴油器冷卻油本體油路損壞，增壓器軸封泄漏等情況，這些可以通過柴油機(jī)的排煙判斷。而在通過柴油機(jī)的排煙顏色判斷時，必須是大量潤滑油燃燒（煙色為淡藍(lán)色即滑油燃燒）。

圖5 潤滑總系統(tǒng)圖

5.燃油系統(tǒng)原理

通過觀察（見圖6）瓦錫蘭8L26機(jī)型燃油系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)，各種管路外部泄漏匯集到集油槽然后流到污油柜中（即104A,104B管路接到污油柜），而高壓油泵、高壓油管及其噴油器溢流孔的燃油會流到干凈油管路，至溢流柜（即103A,103B管路接到溢流柜）。

圖6 燃油系統(tǒng)圖

6.故障分析與排除

對于滑油消耗量大的問題，筆者所在船舶根據(jù)實際情況檢查了排煙情況，未發(fā)現(xiàn)淡藍(lán)色排煙。油底殼滑油未見變黑和雜質(zhì)增多現(xiàn)象，曲軸箱壓力也沒有明顯升高。這樣排除掉了活塞環(huán)磨損問題。增壓器滑油壓力未見明顯波動，壓力穩(wěn)定，基本可以排除增壓器軸封泄漏。根據(jù)滑油系統(tǒng)簡圖發(fā)現(xiàn)滑油油路走向只有噴油器冷卻油，以及VIC系統(tǒng)控制油。

在排查VIC系統(tǒng)泄漏時發(fā)現(xiàn)，控制油管與多邊形固定件處少量滲漏，集油槽中有少量滑油，拆解后發(fā)現(xiàn)密封膠圈損壞嚴(yán)重，更換膠圈后集油槽中未見滑油，效果明顯改善。

通過此次維修后，可以保證VIC這一路滑油不再泄漏，集油槽內(nèi)也未見滑油。但是根據(jù)滑油消耗統(tǒng)計表發(fā)現(xiàn)，滑油消耗還是大于說明書所規(guī)定的數(shù)值。根據(jù)滑油系統(tǒng)簡圖發(fā)現(xiàn)噴油器冷卻是由主機(jī)潤滑系統(tǒng)冷卻。噴油器側(cè)面有一個進(jìn)油孔，滑油通過缸頭內(nèi)部鉆孔進(jìn)入到噴油器本體內(nèi)，然后從噴油器上部小孔流出，起到冷卻噴油器的作用。

然而噴油器冷卻油進(jìn)油孔是由噴油器本體上兩道密封膠圈密封，保證冷卻油不會漏到噴油器外部。拆除噴油器發(fā)現(xiàn)，兩處膠圈完好無損，但是膠圈明顯低于噴油器本體的凹槽，這是由于噴油器本體長期處于高溫的狀態(tài)下，導(dǎo)致膠圈壽命降低失去彈性，密封效果降低，冷卻滑油沿著噴油器本體泄漏，一部分沿著本體流到噴油器溢流孔，流回溢流柜，進(jìn)而導(dǎo)致滑油損耗。當(dāng)檢查噴油器冷卻油路時發(fā)現(xiàn)個別噴油器油路有阻滯現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致冷卻油進(jìn)油壓力增大，密封膠圈不足以密封。

7.結(jié)束語

通過以上分析，在滑油統(tǒng)計表中發(fā)現(xiàn)7月與8月平均滑油消耗從2.9L/H降至2.0L/H節(jié)省滑油約860L，從而有效地降低了船舶運(yùn)營成本。本機(jī)潤滑油的消耗問題大致分為兩部分：一部分是VIC密封膠圈損壞，導(dǎo)致滑油泄漏到外部集油槽，通過集油槽流到污油柜中，由于污油柜較大，少量泄漏不易察覺；一部分是噴油器本體冷卻油路阻滯，油壓過高，進(jìn)油孔處密封圈密封不嚴(yán)，導(dǎo)致滑油泄漏，部分潤滑油從燃油溢油孔漏到溢流柜。

機(jī)械設(shè)備的管理，需要輪機(jī)管理人員必須具備良好的技術(shù)水平，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和發(fā)現(xiàn)排除問題的基本能力，同時具有高度的責(zé)任心，在輪機(jī)檢修和監(jiān)控過程中細(xì)致入微，全面分析設(shè)備說明書，在科學(xué)全面判斷的基礎(chǔ)上，敢想敢干，確保機(jī)械運(yùn)行正常和船舶航行安全。