某型柴油機潤滑油異常消耗故障分析與排除

1 故障現(xiàn)象

某型柴油機的滑油系統(tǒng)獨立運行，在柴油機工作中如果滑油油位降低到一定程度，將導(dǎo)致柴油機產(chǎn)生重大事故，嚴重威脅船舶航行安全，因此保障柴油機滑油系統(tǒng)正常工作非常重要。

某船在航行過程中，輪機值班員例行檢查主柴油機滑油系統(tǒng)工作情況，發(fā)現(xiàn)該主機循環(huán)滑油艙滑油油位降低明顯，滑油消耗量異常。

2 故障分析與排查

圖1 為某型柴油機的滑油系統(tǒng)原理示意圖，滑油由滑油泵抽出后，少部分滑油經(jīng)離心濾器過濾后回到油底殼，大部分滑油根據(jù)其溫度高低經(jīng)過調(diào)溫閥或直接到達滑油冷卻器，再到達滑油自清濾器，過濾后進入柴油機機架內(nèi)部油道潤滑各部件。

圖1 某型柴油機滑油系統(tǒng)原理示意圖

造成滑油消耗異常的途徑和因素很多，圖2 為導(dǎo)致滑油異常消耗的主要途徑和因素。下面將分別分析排查這幾種情況。

1）檢查滑油管路，觀察外部是否有泄漏。經(jīng)檢查，柴油機外部滑油管路無泄漏情況。

2）檢查柴油機燃燒室工作情況，觀察是否有大量滑油進入燃燒室。檢查排氣總管的排氣顏色為淡灰色，是正常的排氣顏色，然后檢查各缸的排氣溫度均正常，打開各缸示功閥檢查各缸燃燒情況，均正常。排除大量滑油進入燃燒室參與燃燒的情況。

3）檢查滑油冷卻器，觀察是否有大量滑油泄漏到冷卻水中。若滑油冷卻器損壞，滑油會泄漏到冷卻水中，從而使柴油機滑油油位降低。對滑油冷卻器進行了檢查，在柴油機靜態(tài)下，打開滑油冷卻器最上方的放氣旋塞，發(fā)現(xiàn)漏出的是純凈的冷卻水，無油花，確定滑油冷卻器正常。

4）檢查燃油回油系統(tǒng)。檢查柴油機外部，沒有燃油漏油的痕跡，而柴油機內(nèi)部燃油回油管路與外部燃油回油艙相通。檢查柴油機噴油器和噴油泵的燃油回油艙，發(fā)現(xiàn)燃油回油艙的燃油呈灰色，隨即進行了檢測，發(fā)現(xiàn)有油艙內(nèi)含滑油。即滑油泄漏到燃油中，再回到燃油回油艙。這有2種可能：①滑油通過噴油器回油回到燃油回油艙；②滑油通過噴油泵回到燃油回油艙。

（1）檢查噴油器回油情況。該機噴油器安裝在氣缸蓋的正中央，噴油器上方有2 道橡膠密封圈，它們之間形成了噴油器燃油回油的油路，回油從此處空間到達燃油直管與氣缸蓋的縫隙，進而通過氣缸蓋外部的回油管流到燃油回油艙。噴油器上方第一道橡膠密封圈還可避免潤滑搖臂軸承的潤滑油落入噴油器底部空間，若此密封圈密封不良，潤滑油將會隨燃油回油流到燃油回油艙。

接下來檢查密封圈的密封情況，拆卸氣缸蓋外的噴油器回油管，啟動柴油機滑油預(yù)供泵，檢查發(fā)現(xiàn)此處無滑油流出，說明噴油器密封圈密封良好，排除滑油通過噴油器回油管泄漏到燃油回油艙的情況。

（2）檢查噴油泵回油情況。雖然噴油泵柱塞與柱塞套之間的間隙很小，仍然會有少部分燃油從此間隙漏到噴油泵下部，進而漏到油底殼，污染滑油。為避免此種情況出現(xiàn)，該柴油機噴油泵在柱塞套內(nèi)部設(shè)置了一道燃油回油環(huán)槽，通過內(nèi)部油道與噴油泵回油管相連接，噴油泵內(nèi)部油路示意圖如圖3所示。柱塞與柱塞套之間泄漏的燃油到達燃油回油環(huán)槽時，通過左側(cè)的內(nèi)部油道和外接噴油泵回油管流入燃油回油艙。為徹底堵住燃油以免其從柱塞下部流出，在柱塞套燃油回油環(huán)槽的下方有一道密封滑油環(huán)槽，壓力滑油由右上滑油管進入，向下通過內(nèi)部油道到達柱塞套內(nèi)密封滑油環(huán)槽，在柱塞套和柱塞之間形成一道滑油密封，由于滑油存在一定壓力，會有很少部分的滑油沿著柱塞套與柱塞之間間隙向上流動，和柱塞與柱塞套向下泄漏的燃油混合，通過燃油回油環(huán)槽一起流到噴油泵回油管，流到燃油回油艙。

圖3 噴油泵內(nèi)部油路示意圖

檢查滑油是否通過噴油泵回油管泄漏到燃油回油艙，在停機狀態(tài)下啟動柴油機滑油預(yù)供泵，同時拆下噴油泵回油管，發(fā)現(xiàn)16 個噴油泵中有5個噴油泵回油管接頭有不同程度的滑油流出。因柱塞與柱塞套之間的間隙很小，不可能有這么多的滑油流出。

3 故障排除

停止預(yù)供滑油泵，拆下并分解漏油的噴油泵，發(fā)現(xiàn)柱塞套外的上部第一道橡膠密封圈有不同程度的損壞，當其損壞后，壓力滑油將直接進入噴油泵燃油回油油道，造成主機滑油大量進入燃油回油艙。接下來清洗噴油泵，更換密封圈，重新裝配好噴油泵，在主機上裝好噴油泵后，啟動主機滑油預(yù)供泵，觀察噴油泵回油管接頭，這時仍然有滑油漏出，故障暫未排除。

重新拆檢噴油泵，發(fā)現(xiàn)柱塞套上部第一道剛換新的密封圈有刮傷的痕跡，密封不良造成漏油。經(jīng)仔細檢查，發(fā)現(xiàn)在安裝柱塞套過程中，上部第一道密封圈會擠壓到噴油泵本體內(nèi)部的回油孔中，繼續(xù)向下按壓柱塞套時第一道密封圈被其刮傷，而第二道密封圈不被刮傷的原因是其直徑比第一道小，在此處通過無阻滯。針對此情況，先拆去噴油泵本體上在此處的工藝孔螺釘，在安裝柱塞套過程中，當?shù)谝坏烂芊馊?jīng)過回油孔時，用一自制的帶有一定斜度和凹弧的細螺桿，把此處突出的密封圈推進去，避免被回油孔邊緣毛刺刮傷。

再次回裝好噴油泵后，啟動主機滑油預(yù)供泵，觀察噴油泵回油管接頭處沒有滑油漏出，在后續(xù)主機運行中，檢測燃油回油艙的油樣，也未檢測出含有滑油，主機的潤滑油位也基本保持不變。經(jīng)上述分析和檢查，某型柴油機潤滑油油位降低故障原因定位在噴油泵柱塞套第一道密封圈損壞。