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康明斯柴油機排氣管噴油故障的分析與排除

發(fā)布時間:2021-02-20人氣:246

  摘要:針對某
EQ6BT-5.9G康明斯柴油機大修后出現(xiàn)的排氣管噴油,并伴有冒黑煙的故障,結(jié)合大修情況,依照由簡到繁、由外到內(nèi)的原則進行了故障原因分析。

  分析結(jié)果表明:此次故障系氣門桿與導管配合間隙過大所致。

  通過此案例說明維修人員加強責任心和提高質(zhì)量意識的重要性。

  為了保證柴油機的正常工作,氣門桿與導管之間必須有適當?shù)拈g隙,通常為0.08~0.12mm。

  如果間隙過大,不但會引起散熱不良,氣門溫度過高,而且會使氣門桿在工作中晃動,導致氣門關(guān)閉不嚴;

  同時會使氣缸蓋上部的機油流入氣缸內(nèi),造 成燒機油,增加積炭。

  特別是對排氣門來說,如果該間隙過大,排氣沖程開始時會造成廢氣竄入氣缸蓋上部,使機油變稀、變質(zhì),影響潤滑,而在該沖程快結(jié)束時,又會造成機油進入排氣道,造成排氣管噴機油。

  本文針對某64kW發(fā)電機組配備的康明斯 EQ6BT-5.9G柴油機,因氣門桿與導管間隙過大出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進行分析和排除,供維修使用人員參考。

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  一、大修情況

  根據(jù)修理廠制定的大修計劃,對該柴油機進行了以下維修工作:

  ①清洗氣缸體與氣缸蓋的油道、水道。

  清除積炭和油泥,檢查氣缸體與氣缸蓋的平 面度,鉸磨氣門座圈,測量氣門下沉量和導管間隙及缸套的磨損量,更換氣門和油封及氣缸墊;

 ?、跈z查曲軸的彎曲度和軸頸的磨損度,更換主軸瓦、連桿瓦、活塞及活塞環(huán);

  ③檢修凸輪軸、搖臂組件,調(diào)整氣門間隙;

  ④檢修、調(diào)校噴油泵與調(diào)速器,更換噴油器總成,更換柴濾器和輸油泵;

  ⑤更換空濾芯,清除排氣歧管內(nèi)的積炭,檢修廢氣渦輪增壓器;

  ⑥檢查機油泵,清洗機油冷卻器并檢查其密封性,更換機濾器和機油;

  ⑦清洗、檢修散熱器,更換水泵和防凍液;

 ?、鄼z修起動機,更換充電發(fā)電機。

  二、故障情況

  該柴油機發(fā)電機組完成以上大修后。

  經(jīng)過磨合、調(diào)試,并經(jīng)柴油發(fā)電機組測試設(shè)備檢測,機械性能和電氣性能均符合技術(shù)要求。

  隨后交付用戶,但在用戶使用累計約78h后 :排氣管出現(xiàn)噴油,并且有冒黑煙的現(xiàn)象,同時在增壓器與排氣管、增壓器與排氣歧管結(jié)合處有黑色的油污流出。

  三、故障原因分析

  眾所周知,排氣管冒黑煙多與氣缸內(nèi)的燃油量、空氣量、燃氣壓力的大小、混合氣的混合均勻度和燃油噴入氣缸的時機及氣缸內(nèi)的殘余廢氣量有關(guān)。

  主要原因有:

 ?、龠M氣管路堵塞,空氣濾清器過臟;

 ?、谂艢夤苈纷枞虿粫?

 ?、蹏娪捅霉┯蜁r間過早或過晚;

  ④氣門間隙調(diào)整不當;

 ?、輫娪捅霉┯土窟^多或供油量不均勻;

 ?、迖娪推鲊娪蛪毫Φ?、霧化不良,有滴油現(xiàn)象或噴油嘴偶件卡死在敞開位置;

 ?、呋钊c缸套磨損量過大等。

  排氣管噴出的油污可能是沒經(jīng)過霧化的柴油、難以燃燒的機油或是它們的混合物。

  不管是哪一種油,由于經(jīng)過燃燒,顏色多為黑色,黏度較大,有時僅靠肉眼難以分辨。

  如果噴出的是柴油,往往伴隨有冒黑煙現(xiàn)象。

  因為噴入氣缸的燃油不能完全與高壓空氣混合,也就不能完全燃燒,多余的燃油由 排氣門進入排氣管,積少成多就會從結(jié)合不夠緊密的地方流出。

  發(fā)生噴柴油故障的原因與冒黑煙的原因相同,只是問題的程度更嚴重些。

  如果噴出的是機油,往往伴隨有冒藍煙的現(xiàn)象,同時機油消耗量也大增。

  可能的原因有:

  ①油底殼內(nèi)的機油過多;

 ?、跉忾T桿與導管配合間隙過大:

 ?、蹥忾T導管上的油封老化;

 ?、芑钊h(huán)裝反,對口,卡滯或斷裂;

  ⑤油環(huán)及環(huán)槽內(nèi)的回油孔因積炭過多導致堵塞;

 ?、逇飧讐|損壞;

  ⑦活塞與缸套磨損嚴重等。

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  另外,增壓器發(fā)生的某些故障也會引起排氣管冒黑煙或藍煙,噴柴油或機油的現(xiàn)象 ,同時也可能伴有功率下降的問題。

  可能的原因有:

  ①進氣管路漏氣或壓氣機葉輪破損引起的進氣不足;

 ?、谂艢馄绻芗皽u輪側(cè)漏氣引起的排氣壓力波不足;

 ?、墼鰤浩骰赜凸茏枞⑶S箱內(nèi)壓力過大及浮動軸承損壞引起的兩端密封圈漏油。

  一般壓氣機側(cè)密封圈漏油會引起冒藍煙或噴機油,如果渦輪機側(cè)密封圈漏油,則只會噴機油。

  四、故障排除過程

  因為該柴油機大修不久,發(fā)生故障的原因可能是零部件質(zhì)量不過關(guān)或是裝配、調(diào)整 、檢測失誤。

  本著由簡到繁、由外到內(nèi)的原則和順序,首先用斷缸法查看排煙情況,無明顯變化。

  然后檢查增壓器,也沒發(fā)現(xiàn)問題。

  最后拆掉排氣歧管,發(fā)現(xiàn)氣缸蓋 4、5缸排氣口及對應(yīng)的排氣歧管口內(nèi)潮濕,有油污。

  拆下4、5缸的噴油器,在試驗臺上測試噴 油壓力,分別為20.5MPa和21MPa,低于標準值24.5~25.3MPa。

  更換噴油器總成,清洗漏油部位和增壓器后裝復試機,排煙情況有好轉(zhuǎn),但并不徹 底,而且噴油依舊。

  為了驗證噴油器總成的產(chǎn)品質(zhì)量,把4、5缸的噴油器與工作良好的1、2缸噴油器對換,帶負載工作后拆卸排氣歧管,發(fā)現(xiàn)還是4、5缸排氣
口漏油,而1、2缸工作正常,這說明噴油器質(zhì)量沒問題,問題出在 4、5缸內(nèi)部。

  拆下氣缸蓋,發(fā)現(xiàn)兩缸活塞頂部及氣缸壁燃燒痕跡均勻,但4缸的排氣門和5缸的進排氣門周圍潮濕,并有機油燃燒后形成的積炭。

  拆掉氣門,測量氣門桿與導管的配合間隙 ,分別在 0.12~0.14mm之間,大于標準值0.039~0.079mm,低于極限值0.149mm。

  更換氣缸蓋,同時更換氣門及其油封,裝復試機,故障現(xiàn)象消失,故障排除。

  五、小結(jié)

  此次故障的直接原因是氣門桿與導管配合間隙過大所致;

  雖然噴油器噴油壓力較小,但僅會引起冒黑煙,而不會引起噴油。

  剛開始機組工作正常是因為新更換的氣門油封密封性能良好,隨著工作時間的增加 ,氣門油封的密封度減弱,機油就流入了 氣缸及排氣管內(nèi)。

  但根本原因是維修人員沒有嚴格按照大修計劃實施,沒有對每個缸的氣門桿與導管 的配合間隙進行檢查。