故障檢修與技術(shù)維護(hù)

水或柴油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼造成液面上升的原因

摘要：柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油平面升高是指柴油機(jī)曲軸箱中的機(jī)油液面高度超過(guò)了正常范圍。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)油面升高現(xiàn)象時(shí)，主要是由于冷卻水、柴油等液體滲入到發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼，而進(jìn)入機(jī)油的不同液體會(huì)對(duì)機(jī)油產(chǎn)生不同程度的危害。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，要立即停機(jī)檢查并進(jìn)行徹底檢修?？得魉构驹诒疚闹?/span>針對(duì)油底殼進(jìn)水或柴油現(xiàn)象診斷原因和部位進(jìn)行分析，明確了最佳解決方法是對(duì)引起滲漏有關(guān)零部件進(jìn)行修補(bǔ)或者更換，同時(shí)應(yīng)對(duì)油底殼的機(jī)油予以全部更換。

 

一、 油底殼進(jìn)水現(xiàn)象和危害

1、油底殼進(jìn)水的特征

（1）冷卻水不正常減少。

（2）機(jī)油壓力降低。如果機(jī)油壓力在同等轉(zhuǎn)速下降低100～200kPa就要及時(shí)檢查其原因。

（3）柴油發(fā)電機(jī)連續(xù)工作或靜置數(shù)小時(shí)后，油底殼內(nèi)的油位明顯上升，即機(jī)油量不減反增，有時(shí)從游標(biāo)尺處溢出。

（4）曲軸箱和呼吸器內(nèi)有白霧現(xiàn)象，有時(shí)呼吸器口處還有水珠產(chǎn)生。

（5）油底殼進(jìn)水初期機(jī)油中有水滴，時(shí)間一長(zhǎng)，則機(jī)油會(huì)變成乳白色。

（6）冷卻水有“開(kāi)鍋”或“翻泡”現(xiàn)象。說(shuō)明汽缸套有裂紋，水進(jìn)入了油底殼。 

2、油底殼進(jìn)水后的危害

      柴油發(fā)電機(jī)油底殼正常的油面在油標(biāo)尺規(guī)定的刻度范圍內(nèi)，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)而下降。當(dāng)發(fā)生油面上升時(shí)，其現(xiàn)象是機(jī)油油面增高，油標(biāo)尺測(cè)量發(fā)現(xiàn)油面提高，嚴(yán)重者從油標(biāo)尺口冒出。伴隨燒機(jī)油、冒藍(lán)煙或機(jī)油壓力降低。如不及時(shí)解決會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)燒瓦和摩擦副異常磨損。

      冷卻水進(jìn)入油底殼會(huì)使機(jī)油變質(zhì)。機(jī)油中含有水分，會(huì)加快油泥的形成，使機(jī)油玷污變質(zhì)（俗稱老化），此時(shí)添加劑的抗氧化性和分散性能減弱，又促使泡沫的形成，機(jī)油變成乳化液，破壞了油膜。試驗(yàn)證明，當(dāng)水分達(dá)到1%時(shí)，機(jī)件磨損率將提高2.5倍。使用過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)機(jī)油變?yōu)槿榘咨?，一定要進(jìn)行仔細(xì)檢查，排除故障后方可繼續(xù)工作，否則會(huì)因潤(rùn)滑不良而使柴油機(jī)發(fā)生燒瓦、拉缸，甚至曲軸抱死等惡性機(jī)械事故。

 

 

圖1  柴油機(jī)油底殼示意圖

圖2  柴油機(jī)油底殼進(jìn)水現(xiàn)象（機(jī)油乳化）

 

二、機(jī)油液面升高原因分析

      油底殼油面上升，說(shuō)明油底殼進(jìn)入了非機(jī)油之類的物質(zhì)。這其中只能是漏入柴油或冷卻水。因此分析原因時(shí)，主要分析漏入些油和冷卻水的原因。這就要從機(jī)油和些油。冷卻水求通的部位去分析。

1、柴油漏入油底殼內(nèi)

      從柴油供給系統(tǒng)分析，能和機(jī)油求通的部位有以下幾處∶

① 輸油泵油封處∶

      如輸油泵油封損壞，密封不嚴(yán)，則柴油從油封處漏入齒輪罩殼，從而引起油面上升∶

② 噴油器接桿和高壓油管接合面∶

      此處如緊固不牢或幾何精度不高，將導(dǎo)致從油管來(lái)的高壓油漏入缸蓋上部，然后從回油孔回到油底殼，而引起油面上升。

③ 噴油器回油管接頭處

      此處如緊固不牢或密封不嚴(yán)，則柴油進(jìn)入缸蓋上部，然后從回油孔回到油底殼引起油面上升。

④ 噴油器霧化不良∶

      此時(shí)的燃油由于不霧化，和空氣混合質(zhì)量甚差，無(wú)法燃燒，是液粒從缸壁流入油底殼。

2、冷卻水漏入油底殼

       高溫冷卻水和低溫冷卻水都可能漏入機(jī)油內(nèi)，只是渠道不同而已。

（1）高溫冷卻水漏入機(jī)油內(nèi)，主要途徑如下∶

① 氣缸墊失效密封不良：

      發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊主要用來(lái)密封各氣缸以及各氣缸對(duì)應(yīng)的水道和機(jī)油油道。由于水本身的流動(dòng)性較好，而且氣缸體內(nèi)的水循環(huán)速度較快，因此一旦氣缸墊損壞，水道內(nèi)的水便會(huì)流進(jìn)機(jī)油油道，造成發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼進(jìn)水。氣缸墊損壞是造成油底殼進(jìn)水的主要原因之一，對(duì)正常使用的干式缸套的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，氣缸墊損壞是機(jī)油進(jìn)水的首要原因，有時(shí)是唯一原因。而氣缸墊使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、安裝氣缸蓋時(shí)螺母沒(méi)有擰緊到規(guī)定的扭矩或沒(méi)按規(guī)定的順序擰緊，都容易加速或造成氣缸墊的損壞。油底殼進(jìn)水后，若將氣缸墊從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上拆出，這時(shí)氣缸墊密封水道和機(jī)油油道之間的部分應(yīng)有濕透的痕跡，如沒(méi)有濕痕，則應(yīng)立即從其他方面查找原因。

② 噴油器護(hù)套∶

      噴油器護(hù)套膠圈密封不良，使冷卻水進(jìn)入缸蓋上部，從回油孔進(jìn)入油底殼，造成機(jī)油油面升高。

③ 缸套膠圈∶

      對(duì)濕式缸套的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，由于缸套密封圈要承受一定的壓力，若所加冷卻水的水質(zhì)不良也會(huì)對(duì)密封圈產(chǎn)生或多或少的腐蝕，因此一旦發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，缸套密封圈便容易損壞。而如果缸套安裝不正確，將直接造成密封圈被擠壓變形甚至損壞，并最終導(dǎo)致缸體內(nèi)水順著缸套外壁直接進(jìn)人油底殼。判斷缸套密圈是否損壞，可以先將發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼拆下，并將水箱加滿水，這時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的下面如果發(fā)現(xiàn)缸套外壁有向下滴水的情況，則是該缸套密封圈損壞；如果沒(méi)有，則說(shuō)明是其他方面的原因，這時(shí)可拆下氣缸墊或其他部分進(jìn)行檢查。

④ 缸蓋裂紋∶

      當(dāng)缸蓋底板或進(jìn)排氣道發(fā)生裂紋后，冷卻水從氣缸蓋的水堵通道進(jìn)入活塞頂或進(jìn)氣道、排氣道，再進(jìn)入氣缸，使油底殼油面升高。常見(jiàn)的缸蓋裂紋處：如圖3噴油孔裂紋示意圖；如圖4氣缸和氣門結(jié)合面裂紋示意圖。

⑤ 增壓器中間體裂紋∶

      增壓器中間體裂紋，使水腔和油腔求通，水進(jìn)入油底殼，造成油面上升。

⑥ 機(jī)體裂紋∶

      正常使用過(guò)程中，機(jī)體一般不會(huì)出現(xiàn)裂紋，出現(xiàn)裂紋則大多是由于人為的因素造成的。如氣溫下降時(shí)工作完后沒(méi)有及時(shí)給發(fā)動(dòng)機(jī)放水，或者發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度過(guò)高時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上潑水，這些均容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體出現(xiàn)裂紋，致使水道和油道互通。

（2）低溫冷卻水漏入機(jī)油內(nèi)，主要途徑如下∶

① 低溫水泵水封密封失效∶

      冷卻水從水封處漏入齒輪罩殼，造成機(jī)油油面升高。

② 中冷器漏水∶

      中冷器漏水后，水進(jìn)入進(jìn)氣管再進(jìn)入氣缸，流到油底殼。

③ 機(jī)油冷卻器漏水∶

      機(jī)油冷卻器損壞是造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水的主要原因之一。由于機(jī)油冷卻器內(nèi)藏于機(jī)體的水腔之中，如果加人的冷卻液不符合標(biāo)準(zhǔn)，將對(duì)冷卻器腐蝕很大，甚至造成冷卻器出現(xiàn)銹縫。由于水流動(dòng)性好，因此冷卻器外部的水便會(huì)滲透到內(nèi)部機(jī)油里，并最終流到油底殼內(nèi)。由于正常使用中機(jī)油冷卻器并不容易損壞，因此該原因往往容易被忽視。

 

圖3  柴油機(jī)氣缸蓋噴油器孔裂紋現(xiàn)象

圖4  柴油機(jī)缸蓋與氣門結(jié)合面裂紋示意圖

 

三、機(jī)油液面升高診斷方法

 

1、檢查方法

① 檢查缸套膠圈漏水情況

      可在電燈光下觀察缸套外緣膠圈處是否有水流下來(lái)。檢查缸套穴蝕，則是觀察缸套內(nèi)孔處是否有水流下來(lái)。

② 檢查缸蓋是否裂紋

      進(jìn)排氣道裂紋、中冷器是否漏水，可檢查進(jìn)排氣管或進(jìn)排氣道是否有水；對(duì)缸蓋底板裂紋，則要通過(guò)拆下缸蓋檢查。

③ 檢查噴油器護(hù)套漏水情況

      高壓油管接頭漏油，回油管漏油，均可在柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中卸下缸蓋罩殼進(jìn)行觀察。也可在柴油發(fā)電機(jī)靜置狀態(tài)下，拆下缸蓋罩殼觀察噴油器護(hù)套處是否漏水。

④ 檢查機(jī)油冷卻器是否漏水

      可通過(guò)檢查低溫冷卻水內(nèi)是否有水。這是因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果機(jī)油冷卻器漏水，油壓比水壓大，油勢(shì)必漏入冷卻水中。

⑤ 缸蓋、機(jī)體、增壓器中間體裂紋

      漏水的檢查，往往要通過(guò)密封試驗(yàn)，單從肉眼觀察比較困難。以氣缸蓋為例，采用真空測(cè)試儀進(jìn)行泄漏試驗(yàn)，其步驟如圖5、圖6所示。

 

圖5  柴油機(jī)氣缸真空測(cè)試儀

圖6  柴油機(jī)氣缸真空檢測(cè)步驟

 

2、解決方法

（1）案例一

      以機(jī)油冷卻器故障為例，維修步驟如下：

① 放掉油底殼內(nèi)的機(jī)油和殘留在機(jī)油冷卻器內(nèi)的冷卻水；

② 取下機(jī)體側(cè)蓋板，觀察機(jī)油冷卻器外部是否有損壞，通過(guò)外部檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)機(jī)油冷卻器有損壞處；

③ 拆下油底殼及固定螺釘（如圖7所示），對(duì)機(jī)油冷卻器做進(jìn)一步檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)油冷卻器管一側(cè)出現(xiàn)凸起部分，凸起部分中間位置有一裂紋，這就是故障所在（出現(xiàn)這種情況是因?yàn)椴裼蜋C(jī)操作手在冬季沒(méi)有按要求放凈冷卻水所致）；

④ 對(duì)機(jī)油冷卻器損壞部位修理后，經(jīng)裝配、試機(jī)、檢查，未發(fā)現(xiàn)異常，故障被排除。

（2）案例二

      氣缸蓋的裂紋凡涉及漏水、漏油、漏氣時(shí)，一般應(yīng)予修補(bǔ)或更換。對(duì)尚未影響到燃燒室、水道、油道的裂紋，可以采取在有裂紋末端鉆一小孔，將集中在裂紋末端的應(yīng)力分散，避免裂紋向縱深發(fā)展。修補(bǔ)方法如下：

       除了柴油機(jī)構(gòu)造的因素以外，造成柴油機(jī)油底殼進(jìn)水的原因還有很多。因此，在處理水冷式柴油機(jī)油底殼進(jìn)水的故障時(shí)，要從多方面人手，而且一定要先易后難，具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)柴油機(jī)構(gòu)造、使用以及其他情況的不同，找出真正的故障原因之所在。

 

圖7  柴油機(jī)油底殼螺釘拆除

圖8  汽缸蓋補(bǔ)板封補(bǔ)裂紋

 

總結(jié)：

      柴油發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)是各自獨(dú)立的兩個(gè)系統(tǒng)，正常情況下，柴油發(fā)電機(jī)冷卻水是不會(huì)進(jìn)入油底殼的。但在實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)遇到冷卻水進(jìn)入油底殼的現(xiàn)象。油底殼進(jìn)水后，油底殼進(jìn)水后機(jī)油與水形成一種灰白色的混合物，粘度急劇降低，使機(jī)油稀釋、變質(zhì)、甚至乳化。不及時(shí)解決會(huì)造成機(jī)件磨損，甚至引起抱軸燒瓦事故。總結(jié)起來(lái)，柴油機(jī)機(jī)油平面增高的原因有溫度升高、柴油機(jī)內(nèi)部積碳、水分進(jìn)入機(jī)油、氣缸套磨損、活塞環(huán)磨損、油封失效和機(jī)油添加過(guò)多等。當(dāng)柴油機(jī)機(jī)油平面增高時(shí)，需要及時(shí)檢查并找出原因，然后采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)，以確保柴油機(jī)的正常運(yùn)行和使用壽命。在柴油機(jī)的日常維護(hù)中，定期更換機(jī)油和檢查機(jī)油液面是非常重要的，可以有效預(yù)防和解決機(jī)油平面增高的問(wèn)題。

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