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【船机帮】如何根据示功阀的排放物判断柴油机故障


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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导读

燃油燃烧做功是在燃烧室内部完成的,燃烧室内部除进入充足的新鲜空气和适量、清洁、雾化良好的燃油以外,禁止进入异物。

但由于气缸套、增压器、中冷器和喷油器等各方面的原因,会造成机油、燃油和水等异物进入燃烧室内部,轻者会使柴油机工作不良、功率下降,严重时会导致“油锤”或 “水锤”等重大事故,甚至造成柴油机报废。

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示功阀的作用

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柴油机的示功阀又叫测功阀,安装在气缸盖上与燃烧室相通。

其作用:

(1)测量各气缸的压缩压力和爆发压力,根据压力的大小判断气缸工作是否正常。

(2)观察气缸内是否进入异物。 

(3)长时间停机后,启机前打开示功阀甩车。

甩车的目的是检查柴油机是否有异常声音,及时排出气缸内部可能积存的油与水,根据示功阀的排放物判断柴油机是否存在故障。


故障的判断处理

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通过试功阀查找柴油机故障

甩车时,示功阀正常的排放物是气体,非正常排放物是机油、水和燃油。 

1.示功阀喷机油

机油以非正常的方式进入气缸,最直接的现象是柴油机烧机油、消音器冒蓝烟,有严重的呛人气味并有点状机油从示功阀喷出。 

由于机油在气缸内不能燃烧做功,只能以油气的状态排出。

因此,烧机油严重的柴油机,排气管道内壁和消音器出口会有大量的油垢。

烧机油的后果是燃烧室的活塞顶、活塞环和增压器的喷嘴环上部有积碳,伴随着活塞环、气缸套磨损严重,会出现增压器喘振,气门关不严等现象,严重的会引发“油锤”事故。 

(1)油环断裂、卡滞或刮油环装反

油环故障造成示功阀喷机油现象时有发生,特别是刚大、中修后的柴油机,由于组装原因,造成油环开裂或环槽拉伤,使油环在槽内正常动作受阻,导致油环不能与气缸套内壁良好接触,刮油效果下降,会使大量的机油窜入气缸内部。

气缸拉伤严重时会导致燃气窜入油底壳,差示继电器动作使柴油机停机。

曾有多个气缸在中修后示功阀喷机油,其中一个原因就是刮油环装反。 

(2)气缸盖附件漏油

个别气缸在甩车时有机油从示功阀排出,是由于机油从气缸盖顶部漏入燃烧室,为机油的下窜现象。

主要原因:

①喷油器压装不良,机油从喷油器与安装孔之间漏入。

此时可通过观察该气缸喷油器回油管的回油状态确认,正常情况下回油管内为燃油,如果有燃油、机油和气体,则判断为该气缸喷油器漏机油。

一般情况下,小、辅修机,启机后若发现某气缸烧机油严重,则为喷油器压装不良,应检查喷油器外部橡胶圈是否破损或变形,并及时更换不良的喷油器橡胶圈。

②气阀与气阀导杆间隙过大,气阀杆弯曲,导致机油漏入燃烧室,可通过测量该气缸气门冷态间隙确认。

(3)增压器漏油 

增压器漏油故障比较容易判断,它分为压气机端漏油和废气蜗轮端漏油两种情况。

压气机端漏油最明显的现象为增压器与中冷器连接的胶管处漏机油,并且与增压器相连的6个气缸示功阀都有不同程度的喷油现象,严重时,打开稳压箱排污螺堵有机油排出。

废气蜗轮端漏油最明显的现象为消音器排气口有新鲜机油喷出,同时,废气蜗壳下部两个废气进口波纹管处都有明显的漏机油现象。

为进一步确认增压器是否漏机油,可取下增压器蜗壳底部的螺堵,如果有机油流出,或虽然无机油流出但螺堵表面已经发黑,均表明增压器已经漏机油。

如果蜗壳底部无螺堵,应该在空转时,旋松稳压箱侧面靠端头的测试用螺堵使之漏气,然后用纸捂住,若纸上出现油迹,则表明增压器漏油。

增压器漏油的规律是低转速时比高转速时容易漏机油,因此检查时柴油机应在低转速时进行。

对增压器漏机油故障,应该及时更换增压器。

(4)示功阀有少许点状机油喷出 

此故障为柴油机烧机油。

其原因是各气缸油环都己磨损到极限,并且大部分气缸套的磨损也己达到极限,一般此类故障已接近中修或大修标准。

对严重烧机油的机车,应更换气环、油环及气缸套,而对烧机油较轻的机车,应根据情况决定是否处理或维持运行。

此外,主机油道与稳压腔间夹板焊缝开裂,也会使机油从示功阀喷出。 

2.示功阀喷水

导致示功阀喷水的原因很多,主要有气缸盖开裂、气缸套内漏、中冷器和增压器漏水等。

后果是水进入曲轴箱内引起机油乳化,大量的水进入燃烧室内部引起 “水锤 ”效应,导致连杆弯曲,甚至曲轴断裂。

其故障的判断及处理方法分别如下: 

①气缸盖裂损:

该故障多半发生在两个排气阀过桥处。

判断时可打开曲轴箱观查孔盖,如发现沿着气缸套内壁漏水,则为气缸盖开裂。

转速越高,负载越大、温度越高,则裂纹发展越快,漏水也越严重,甚至可导致 “水锤 ”事故发生。

所以,应该及时更换气缸盖。

②气缸套内漏:

该故障一般发生在气缸套上部 ,它是气缸套外侧与冷却水长期接触发生腐蚀 (主要是穴蚀 )造成的。

由于穴蚀面积大、孔深,当穿透气缸套壁时,大量的冷却水就进入气缸内,如发现不及时,就会发生“水锤”事故。

因此,要及时更换气缸套。 

气缸盖漏水和气缸套内漏通常表现为个别气缸示功阀喷水,停机观察膨胀水箱的水位是否回落,可进一步确认气缸盖和气缸套是否存在裂纹。 

③中冷器漏水:

此类故障比较严重,大量的水会很快进入稳压箱内部。

在柴油机空转时,打开机体稳压箱排污阀检查是否有水流出,可以判断中冷器是否漏水。 

中冷器漏水会造成柴油机全部气缸不同程度的进水,严重时会造成柴油机自动停机。

因此,应及时更换有故障的中冷器。 

④增压器漏水:

一般发生在废气蜗轮端。

出现增压器漏水时,与该增压器废气口相邻的几个气缸示功阀都会有不同程度的水喷出 ,打开增压器中间壳体检查螺堵也有水会流出,应及时更换增压器。

⑤消音器不良:

当消音器不良时会导致雨水通过消音器进入气缸。此故障甩车后可以正常启动。

3.示功阀喷燃油 

示功阀喷燃油故障比较容易判断,它主要是由于喷油器滴漏、雾化不良或喷射压力低等原因造成的。

其原因主要有喷油器针阀偶件密封不严、烧损、针阀弹簧断、喷油器壳体有砂眼裂纹、调压螺母松和工艺孔漏油等。

测量气缸的爆发压力,可判断为该气缸喷油泵小油量供油少。

此故障后果是浪费燃油,柴油机敲缸,同时会造成机油被稀释。

处理方法是更换喷油器或喷油泵。 

4.示功阀同时喷燃油和水

出现该现象时,通常可以观察到整个燃油系统内的燃油变成土黄色,启机困难,多次甩车后仍然不能启动。

主要原因是燃油预热器水管漏水,可以打开柴油机燃油精滤器放气阀,放出土黄色的燃油。

有时膨胀水箱水面会出现燃油,对于此类故障,可更换燃油预热器,并将柴油机停放12h后,打开燃油箱排污阀放出积存的水。

5.无压缩压力或压力过低

当打开某气缸示功阀,观察无压缩压力或压缩压力过低时,可从以下几个方面判断柴油机故障。

①排气阀裂损:

此故障一般表现为该缸消音器冒黑烟,同时气缸盖排气口处有“吱吱”的漏气声,特别是启机和停机时,“吱吱”的漏气声更明显,裂损越大,漏气越严重,甚至不工作。

处理方法是更换排气阀。 

②进气阀裂损:

当某气缸进气阀裂损时,废气进入稳压箱,污染了新鲜空气。

使得增压器不同程度的冒黑烟,同时,进气阀裂损的气缸进气口处有“吱吱”的漏气声。

裂损越严重,冒黑烟越严重,加载时会出现增压器喘振现象甚至不工作。 

处理方法是更换进气阀。 

③配气相位不对:

由于气阀间隙不符合要求、横臂脱槽和导杆变形等原因造成配气相位混乱时,因在压缩和做功过程中进、排气阀不能同时关闭,会导致该气缸工作不良或不工作,同时还有增压器冒黑烟现象。

处理方法是调整配气相位。


结论

根据示功阀排放物判断并解决故障可起到事半功倍的效果,(结合烟色、声音、爆压数据等)尤其适合处理增压器漏油、漏水、严重烧机油、气缸盖裂损和气阀裂损等故障,可避免故障扩大。

本文原创作者系:

本溪钢铁集团公司运输部 付仁柱

END

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来源:船机帮

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