某船用柴油机窜气故障分析与排除

柴油机窜气一般分为2种，第一种窜气是活塞 环窜气和汽缸垫、缸体 、缸盖间窜气。

活塞环窜气是由于缸套与活塞环之间间隙过大，以致活塞环张力不够紧贴缸套，所以柴油机在压缩冲程中有混合气从活塞环间隙中 “窜” 到曲轴箱，因此，通常又叫曲轴箱窜气 ；

第二种窜气是汽缸垫老化、缸体、缸盖腐蚀 引起的缸盖和缸体之间的密封不严，导致压缩气体从间隙窜到缸盖、缸体周围的冷却水 道 、油道。

窜气是柴油机的一种比较危险的故障，轻则造成柴油机烧润滑油、冒黑烟、功率不足；重则增大曲轴箱压力，使润滑油从呼吸孔中喷出，柴油机润滑急剧性恶化，极易造成曲轴损坏、活塞抱缸的恶性事故。 

一般来说，柴油机发生活塞环窜气可能原因主要有4种。

1.燃烧不良，性能恶化，润滑油由于高温空 气的存在及金属的催化作用，易发生氧化反应生成积碳，当燃料不完全燃烧时，会将燃料由气态还原为液态，将燃烧室内烟炱、活塞及活塞环内的积碳冲下，窜入曲轴箱。

2.配气相位不准，这类问题一般发生在新柴 油机使用初期，而该柴油机已经使用多年 ，故这种可能可以排除。

3.润滑油质量不符合标准，主要是润滑油 中所含水分过多、黏度过高或过低等，这些现象长期存在时会导致柴油机窜气。

4.活塞环与汽缸密封性差，柴油机工作都是 靠吸入混合气后压缩，然后点燃做功产生动力，从压缩到燃烧都会产生很高的压力，被压缩的气体会从活塞和缸体缝隙、活塞环开 口、活塞环和缸体缝隙等地方窜人曲轴箱 ，当长期使用时，活塞环容易出现严重磨损 、弹力减弱、内部结胶和折断等事故，汽缸容易出现严重磨损、裂纹、拉缸和穴蚀等 故障，这些故障原因都是导致活塞环与汽缸密封性差的原因之一。

为了准确定位窜气故障的具体原因和故障部 位，需要对柴油机润滑油进行系统的油液分析。

首先对左主机进行了水分分析和运动黏度分析，利用快速水分仪对润滑油含水量进行分析，未发现其中含水；

采用S-FLOW850型自动黏度计测试2台柴 油机润滑油在100℃时的运动黏度，发现左主机和右主机润滑油黏度测量值分别为 15.32mm／s和 13.98mm／s，右主机比左主机润滑油运动黏度仅低8.7％；

另外同一批润滑油分别加入2台柴油机中，只有左主机出现明显的窜气故障，说明润滑油质量不符合标准这种可能也可以排除。

为了便于比较，采用超谱M型发射光谱仪对 2台柴油机润滑油磨损元素含量进行分析，得到监测数据见表1。

由光谱分析数据知：

与右主机相比，左主机铁元素的含量严重超标，达到112.58цg／g，通过查阅该型柴油机各摩擦件的金属组成，发现铁元素主要存在于活塞环和缸套，说明故障原因可能是活塞环和缸套之间因存在严重的磨损而导致密封的不严。 

通过柴油机窜气故障排除过程，可总结经验如下：

①利用金属磨损自修复技术对柴油机因活塞环和缸套磨损导致的窜气故障进行不拆解修理，不仅维修效果好，而且能够节约维修时间和成本；在柴油机磨损故障维修中金属磨损自修复技术具有良好的应用效果和广阔的应用前景；

②利用油液分析技术能够获得所监测装备 的润滑和磨损状态信息，从而确定其故障原 因和故障部位，还能够对维修后的装备运行状态进行评估。

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