柴油机非正常烧瓦故障原因分析柴油机烧瓦故障经常发生.docx
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柴油机非正常烧瓦故障原因分析柴油机烧瓦故障经常发生
柴油机非正常烧瓦故障原因分析
柴油机烧瓦故障经常发生,造成柴油机烧瓦故障的原因很多。
缺机油是柴油机烧瓦的主要原因之一。
柴油机运行时缺机油肯定烧瓦，但柴油机在不缺机油时也可能烧瓦。
本文主要就轴瓦非正常损坏（所谓非正常损坏,既在机油压力和机油油量都正常时造成的损坏）的原因进行分析,以供广大柴油机用户参考。
1、故障原因分析
造成柴油机非正常烧瓦故障的的基本原因是：
柴油机在正常的工作过程中,曲轴轴颈与轴瓦之间有一定间隙并有油膜存在,形成液体润滑,这样,摩擦损耗小，摩擦产生的热量也小，热量由机油带走，工作温度处于正常。
如果轴瓦与轴颈直接接触，形成部分干摩擦状态,那么摩擦功耗就急剧增大，产生大量的摩擦热由轴瓦散发,而由机油带走的热量不多，热量积聚在轴瓦内,温度不断上升，当温度超过轴瓦表面的合金熔点时,轴瓦表面便开始熔化，直至产生烧损,导致柴油机不能运转。
2、产生故障的相关因素
a、油温过高或过低
当油温过低时,润滑油粘度过大，流动性较差,特别是在冷机启动阶段,进入曲轴的油量较少，容易使轴瓦与曲轴轴颈直接接触,加快轴承的磨损和损坏；而油温过高时，润滑油粘度过低,油膜强度减弱，导致油膜厚度变薄，同样也容易造成轴瓦的早期磨损和损坏。
一般认为，柴油机润滑油的温度最高为13０℃。
但是为了充分延长轴承的使用寿命,常用温度应保持在95~10５℃范围内。
b、润滑油的抗热氧化稳定性
润滑油的抗热氧化性对曲轴及轴承之间的润滑有显著影响。
在同一样机上采用两种不同润滑油，同工况连续工作,所测的结果如下图所示。
图中曲线1、2表示在承受交变载荷工况下,分别采用Ａ、B两种润滑油时,主轴承座的温升曲线。
由图中可以看出当主轴承座温升至80℃左右时（图中两线交点处），Ａ润滑油油膜建立困难，造成曲轴与轴承之间部分干摩擦，产生剧热导致轴承座温度急剧上升。
B润滑油仍能建立油膜,保证正常运转。
可见A润滑油的抗热氧化性差,Ｂ润滑油的稳定性较好。
ｃ、轴承装配间隙不当
要改善现有柴油机主轴承的润滑状态,防止烧损发生，应严格按照柴油机的操作手册要求控制轴承与曲轴轴颈的间隙。
更换轴瓦时，应检查其曲轴轴颈的圆度和圆柱度,若超限应予修磨,以免造成轴颈、轴瓦的接触面积减少,单位面积压力增大；此外,还应控制曲轴轴向间隙，若磨损超限时应予及时修复。
d、润滑油劣化
一般来说，润滑油在使用过程中,由于柴油机气缸套、活塞环的磨损,以及活塞环开口间隙和开口位置的变化，使窜入曲轴箱内的高温、高压可燃混合气不断增加，这不仅造成润滑油的温度升高，而且也加快了润滑油的氧化、聚合反应;同时加之柴油机燃烧生成物的混入,外部灰尘、金属磨屑的混入，以及润滑油中添加剂的消耗等原因,使润滑油的劣化、变质速度大大加快,这不仅使柴油机润滑部分摩擦副磨损增大和产生腐蚀,而且也是造成轴承烧损的主要原因。
ｅ、润滑油质量不好，柴油机在使用过程使用了劣质润滑油或假冒优质润滑油。
如果润滑油的质量等级不符合柴油机制造厂的要求,也会导致柴油机产生烧瓦故障。
f、轴瓦质量问题
如果使用劣质材料,轴瓦的抗高温能力和承载能力不足,即使机油压力正常、油量充足,也将造成烧瓦故障。
ｇ、柴油机运行过程中震动太大
由于减震损坏或其它原因，使柴油机运行过程中震动太大;也可能是柴油机曲轴自身带的减震元件损坏,使柴油机曲轴震动太大;长时间运行后可能导致轴瓦松动，产生烧瓦或溜瓦故障。
h、柴油机温度太高,由于冷却系统故障或其它原因是柴油机整体温度和机油温度太高，长时间运转导致柴油机产生烧瓦故障。
3、柴油机使用注意事项
（1）定期维护，按时清洗机件、疏通油道、添加或更换机油，防止机油老化或过脏,堵塞油道。
（2）选用符合柴油机制造厂要求的润滑油，并按要求进行认真地保养。
（３）柴油机启动前,认真检查润滑油量,不足时应按规定添加。
（4）冷车启动时应先在空负荷下怠速运转3～5分钟,然后再逐渐过渡到高速或大负荷运转。
（５）严禁柴油机在超负荷下长时间运转,避免急加速；如发现机油压力报警灯亮，应查明原因并妥善处理后方可继续运行。
（6）维修时应注意检查润滑系统各零部件,重要零件不能代用（如不能以铁丝代替开口销等）。
装配时，要使用清洁的润滑油。
（7）更换新的轴瓦时，要检查轴瓦长度,轴瓦过短不能保证其与轴颈的可靠贴合、良好散热;轴瓦过长时接口处产生变形，会导致啃轴现象。
（8）定期检查柴油机冷却系统的冷却效果，注意补充冷却液并及时涨紧或更换风扇皮带,确保冷却系统始终保持良好状态。
柴油机润滑系统的故障分析
润滑系统的功能,就是让活塞、活塞环与气缸套,活塞销与销座和连杆两端衬套,各轴与轴承、正时齿轮等部位形成油膜,实现液体摩擦,达到减小摩擦阻力、清洗接触面、散热冷却和密封防腐等目的。
润滑系统的故障，大致有以下五个方面:
ﻫ一、机油压力过低 ﻫ机油压力过低是润滑系统常见故障之一，危害很大，轻者会加速各运动部位的零件磨损,重者会发生烧瓦抱曲轴等严重事故。
造成机油压力过低的主要原因是供给主油道的油量减少，或是主油道以后的油路有漏油现象。
具体原因有:
ﻫ 1、机油泵严重磨损，泵油量不足。
ﻫ 2、机油粘度过低,使机油从各相对运动零件间漏失。
造成粘度过低的原因,大多是机油严重超期使用、或使用了劣质机油等。
ﻫ3、主轴瓦及连杆轴瓦的轴承间隙过大，使机油严重漏失。
４、集油器的滤网被杂物堵塞,机油泵吸不上油。
5、调压阀或回油阀弹簧过软、折断或阀门关闭不严。
６、机油滤清器堵塞，且机油滤安全阀压力过高或阀门卡死，使机油难以送到主油道。
ﻫ 7、离心式机油滤清器的转子严重漏油或转子喷孔因磨损使孔径增大，造成进入滤清器的机油量减少。
ﻫ ８、油底壳机油容量不足。
二、机油压力过高
造成机油压力过高的本质原因是压入主油道的机油量过多，或主油道以后的油路有堵塞。
机油压力过高除了增加机油泵的负荷、加速其磨损外,如果是后一个原因，还会使零件的摩擦表面缺油或断油,易造成事故。
为了查清机油压力过高是否因油路堵塞所致,可先检查位于较高、较远的气门摇臂处有无机油。
有机油则堵塞的可能性不大;若无机油则要逐段检查油路,予以排除。
造成压力过高的其他原因可能有:
ﻫ 1、机油粘度过大。
2、限压阀或调压阀弹簧预紧力过高或阀门卡死,使机油泵出油压力过高。
３、安全阀关闭不严或开启压力过低，长期使部分机油不经过滤清器即进入主油道，增加主油道的油量和油压。
4、回油阀弹簧预紧力调整过高或卡死，使主油道回油压力过高或不回油。
5、主油道旁通机油滤堵塞。
三、机油温度过高 ﻫ 机油温度一般应该在９０℃－105℃范围内。
若机油油温太高，将对发动机造成不良影响。
当机油温度超过1１0℃及以上,将使机油粘度严重下降,并易于氧化变质而失去作用。
引起机油温度过高的主要原因有：
ﻫ 1、柴油机负荷过重。
为此,在作业中要力避柴油机高速超负荷作业。
２、机油散热器堵塞，造成散热不良。
ﻫ ３、油温调节开关位置不当，夏季时机油没有经过散热器散热。
4、气缸漏气,高温气体窜人油底壳,加热了油底壳的机油。
５、冷却风扇转速太低造成冷却强度降低,使柴油机的机体温度增高。
ﻫ 四、机油消耗量太大
机油消耗量太大,一般有下列两个因素：
1、机油有泄漏现象;
2、活塞环与缸套严重磨损,大量机油进入燃烧室燃烧；此时,发动机严重冒蓝烟。
3、曲轴箱通气系统（呼吸器）故障，呼吸器与大气平衡的小孔堵塞等都可能导致柴油机烧机油严重。
五、机油越用越多 ﻫ 机油越用越多，主要原因是:
１、喷油泵的柱塞或出油阀严重磨损,柴油漏入油底壳。
2、个别气缸磨损严重，导致气缸压缩压力低,该缸不工作，长时间工作将导致喷入汽缸的燃油渗入油底壳。
ﻫ 以上两个原因造成机油越用越多时，机油中将有柴油的味道。
３、对于水冷柴油机,如果水套密封不严，导致冷却水渗入油底壳，也将导致机油油面升高。
柴油机故障分析程序
进行故障检修作业是一项系统工程，因此要把柴油机看成一个整体（一个系统）,而不能当作一组组件。
要掌握故障发生的整个情况，得向操作者全面了解，观察该柴油机，并作必要的检查以及作出能指出故障原因的分析。
一、了解故障现象 ﻫ 首先，要听取故障汇报并了解故障现象。
一些故障的征兆可能是模糊不清的,而另一些故障则可能较为特殊。
尽管有许多故障的情况可以十分迅速和简单地获得了解,但是，有的维修人员会想起一些事例,往往对故障分析所作出的第一个结论,都不能排除这些故障。
这些情况之所以发生，是由于没有了解到某些重要情况，或是忽略了这些重要情况。
对于检修人员来说,必须向顾主,尤其是向实际的操作者询问，以便使您对故障问题有充分的了解。
有些情况只有操作者知道,而您又必须了解这些情况。
还有其他一些情况,却只有通过观察正在运行时的柴油机，或拆卸某些零部件后才能发现。
ﻫ 您可能会想起有些相似的故障是用一种特殊的方法去排除的。
但是,同样的故障,未必总是要用同一方法去处理。
ﻫ二、维修人员可以从下面以提问题的形式了解诊断故障所需的资料信息:
ﻫ １、柴油机使用状况 ﻫ故障发生之前有任何反常的噪音吗?
是荷载还是轻载运行？
加速还是减速运行？
油压或水温有否改变？
ﻫ 当时是否存在不正常的灰尘或烟气?
气候条件如何?
风力多大?
当时的道路等级如何？
首先觉察到的故障怎样？
机油、燃油、冷却液消耗量多大?
最近有什么变化？
排烟浓度怎样?
ﻫ 柴油机节气门反应是否灵敏？
减速是否正常?
停机是否令人满意？
低温启动是否令人满意?
有过熄火或缺火吗？
ﻫ 使用何种燃油？
燃油的级别与来源怎样？
怠速或全速运行时会喘振吗？
能否作长期怠速运行？
ﻫ2、柴油机的维修史
柴油机近来是否修理过？
是什么样的维修？
以前发生过这种故障吗？
上一次调整是在什么时候?
最近什么时候更换过机油和燃油滤清器？
维修制度是否严格?
燃油如何取得和储存：
维修类别和所用润滑油级别如何？
ﻫ 柴油机运行了多少km或多少h？
谁去维修和调整？
ﻫ更换机油滤清器时,检验过全流式机油滤清器的滤芯吗?
发现有任何金属杂质吗？
３、观察结果 ﻫ 柴油机干净或是肮脏?
皮带松紧情况如何?
外部有无机油、燃油或水的渗漏现象？
出现过过热现象吗？
ﻫ 柴油机上有否作过临时修理（零件未固紧、零件破损等等）。
怠速时柴油机的声音如何?
皮带轮有任何颤摆吗？
近来修理或更换过任何零件吗?
ﻫ 柴油机上有无不属于该柴油机的或非标准的零件？
有无不良管道？
ﻫ 机油油面、水面和燃油油面高度令人满意吗（如果涉及轴承问题，要注意机油状况。
曾经发生过这种情况，因机油不足使轴承损坏，而事后操作者才向曲轴箱再注入新的机油）。
ﻫ 在拆卸时,柴油机内有无异味、积炭、油泥?
摇杆盖下有无其他不良情况？
４、开始检修前机械师要考虑的问题
只是简单地询问和了解情况，解决不了任何问题。
因此，在检修前必须了解与故障有关的情况,看到每个问题的相互依赖关系,才能作出判断。
利用所有可用的与现有的测试仪器仪表，对于思维过程（思考）是有帮助的，但也未必总要使用。
机械师必须熟悉柴油机型号、设备型号和操作方面的知识。
柴油机上的设备,诸如扭矩变换器、冷却器和无级调速器等都必须考虑。
ﻫ 大多数柴油机用户对不必要的停机和过早拆卸所带来的损失都有反感，所以要重视有计划和有针对性的检修,并使每次检修都能彻底和成功。
ﻫ 由于柴油机任何一个零件出了问题,都可能影响整机的运行，所以您必须具有鉴别柴油机运转的丰富经验,能成功地排除故障的重要条件在于用您所掌握的有关柴油机及其零件运行情况方面的知识，来解决故障问题,这是一种智力运筹活动。
寻找与排除故障时，首先要进行某些检查，这是不难作到的,检查所得的资料必须同故障有关。
不能说你眼前这一台柴油机出了与上周某一台柴油机相同的故障现象，就以为故障原因相同。
实际上,现象相同,而位置及原因完全不同的故障是很多的。
比如：
柴油机冒蓝烟,机油加得太多和呼吸器故障都可能导致柴油机冒蓝烟,现象基本一样,但二者故障原因和处理方法是完全不一样的。
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