烧瓦是柴油机在使用过程中的常见事故,大多由于操作者使用、维修不当所致。本文以康明斯NT855柴油机为例,对造成烧瓦的原因、烧瓦后的维修及预防烧瓦的措施进行分析。
1 烧瓦原因
1.1 使用不合格的润滑油
不合格的润滑油,其润滑性能、粘度、防腐蚀性均达不到要求,极易造成烧瓦。目前国产柴油机机油的粘度等级均采用美国工程师学会(SAE)粘度等级分类标准,由粘度等级(牌号)和质量等级组成。SAE5W、10W、20W为冬季用柴油机润滑油;SAE20、30、40、50为夏季用柴油机润滑油;全天候润滑油用双重号码表示,如SAE10W/30。NT855柴油机规定使用的润滑油为SAE10W/30CD,即全天候润滑油,CD级表示用于条件特别苛刻的柴油机。
1.2 油水混合
机油冷却器的冷却水窜入油底壳造成油水混合,油水混合将使润滑油变稀、变质,破坏了轴瓦的润滑性能,使轴瓦摩擦表面的油膜被破坏,温度增高,导致烧瓦。
1.3 与燃油混合
润滑油和燃油混合,同样会使润滑油变稀、变质造成烧瓦。燃油是怎样进入油底壳的呢?康明斯NT855型柴油机采用PT燃油系统,即PT燃油泵和PT喷油器。PT燃油泵的附件燃油切断阀,在直流电流的作用下,通过切断阀内碟形弹簧的作用,可以控制出油单向阀的开启和关闭。柴油机停止运转时,切断阀断电,切断阀内的碟形弹簧将出油单向阀关闭,通往喷油器的燃油被阻截。
当切断阀失控或碟形弹簧失效,即使切断电流,碟形弹簧仍然无法关闭PT泵出油阀,燃油箱中的燃油在压力差的作用下进入PT泵,再由单向阀溢出进入喷油器,从喷油器进入气缸。由于康明斯柴油机采用PT燃油系统,停车后无论曲轴转角在任何位置,将有两只缸的喷油器孔是开启的,所以燃油能够直接进入气缸。燃油进入气缸后将导致以下后果:
(1)液力锁紧,即封闭容积中液体受压现象。燃油进入气缸后,停留在活塞顶部,在进排气门关闭的状态下,形成液力锁紧。液锁现象将对柴油机造成不良后果,轻者启动困难,重者无法启动。
(2)当柴油机停车8~12h,切断阀在常开的状态下,进入气缸的燃油沿缸壁渗入曲轴箱。停车时间越长,进入曲轴箱的燃油越多。如驾驶人员在启动前不注意观察和检查润滑油的油面,直接启动并投入作业,这时进入曲轴箱内燃油和润滑油混合,柴油机在润滑条件恶化的情况下工作,严重时导致烧瓦。
(3)发生烧瓦时的柴油机特征:若出现“当当”的敲击声,可初步判定为连杆瓦烧损,如不引起警惕,事故将继续扩大;如出现了“咚咚”敲击声,可判定为主轴瓦烧损,再不采取措施,轴瓦将烧死,甚至造成机体主轴承座孔变形报废。
2 烧瓦后的故障排除与修理
(1)柴油机在运转过程中发出异常响声,应立即停车并检查机油旁通或直通滤油器,如发现滤油器壳体内有金属屑,应用手摇转曲轴,转动阻力较大或不能转动,可确定为烧瓦。
(2)将柴油机解体,观察曲柄连杆组件。
如果连杆轴瓦烧损,可采取以下措施:
a 更换符合要求的瓦片。
b 检查连杆是否变形;如变形,大端孔烧损,则连杆报废应更换新件。
c 检查曲轴连杆轴颈是否烧损,如轴颈被合金粘附应清除,并用外径千分尺测量轴颈,在连杆轴颈烧损或测量结果不符合要求尺寸时,应磨削减小到一个修理级别。如果是0.01mm轴颈烧损,可只磨削0.01mm,也可选配一组减小一个级别的瓦片,烧损0.02mm以上应磨削全部连杆轴颈。
如果主轴颈烧损,修理方法按连杆轴颈烧损的同样方法进行磨削。但烧损严重时,应检查主轴承座孔的同轴度。检查时可自制一个检验心轴,在测量主轴承尺寸符合要求的前提下,心轴应顺利通过七道座孔;如心轴在某一道通不过,则该座孔变形,应用镗孔专用机床加工。表1所示为NT855柴油机曲轴轴颈的参考尺寸。
3 预防烧瓦的措施
(1)使用合格的润滑油。目前推荐的最佳润滑油为SAE10W/30CD级。
(2)按说明书规定定期更换润滑油及滤芯。
(3)柴油机启动前,应仔细检查润滑油是否充足,若发现油水混合或稀释,则要查明原因进行排除,必要时添加或更换润滑油。
(4)作业中,驾驶人员应注意观察机油压力表是否在安全范围内,并经常注意倾听柴油机是否有异常响声,发现异常立即停车检查,故障排除后再行使用。
热门推荐