柴油机燃烧滑油的故障排除

宋立国

（大连辽南船厂，辽宁 大连 116041）

一、问题的提出

2010年2月，某艇进行第一阶段充电试验时，柴油机出现严重的烧滑油冒兰烟现象。

二、原因分析

1.活塞环的负面效应

该艇于2010年3月进厂修理时，对可能引起柴油机燃烧滑油的各种原因进行重点检查，将活塞连杆组拆卸，出仓后在车间检查修理。检查发现第二缸刮油环、第四缸活塞环由于活塞积碳过重折断后卡在活塞环槽中；测量活塞及活塞环的间隙已超过修换标准，从而导致出现燃烧滑油冒蓝烟的故障。

2.滑油系统或抽出泵的故障

此柴油机润滑采用干式曲柄箱的滑油系统，此系统的缺点是曲柄箱油位升高时滑油不能及时排出，使曲轴及曲柄溅起的滑油被送到燃烧室，导致柴油机燃烧滑油。

此类故障原因，一是当排油泵的吸头滤网堵塞、吸头的单向阀头卡滞或者是单向阀不密合，导致抽出泵的油量不够或抽不出滑油，导致曲柄箱油位升高。二是抽油泵自身由于长时期的工作磨损，使抽油泵的齿隙、齿轮与壳体的间隙、齿轮与端盖的间隙过大，导致抽出泵的抽油量不足，使油位升高。三是滑油管路破损、法兰连接处不密合、抽出泵的密封装置损坏而不密合，使吸入系统进入空气，使抽出泵的抽油量不足，油位升高。

3.通风系统的故障

该机型柴油机压气螺杆泵除具有供给燃烧的足够量空气和扫除汽缸的废气的主要功能外，还具有另一项辅助功能，即通过通风装置可以将曲柄箱、前后齿轮箱罩壳内的高温油气抽出，防止曲柄箱积存过多的高温油气而发生爆炸。曲柄箱内形成的真空度可以防止润滑油经过柴油机罩壳盖不严密处和接通外部的各轴隙处漏出，但同时也带来了高温油气由压气螺杆泵送入燃烧室的副作用。因此，该型机在通风系统中安装了6只油气分离器，防止过多的高温油气被压气螺杆泵送入燃烧室。但是由于油气分离器发生故障，使其成了滑油进入汽缸燃烧室的一条主要渠道。

如在该艇进厂前的预试中发现右机曲柄箱通风系统上有两只（共有6只）油气分离器的泄油管不热，其中没有油泄出，说明油气分离效果不良，其余4只都是热的。进厂修理时拆开液封管下面的回油总管连接的接头，不发热的油气分离器的油管中没有滑油滴出，拆查油气分离器，发现分离片（或称刮油片）损坏脱落，不能起到分离油气的作用，使过多的油气被压气螺杆泵的抽气作用而送入燃烧室，导致柴油机烧滑油。

4.压气螺杆泵轴承润滑系统的故障

该型机安装有三台压气螺杆泵，其轴承的润滑油是从压气螺杆泵供油管接头进入，沿油道经定量接头进入轴承前的油腔内，为防止滑油进入压气螺杆泵设有甩油环及梯形回油螺纹。梯形回油螺纹的螺旋方向与转子旋转方向相反，使转子旋转时渗进螺纹的滑油被甩出，起密封作用。但是如果梯形回油套筒装反时，滑油就会被甩入压气螺杆泵中而被送入燃烧室，导致柴油机烧滑油。

在拆卸、修理三台压气螺杆泵时，其中2号泵轴承钢制座圈与铝壳座孔压入座孔时接合面有毛刺或脏物，使铝壳座孔被划伤拉出凹槽。这些问题均能导致工作时润滑油透过钢制座圈与铝壳座孔接合面之间的空隙进入压气螺杆泵而被送入燃烧室。

三、措施

1.活塞环的负面效应措施

若活塞环出现故障，则应根据废气温度来进行判断。在泵—喷油器的齿条拉出的格数基本相同时，若个别汽缸的废气温度过高，应检查该缸的油环。刮油环、活塞环处于应力状态下，承受高温和高压，而且在汽缸中作高速往复运动，从而发生摩擦和磨损。

活塞环卡死、折断和早期磨损的原因一般是汽缸超负荷工作时间过长或活塞冷却不良，造成环槽内滑油结焦积炭，活塞环的机械性能降低。另外活塞环和汽缸壁间磨合不良，漏气严重，致使气环温度过高，汽缸壁上油膜被破坏，外表面烧坏拉伤，特别是第一道活塞环。应定期从扫气口检查是否有折断、卡死或失去弹性，以便及时处理。

2.滑油系统和抽出泵出现故障

柴油机在运转过程中，操作者应及时记录前头仪表盘各仪表指示参数的变化，如果发现滑油抽出压力较低或输油量不足，高速状态时的压力低于0.25MPa时，应停车检查。打开曲柄箱盖，拆检吸头是否有异物堵塞。清洁后安装时，法兰端面应加垫固紧，防止吸入管路不密合而吸入空气，造成吸油量不足或压力波动。如果吸头没有发现问题，应检查抽出油路。即柴油机油底壳内的滑油，由抽出泵抽出后，经过滑油离心式过滤器，然后进入循环油柜。滑油离心式过滤器是作为滑油细过滤器使用的，在离心式过滤器前面的管路上装有定压为0.4MPa的旁通阀，保证离心过滤器的工作压力稳定在0.4MPa以内。当滑油抽出压力大于0.4MPa时，滑油经过旁通阀直接进入循环油柜。但旁通阀的弹簧长期使用会产生刚性降低，甚至折断，使抽出压力降低。所以应拆卸旁通安全阀，检查弹簧的工作情况，发现问题及时更换。

上述检查如未发现异常，就是抽出泵自身出现问题。抽出泵易出现的故障是齿轮端面间隙调整不当，使抽出泵内部卸荷过大，压力降低。另外，还出现过滚珠轴承压碎、传动齿轮打坏，以及滚环轴承止推法兰脱落，造成轴承脱落。因此，要经常检查滑油泵轴承的固紧情况，观察泵的声音和泵壳的温度变化，以及仪表压力的变化，检查油底壳底部有无铁屑沉积，以便及时发现并排除故障。

3.通风系统出现故障

应该坚持做到勤看、勤摸、勤听、勤记。当油气分离正常时，回油管路的温度在25～55℃。当触摸发现回油管不热时，应停车拆检并清洁油气分离器，然后用低压气吹净，恢复安装使用。

4.压气螺杆泵回装时，应按技术要求仔细安装

除了各部间隙的检查、调整外，要注意回油梯形套筒在安装时不能盲目回装。左旋的转子要装右旋的螺纹套筒，反之，右旋的转子要装左旋的螺纹套筒，使其起到密封和甩油的作用，防止鼓风机工作时滑油进入鼓风机工作腔，与压力气体一块进入燃烧室。

四、结论

该艇修复后，于2010年10月10日首次在码头进行了第一阶段的充电试验，历时12h，各项参数均达到了要求。

2010年10月26日和2010年11月6日，该艇进行了两次航海试验，试验时间20h以上，各项参数均达到了要求。

[1]李幼鹏.柴油机原理[M].大连理工大学出版社，1990.

[2]刘贻铭.设备用油与润滑手册[M].北京：机械工业出版社，1998.