(国家能源集团神东生产服务中心 内蒙古鄂尔多斯 017209)
摘要：目前，我国现代化矿井在采用安全高效综采技术装备的同时，辅助特种运输车辆也悄然掀起了技术、装备的变革，老矿因地质条件、矿井断面等自然条件的限制约束，不能很好的推广现代化的新型辅助技术和装备，但在后期改扩建的矿井和新建的大、中型矿井中，无轨辅助运输技术已得到了很好的推广和应用，但特种车辆在后期的维护检修过程中仍然存在一些问题，列举了特种车防爆柴油发动机润滑系统的常见故障及诊断方法。
关键词：特种车辆；车辆检修；发动机润滑；常见故障
导言：
柴油机特别是特种车防爆重负荷增压柴油机的机械负荷及热负荷较大，因此对其各工作系统提出了更高要求。润滑系统的运转状况直接影响到柴油机的性能指标、工作可靠性和耐用性，如果相对滑动的配合表面不能充分有效的润滑，将加速零件的磨损，降低机械效率，严重时会出现烧瓦抱轴等恶性事故。机油耗量过大、压力偏高或偏低、机油里有水等故障现象，是特种车防爆柴油机润滑系统最常发生的。 本文列举了特种车防爆柴油发动机润滑系统的常见故障及诊断方法。
1 机油消耗过多
当发动机运转时，机油从两方面消耗：外部泄漏和内部烧机油。
1.1 外部泄漏
诊断机油消耗过多的故障时，应首先检查外部是否有泄漏部位开始。可能发生外部泄漏的部位有油底壳、油底壳密封及放油堵，气缸盖、正时机构盖、发动机气门室，气门室罩盖，机油冷却器盖、曲轴及凸轮轴前后油封，润滑系统所有连接部分有无泄漏，脏的曲轴呼吸器，导致曲轴箱压力升高，机油从油尺处漏出等。
1.2 内部烧机油
1.2.1 故障现象
发动机起动困难,行驶时动力不足,机油消耗较大,排气管冒蓝烟。
1.2.2 故障原因
（1）机油不符合要求。机油质量等级低、粘度过高过低都会造成润滑不良,使活塞环和气缸壁的磨损增加,密封性能下降,导致烧机油。
（2）机油量过多,使曲轴运转时飞溅到缸壁的机油过多。
（3）涡轮增压器中体密封漏油，机油通过进气道进入气缸燃烧.
（4）气门与气门导管间隙磨损的过大或气门油封破损，机油从气门导管间隙进入气缸内燃烧。
（5）活塞环、活塞环槽与活塞销座孔环槽磨损严重,活塞环端隙、侧隙的增大使活塞环与气缸体的配合间隙增大,气缸密封性变差而窜油。
（6）活塞、活塞环与气缸壁磨损严重，活塞环泵油严重。
（7）锥形环或扭曲环装反,产生泵油作用。
1.3 故障排除
（1）使用的机油质量等级、粘度符合要求。
（2）检查机油量是否过多。
（3）检查增压器与发动机相连的进排气管,如果管壁有机油,则应更换增压器转子轴油封,检查转子轴的轴向间隙。
(4)检查气门与气门导管间隙磨损的过大或气门油封是否破损。若气门头部与气门杆圆弧过渡处有过量积炭，则需更换气门油封或气门导管或气门;若起动时排气管冒蓝烟，而随着发动机温度的升高蓝烟减轻或消失，则原因往往是排气门与气门导管间隙太大。
(5)活塞、活塞环与气缸壁磨损严重，活塞环泵油严重。若排气管冒蓝烟，机油加注口也有蓝烟或脉动蓝烟，则说明活塞、活塞环与气缸壁磨损严重。
(6)检查气缸压力,如气缸压力与规定值相差较大,或各缸气缸压力差值较大,则应采用内窥镜检查气缸内部情况,如进排气门、燃烧室及气缸壁;如果积碳不严重,可以使用免拆清洗仪清洗积碳,如果无积碳或积碳严重以及有气缸拉伤情况,则应结合烧机油情况以及对车辆使用影响的程度来确定是否拆解发动机。
2 机油压力过低
正常的机油压力是确保发动机各摩擦副良好润滑的重要条件。发动机在中高速时机油的压力应保持在200~500k Pa之间,低速时应不低于100k Pa。如果油压过低,各摩擦副表面会因得不到足够的润滑而发生干摩擦,造成部件过早磨损,甚至出现机械故障。
2.1 故障现象
机油压力表指示压力过低,且油压指示灯闪亮，故障代码出现。
2.2 故障原因
(1)机油牌号不符合要求。机油粘度过高造成机油输送困难,从而导致机油供应量不足,机油压力降低。机油粘度过低造成润滑表面难以形成油膜而流失,也会导致机油压力降低。
(2)主油道堵塞。
(3)机油泵滤网堵塞,机油泵吸油量不够,造成机油压力过低。
(4)机油盘中的吸油管松动漏气,机油泵吸入空气导致机油压力过低。
(5)机油泵磨损严重。
(6)机油滤清器回油阀弹簧开启,压力调整过低造成机油回油过早,使机油压力过低。
(7)机油泵限压阀磨损,弹簧过软或折断,油量不够,引起机油压力偏低。
(8)机油滤清器堵塞。机油中的杂质、燃烧室的积碳,摩擦表面磨下的金属粉末等,均会造成机油滤清器堵塞。
(9)主轴颈与主轴承、连杆轴颈与连杆轴承配合间隙过大,或曲轴连杆轴颈的两端堵油螺栓松脱,导致机油泄漏过多,使机油压力不足。
(10)输油泵、喷油泵磨损过大,使燃油漏入曲轴箱内,导致机油粘度降低,润滑性能变差,造成机油压力降低;另外由于气缸盖、气缸套破裂,气缸套下部水封圈密封不良,使冷却液漏入油底壳,不仅使机油粘度降低,还会形成大量泡沫,导致机油不能连续输送,也会造成机油压力降低。
(10)水流释阀故障
2.3 诊断与排除
(1)检查机油量。从油底壳拔出机油标尺,检查油位是否正常,若低于下限,应检查是否有渗漏,然后添加机油到规定高度。
(2)检查机油粘度,若太稀或机油中有大量燃油,应更换机油。若粘度正常,则检查机油压力表、传感器及线路工作是否正常,如有故障应修复。
(3)如机油量足够且无漏油现象,则检查限压阀的技术状况,看限压阀是否存在磨损严重、弹簧折断、弹簧过软或调整不佳等情况。
(4)检查粗滤器是否堵塞。
(5)检查水流释阀的完好，若故障需更换。
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(6)若排除以上因素,则可能是机油泵内齿轮等零件磨损或各轴承间隙过大,应拆解发动机进行检查排除。
3 机油压力过高
其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堵塞。机油压力过高,易使曲轴轴瓦不能保持良好的润滑油膜,润滑条件恶化。曲轴在旋转中飞溅到缸套的机油增多,活塞环在工作时不能将多余的机油刮去,造成机油氧化、烧损,以致活塞环胶结,使发动机功率下降。
3.1 故障现象
发动机稳速运转时,机油压力表显示超过规定值,有时表针指向刻度外，故障灯亮，故障代码出现。
3.2 故障原因
(1)机油压力表失灵,传感器工作不良。
(2)机油粘度过大,流动性变差,流动阻力增大。如冬季选用夏季机油,就会因粘度过大导致机油压力升高。
(3)限压阀弹簧压力过大,或调整压力过高。
(4)机油泵限压阀开启压力太大,在正常转速下回油少,进入主油道的油量增多,使机油压力升高;机油泵限压阀在关闭位置时卡住,当机油泵转速过高时压力虽增大但不能顶开限压阀,机油全部输送至主油道。由于机油滤清器盖密封垫不能承受过高的机油压力,机油便冲破密封垫。
(5)压力润滑部位如凸轮轴承、连杆轴承、曲轴主轴承、摇臂轴承等配合间隙过小,细滤器的滤芯堵塞和旁通阀开启困难,均会使润滑系统油路的流动阻力增大,压力升高。
3.3 诊断与排除
(1)采用互换法检查机油压力表和机油压力传感器,若显示正常,说明压力显示装置有问题,应更换。
(2)检查机油粘度是否过大,若过大,说明牌号不对,应更换规定牌号的机油。
(3)检查限压阀的技术状况,限压阀弹簧压力调整是否过大,限压阀是否卡死在开启位置,导致限压阀开启滞后甚至不能开启,从而使机油压力升高。
(4)检查主油道是否堵塞。
(5)检查机油滤清器滤芯是否堵塞或旁通阀是否开启困难。
(6)如无上述问题,则故障可能是曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴承配合间隙过小,此时应检查和调整轴承间隙。
4 机油压力不稳
4.1 故障现象
机油压力发生波动,忽高忽低。
4.2 故障原因
(1)油底壳内的机油液面偏低,造成机油泵吸油量不正常。
(2)机油泵的传动齿套局部剃齿,使机油泵时转时不转。
(3)限压阀弹簧变形或折断，开闭不灵。当柴油机小油门低速运转时，因机油泵吸油量不大，主油道尚能保持一定压力。当大油门高速运转时，供油量剧增，会使阀门突然打开，机油压力下降，但因阀门开闭不灵，阀门可能无法及时回位，主油道要保持应有的压力就比小油门运转时困难，出现油压忽高忽低的现象。
4.3 故障排除
(1)检查油底壳内的机油液面是否正常,若不正常，及时补充。
(2)检查机油泵的传动齿套是否损坏。
(3)检查限压阀弹簧变形或折断，开闭不灵，对限压阀按技术要求进行修理。
5 发动机油底壳内机油平面应保持在规定的高度,油面过高,将增大曲轴搅动机油的阻力,易引起机油上窜,活塞环胶结,甚至“飞车”等故障现象,严重影响发动机的使用寿命。
5.1 故障现象
油底壳机油平面升高,机油中混有柴油或冷却液,排气管冒蓝烟。
5.2 故障原因
发动机油底壳的油面升高,表明有其它液体进入油底壳。造成油底壳机油平面升高的原因,一是柴油流入油底壳使油面升高;二是冷却液漏入油底壳。具体原因有以下几方面。
(1)冷却液流入油底壳。①排气支管，涡轮增压器，排气弯管有裂纹，通过气门进入缸体到底油底壳。②机油冷却器产生裂纹或密封垫损坏③缸盖内部的水道产生裂纹④气缸垫引起的机油中有水⑤与水套相通的缸体裂纹、湿式缸套与缸体间密封圈损坏,导致冷却液漏至油底壳
(2)输油泵损坏,燃油泄漏到油底壳。
(3)燃烧室温度过低,未蒸发汽化的柴油沿气缸壁流到油底壳。
(4)喷油器针阀关闭不严或针阀卡滞在开启位置,燃油直接流入气缸。
(5)高压油泵内部泄漏。
(6)柱塞套定位螺钉松动或漏装小铜垫。柴油从喷油泵内腔经固定螺钉处漏出,从齿轮室流入油底壳。
5.3 诊断与排除
(1)先抽出机油尺,滴几滴机油在白纸上,观察机油颜色并闻气味。如颜色呈乳状,且无其它气味,则说明是冷却液进入了油底壳,应按冷却系漏液故障进行排除①拆解排气弯管、涡轮增压器，排气支管，对其进行打压，检查是否漏水。②检查机油冷却器有无裂纹或密封垫损坏③检查缸盖内部的水道是否产生裂纹④检查气缸垫的完好⑤检查与水套相通的缸体有无裂纹、湿式缸套与缸体间密封圈是否损坏。
(2)用手指捻机油检查粘度,正常应该有拉丝的感觉,如粘度明显过低,且有柴油气味,说明柴油已混入机油中。起动发动机观察运转情况,若发动机排气管冒黑烟,转速异常,则应检查喷油器的喷嘴是否关闭不严,有无滴漏现象。若在正常工作温度下发动机动力不足,则应检查喷油泵柱塞副是否漏油,如有,予以更换。若发动机运转正常,则应拆检输油泵看是否存在漏油情况。
(3)检查喷油泵柱塞与柱塞套、输油泵柱塞与壳体是否配合不良,导致柴油渗漏。
以上检查完成后,必须将旧机油放出,并清洗润滑系,重新加入规定牌号的新机油。
结语:
总之，随着高产高效矿井的快速发展，煤矿特种车辆对煤矿生产的重要性更加显著，煤矿企业要不断强化管理水平，加强各级领导和各相关部门生产责任意识和不断强化检修工人的技术水平，做好对煤矿特种车辆的维修工作，进而达到煤矿提高生产效率、降低事故发生率和减少工人劳动强度的目标。
参考文献：
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[2]牛彦雷.柴油车故障诊断技术研究分析[J].汽车食用技术.2018(7).
[3]母忠林.柴油机常见故障与维修全程图解.2012(1).
论文作者:刘喜军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：机油论文; 压力论文; 气缸论文; 气门论文; 故障论文; 活塞环论文; 粘度论文; 《电力设备》2018年第20期论文;