郑州一柴油发电机排气管喷油而且冒黑烟的维修案例分析

  引言：为了使柴油发电机各部件延长使用寿命，节约成本，减少开支，提高机器的工作效率，在进行故障原因分析时，应勤于思考，先想后动，遵循从简到繁，自浅入深，由表及里、循序渐进的原则；先查找可能性大、常见的原因，再检查可能性小的部位，以免走弯路和进行不必要的拆卸。
 
  为了保证柴油发电机的正常工作，气门杆与导管之间必须有适当的间隙，通常为0.08～0.12mm。如果间隙过大，不但会引起散热不良，气门温度过高，而且会使气门杆在工作中晃动，导致气门关闭不严：同时会使气缸盖上部的机油流入气缸内，造成烧机油，增加积炭。特别是对排气门来说，如果该间隙过大，排气冲程开始时会造成废气窜人气缸盖上部，使机油变稀、变质，影响润滑，而在该冲程快结束时，又会造成机油进入排气道．造成排气管喷机油。本文针对柴油发电机因气门杆与导管间隙过大出现的故障现象进行分析和排除，供维修使用人员参考。 
  维修情况：根据修理厂制定的大修计划，对该柴油发电机进行了以下维修工作：①清洗气缸体与气缸盖的油道、水道。清除积炭和油泥，检查气缸体与气缸盖的平面度．铰磨气门座圈，测量气门下沉量和导管间隙及缸套的磨损量，更换气门和油封及气缸垫；②检查曲轴的弯曲度和轴颈的磨损度，更换主轴瓦、连杆瓦、活塞及活塞环；③检修凸轮轴、摇臂组件，调整气门间隙；④检修、调校喷油泵与调速器，更换喷油器总成，更换柴滤器和输油泵；⑤更换空滤芯，清除排气歧管内的积炭，检修废气涡轮增压器；⑥检查机油泵，清洗机油冷却器并检查其密封性，更换机滤器和机油；⑦清洗、检修散热器，更换水泵和防冻液；⑧检修起动机，更换充电发电机。
  该柴油发电机发电机组完成以上大修后。经过磨合、调试，并经柴油发电机组测试设备检测，机械性能和电气性能均符合技术要求。随后交付用户，但在用户使用累计约78h后。排气管出现喷油，并且有冒黑烟的现象，同时在增压器与排气管、增压器与排气歧管结合处有黑色的油污流出。

  故障原因分析发生喷柴油故障的原因与冒黑烟的原因相同，只是问题的程度更严重些。如果喷出的是机油，往往伴随有冒蓝烟的现象，同时机油消耗量也大增。可能的原因有：①油底壳内的机油过多；②气门杆与导管配合间隙过大：③气门导管上的油封老化；④活塞环装反，对口，卡滞或断裂：⑤油环及环槽内的回油孔因积炭过多导致堵塞：⑥气缸垫损坏；⑦活塞与缸套磨损严重等。另外，增压器发生的某些故障也会引起排气管冒黑烟或蓝烟，喷柴油或机油的现象，同时也可能伴有功率下降的问题。可能的原因有：①进气管路漏气或压气机叶轮破损引起的进气不足：②排气歧管及涡轮侧漏气引起的排气压力波不足：③增压器回油管阻塞、曲轴箱内压力过大及浮动轴承损坏引起的两端密封圈漏油。一般压气机侧密封圈漏油会引起冒蓝烟或喷机油．如果涡轮机侧密封圈漏油，则只会喷机油。和增压器后装复试机，排烟情况有好转，但并不彻底，而且喷油依旧。为了验证喷油器总成的产品质量，把4、5缸的喷油器与工作良好的1、2缸喷油器对换，带负载工作后拆卸排气歧管，发现还是4、5缸排气口漏油，而1、2缸工作正常，这说明喷油器质量没问题，问题出在4、5缸内部。拆下气缸盖，发现两缸活塞顶部及气缸壁燃烧痕迹均匀，但4缸的排气门和5缸的进排气门周围潮湿，并有机油燃烧后形成的积炭。拆掉气门，测量气门杆与导管的配合间隙，分别在0.12～0.14mm之间，大于标准值0.039～0.079mm，低于极限值0.149mm。更换气缸盖，同时更换气门及其油封，装复试机，故障现象消失，故障排除。
  众所周知，排气管冒黑烟多与气缸内的燃油量、空气量、燃气压力的大小、混合气的混合均匀度和燃油喷入气缸的时机及气缸内的残余废气量有关。主要原因有：①进气管路堵塞，空气滤清器过脏；②排气管路阻塞或不畅：③喷油泵供油时间过早或过晚；④气门间隙调整不当；⑤喷油泵供油量过多或供油量不均匀；⑥喷油器喷油压力低、雾化不良，有滴油现象或喷油嘴偶件卡死在敞开位置；⑦活塞与缸套磨损量过大等。排气管喷出的油污可能是没经过雾化的柴油、难以燃烧的机油或是它们的混合物。不管是哪一种油，由于经过燃烧，颜色多为黑色，黏度较大，有时仅靠肉眼难以分辨。如果喷出的是柴油，往往伴随有冒黑烟现象。因为喷人气缸的燃油不能完全与高压空气混合，也就不能完全燃烧，多余的燃油由排气门进入排气管，积少成多就会从结合不够紧密的地方流出。  
  总结：因为该柴油发电机大修不久，发生故障的原因可能是零部件质量不过关或是装配、调整、检测失误。本着由简到繁、由外到内的原则和顺序，首先用断缸法查看排烟情况，无明显变化。然后检查增压器，也没发现问题。最后拆掉排气歧管，发现气缸盖4、5缸排气口及对应的排气歧管口内潮湿．有油污。拆下4、5缸的喷油器，在试验台上测试喷油压力，分别为20.5MPa和21MPa，低于标准值24．5～25.3MPa。更换喷油器总成，清洗漏油部位此次故障的直接原因是气门杆与导管配合间隙过大所致；虽然喷油器喷油压力较小，但仅会引起冒黑烟，而不会引起喷油。刚开始机组工作正常是因为新更换的气门油封密封性能良好．随着工作时间的增加。气门油封的密封度减弱．机油就流人了气缸及排气管内。但根本原因是维修人员没有严格按照大修计划实施．没有对每个缸的气门杆与导管的配合间隙进行检查。