柴油机维修注意事项及故障诊断方法

柴油机维修注意事项及故障诊断方法

(xx集团宝鸡轧钢厂)

摘要:本文详细介绍了康明斯6BT系列发动机的维修注意事项及故障诊断方法，并通过镶装缸套的实验总结出缸套装机时的最佳操作工艺及冷却器的装配工艺。介绍了柴油机典型故障的诊断方法及其原因。为延长柴油机的寿命提供了重要的维修工艺参数。

关键词:柴油机; 维修注意事项; 故障诊断

目前国内采用康明斯系列柴油机型越来越多,通过实践表明,康明斯发动机在客车上动力强劲经济省油,使用可靠,排放污染低。为延长康明斯柴油机的使用寿命,现以6BT系列机型为例,介绍几点维修注意事项及故障诊断方法。

1维修注意事项

1.16BT118机型镶装缸套

制造商未在该机上镶装缸套,但允许在气缸磨损量超过使用极限后镶装专用缸套。现对专用缸套和牟平102系列缸套都进行了镶装试验。镶专用缸套时,先将缸套承孔镗至<104.94mm,并保证承孔与缸套的过盈量为0.105～0.07mm。注意在承孔下部留7～8mm高的止口,再将已在-20°C条件下冷却1h以上的缸套涂胶并压入承孔,最后切除缸套上端高出缸体上平面的部分,将缸套内孔镗至<101.97mm(留0.102～0.03mm的珩磨量),使珩磨表面粗度为Ra0.4μm,保证缸套与活塞之间的间隙符合规定。镶牟平102系列缸套时,先将缸套承孔上部加工出<112.05mm、深10mm的台阶(俗称上止口),再将缸套承孔镗至约<107.195mm(留0.102～0.03mm的珩磨量),然后珩磨,使承孔表面粗糙度为Ra0.4μm,并保证承孔与缸套的过盈量为0.102～0.03mm。最后将缸套外圆表面涂少量机油,压入承孔。通过这两种缸套镶装试验,总结如下:

(1)使用牟平102系列缸套装机可以大大缩短修理时间。因为该缸套的内孔面为成品面,不需镗、磨及在镗缸机上装夹缸体、定中心而费力费时;其次缸套在压入承孔前不需冷处理。但用专用缸套装机,每次修理时需镗旧缸套2次、珩磨1次、缸体装夹2次和定中心2次,还要冷处理缸套。

(2)使用牟平102系列缸套装机,维修质量容易保证。因为缸体在珩磨机上经过多次装夹和定中心后,会因定位误差积累而超差,增加了维修质量难度,尤其是用移动式镗缸机产生的误差更大。而使用牟平102系列缸套,只要第1次承孔镗磨质量符合技术要求,以后可以像五十铃载货车发动机一样直接压入、压出缸套,而且组装上活塞连杆后工作时不会产生偏缸。

1.26BT519机型的止推轴瓦

安装在6BT519型柴油机第6道主轴承座的国产固定式翻边止推轴瓦,其上的止推片与主轴瓦为刚性连接。这种连接的面积比较小,且连接处的应力比较集中,所以止推片在曲轴的频繁冲击下可能会断裂而掉落。而进口的组合式翻边止推轴瓦,其上的止推片与主轴瓦采用燕尾槽连接,允许止推片作微量的摆动,以弥补曲轴及主轴承座止推面对曲轴轴线的垂直度误差,保证止推片对曲轴止推面良好配合。因此,在柴油机大修时将固定翻边止推轴瓦更换为组合翻边止推轴瓦,且控制轴向间隙在标准范围内,不会再出现该座孔严重磨损、止推片掉到油底壳的现象。

对该座孔已严重磨损的两个侧面可以采用氧—乙炔火焰喷涂法修复。

1.3机油冷却器的装配

机油冷却器在润滑系统中工作环境较差,易出现故障,从而使机油冷却不良,机油粘度下降,润滑条件恶化,易造成零件早期磨损,甚至产生烧瓦等事故。另外,机油温度过高而蒸发,易使密封性较差处漏油。机油蒸气还会与燃烧不完全的水蒸气、空气及进入柴油机的灰尘混合,改变机油的性质,破坏正常的润滑,影响柴油机正常工作。可见,机油冷却器的检修是柴油机润滑系统检修的重要部件。笔者认为,机油冷却器除清洗外,装配时应注意以下事项:

(1)将冷却器芯装入冷却器体,然后将冷却器体放在平台上,使其后端朝上。

(2)注意装配记号。将冷却器芯的装配记号与冷却器壳体上的装配记号对准,如图1所示。另外,有些冷却器具有两个标示记号,在管束端板有一个“V”记号,在孔缘内径上切有缺口“>”,如图2所示。装配时用缺口“>”记号将冷却器芯与壳体记号对准。

图1管筒式机油冷却器芯的装配记号

(3)一定要用植物油润滑“O”形密封圈。新型“O”形密封圈有两条红带,其材料接触机油后会迅速胀大,难以顺利装入。然后将其推入冷却器与冷却器体之间,注意勿使“O”形密封圈卷嵌在芯与体之间。该密封圈为一次性用品。

图2冷却器芯的标示记号

(4)装上档圈,应使零件号朝上。

(5)将支盖、新垫片支架和新垫片装到冷却器体上,将螺钉拧紧至41～47N m,然后装好所有螺钉。

1.4柴油机冷却通道

在柴油机大修时,有时会忽视对冷却通道的彻底清洗,具体表现在,散热器和缸盖拆下后扔到一旁,到总装时再将其表面擦拭干净。这是造成冷却系产生故障较多的原因之一。如装6BT系列柴油机,常常发生散热器上水室顶部和气缸盖出

水管一端的两根除气管都不通。这样,在加注冷却液时,积聚在气缸体内套的空气和气、水混合物就无法排出,冷却液也无法充满水套。柴油机在工作过程中,当积滞的气体达到一定程度时,还会造成水泵流量下降,结果是在气缸体水套内部产生局部高温,最终造成气缸体局部热应力猛增而使缸体局部破裂。因此,在柴油机大修或其产生高温故障时,应认真清洗冷却系,切不可马虎了事。

2故障诊断

2.1断油电磁阀故障

6BT柴油机在波许高压分配泵右上角处装有一个断油电磁阀。当钥匙开关处于熄火断电档时,阀芯在弹簧作用下回位切断油路,使柴油机熄火;当钥匙开关位于起动档时,电磁阀通电产生磁力吸取阀芯,油路接通,柴油机正常工作。一些新技工由于对这种装置的原理和作用不太了解,导致不能诊断出柴油机不能起动或熄火的故障原因。若柴油机起动时起动机工作正常,柴油箱及滤清器无阻塞,供油管无漏气现象,但多次不能起动,一般是断油电磁阀处出现故障。首先检查电磁阀线路中左起第3个熔断器是否烧坏。若烧坏应立即更换。若未烧坏,再拆电磁阀上的接线,用示灯检查是否通电。若通电,一般是电磁阀烧坏或阀芯卡住,可改制一个专用扳手将电磁阀拆下。在无条件更换时,可将阀芯抽出后,再装回电磁阀体,即可起动柴油机。此时,可用挂档方法熄火。

2.2机油压力低

6BT系列柴油机采用机油冷却器芯,对冷却机油、加强润滑起了积极作用。但冷却器芯片焊点有破裂时,机油会大量进入水道,润滑油道的机油大量减少。机油警告灯亮时,从冷却系膨胀箱有机油溢出,应及时排除此故障。否则,将烧坏轴承甚至柴油机。机油泵垫片损坏也会导致机油从机油泵处泄漏,从而主油道压力降低,机油警告灯亮,曲轴齿轮处发生异响。拆检更换机油泵垫片并认真装合后,故障即可排除。

2.3柴油机异响

异响声发生在气门机构的现象比较普遍,表现为气门室盖处响声较大,声音清脆。油门加大转速升高响声加剧,是气门间隙过大所致。在准确判断出响声的缸号后,校准间隙并锁紧调整机构即可。其次,水泵处会发生连续的“嗡嗡”声,加速时响声加剧,通常为轴承因缺乏润滑而已被损坏。更换轴承时用榔头敲打不顶用,需用压床压出。

2.4增压器漏机油

(1)增压器空气压缩机漏机油。压缩机漏机油表现为:柴油机工作时烧机油,排蓝烟。如果打开压缩机出气口或柴油机进气软管时有油,需更换压缩机挡油环前端的甩油环和密封环并清洁或更换空气格;如果机油沿空气压缩机叶轮轴漏油,需拆检回油管并清洗。

(2)增压器排气口漏机油。排气口漏机油将导致柴油机工作时烧机油。拆下排气口连接管,如排气口附近有机油漏的痕迹,应更换涡轮轴上的密封环。

2.5增压器轴承损坏

增压器涡轮转子轴承损坏,涡轮轴转速下降,涡轮转子总成的径向或轴向摆差大,需要拆检增压器,必要时更换转子轴承、转子总成。组装增压器时,对组成涡轮转子总成的涡轮轴、叶轮、机油甩油环、止推套等高速旋转零件,在进行动平衡时打上的安装位置标记必须一一对应。此外,还应检查并保证静态时,涡轮转子总成的轴向间隙(0.103～0.07mm)和径向间隙(0.130～0.46mm)。

值得引起注意的是,若柴油机是新的或长期停用的,在修理中和起动前,应对增压