柴油机早期磨损的原因

一台平地机装配了进口的康明斯6BT5.9型柴油机，使用700 h时，出现呼吸器排机油现象，继续使用7日后，此故障明显加剧，用曲轴箱窜气测量仪测量呼吸器排气量，已无法读取数值，表明窜气严重超标。观察柴油机，转速基本稳定，水温和机油温度正常，没有明显异响。因此初步判断故障原因是汽缸套和活塞环严重磨损，导致窜气量过大。

平地机

1.拆解检查

首先对柴油机的进气系统进行检查，发现各管路无泄漏，卡箍连接良好无松动，新换的空滤器很干净。

其次拆开进气管路，发现空滤器与增压器接口处存有灰尘，增压器与中冷器连接管处也存有灰尘。

再次拆开柴油机汽缸盖，发现Ⅰ、Ⅱ缸进气道入口处有大量灰尘，其余各缸没有。这是由于Ⅰ、Ⅱ缸进气道在进入汽缸前有一个明显的弯度，气流中的灰尘容易堆积在此处，其余各缸进气道比较平直，所以在进气道入口处没有灰尘。

由此可见，进气系统某个位置已经失效。发生故障后曾更换过空滤器，由此推断该灰尘应是使用原空滤器时进入的。再次仔细检查原空滤器，发现3处明显异常：一是主滤芯过钉孔严重破损变形并开裂；二是空滤器螺栓的螺纹已经严重磨损；三是空滤器端盖用六角形螺母连接。

图1

2.故障原因分析

初步认为此故障是更换空滤芯时，空滤器端盖螺母和主滤芯螺母没有拧紧造成。空滤器结构如附图所示。

推断此故障具体形成过程为：机器工作时，空滤器不断振动，由于端盖螺母6没有拧紧而松脱，操作手便找来一个六角螺母代替。主滤芯螺母7松动后，主滤芯过钉孔与空滤器螺栓1不断碰撞和摩擦，最终导致其破损变形并开裂。主滤芯螺母7松动后，不能压紧主滤芯3，使其向端盖5方向窜动，造成主滤芯密封处（附图a处）产生间隙，即密封失效，大量灰尘即进入安全滤芯2外围。安全滤芯2的过滤能力远低于主滤芯3，在主滤芯3失效的情况下，安全滤芯2无法有效过滤灰尘，使灰尘直接进入汽缸内，最终导致活塞环和缸套磨损。

为了验证上述推断，拆解柴油机，用手触摸各汽缸壁，感觉有明显波纹，且在第一道活塞环的上止点位置有凹凸感。此外，各活塞环侧面磨损严重，开口间隙明显增大，各活塞裙部也有轻微磨损。

3.改进措施

灰尘中75℅是硬度很高的氧化硅颗粒，进入柴油机燃烧室后，会使活塞和汽缸的磨损量增加3～5倍，活塞环的磨损量增加8～10倍，急剧降低柴油机的寿命。

发生此故障后，如不及时查找原因，继续带病工作，不仅会导致柴油机早期磨损，还会加大维修成本。为避免柴油机早期磨损，在日常使用和保养中要做到以下几点：

(1) 每天检查进气系统管路有无泄漏，连接处有无松动，空滤器有无异常，并清理空滤器排尘嘴处灰尘。

(2) 装有压差开关或压差指示仪的机器，应按其指示信息确定保养时间；未装的应按保养规程定期保养。

(3) 清理主滤芯时，应轻轻敲击端面使尘土脱落，不得敲击滤芯外表面。用压缩空气（300～400 kPa）清理时，应从滤芯内壁向外吹或从清洁侧向污垢侧吹，直至除尽灰尘。

(4) 清理完成后，要仔细检查主滤芯有无破损，若有破损应立即更换。

(5) 对于端面密封的空滤器，要反复检查，确保滤芯正确安装，避免因安装倾斜或压紧力不足而导致密封性能下降。

(6) 在柴油机工作过程中，若出现排机油、异响、排气管冒黑烟、功率下降、加速迟缓等异常现象，应立即停机查明原因，不可带病工作。

(作者地址：湖南省长沙市经济技术开发区三一工业城 三一重工股份有限公司路面机械研究院 410100)

责任编辑：Winnie