摘要:一般来说,油底壳油泥过多是因为气缸使用不充分,从其具体结构上看,气缸的使用方式不正确,其内部物质燃烧不充足,使得气缸中存有杂质,加上氧化物与水分的积淀,使其混合成油泥,从缸壁流入曲轴。当油泥到达曲轴后,其可能会因干燥变成金属粉末,曲轴会出现磨损问题;另外,油泥在曲轴中也可能继续保持原有状态,从而使曲轴工作效率减慢,并出现腐蚀现象。与此同时,要注意曲轴周围的油孔也易受油泥侵害,使其堵塞,无法启动发动机。此外,当油底壳出现油泥后,还会使发动机的油耗增大,功率下降,活塞环卡死、拉缸等故障。
一、产生油泥的主要原因
机油产生油泥的原因是多方面的,比较易发的是由于机油长时间不更换出现老化现象,如图1所示。机油油泥主要沉积在油底壳、曲轴箱壁、机油泵集油器滤网、油道等处,生成机理如图2所示。颜色从灰到黑,稠度介于软膏状、半固体或固体之间。
1、存在窜气问题
据研究,燃烧室的气体通过活塞环和气缸壁之间的间隙窜入曲轴箱是形成油泥的主要原因。窜气主要发生在压缩及燃烧过程。若将窜气引出冷却,会分成气、液、固三相。气相成分主要是空气(氧、氮), CO2、CO、烃类及硫、氮氧化物含量很少,对油泥生成无直接关系。 液相中含有未燃烧燃料油、机油、溶于油中的液相氧化产物、水及 水溶性氧化物、卤化物、氮和硫的氧化物等。固相中含有 60%的有机物(含碳基和羟基的聚合物),40%的无机物(添加剂和磨损零部件的金属及金属氧化物、灰尘等)。窜气进入曲轴箱后,由于环境温度较低,高沸点组分和水汽冷凝,并入曲轴箱内的机油混合。其中机油和燃料油中的液相氧化产物(羟基及羰基化合物、羧酸及酯等)进一步氧化缩聚,形成一种粘性物质,此物质能将固体物质、燃料、水、炭黑、磨损金属粒子以及曲轴箱中的机油的氧化产物粘合在一起形成油泥。窜气中极少量机油和燃料油的液相氧化产物,对油泥的生成起着决定性作用
2、机油中的杂质和污染物
当柴油机工作时,磨损产生的金属颗粒、碳积物和其他颗粒物会进入机油中。这些颗粒物会聚集在润滑系统中,形成油泥。此外,机油中的氧化产物也会随着时间的推移而增加,进一步加剧油泥的形成。这些氧化产物可以降低机油的性能,导致柴油机不稳定运行。
3、燃烧产生的废气中的硫化物和氮化物
这些化合物可以进入机油中,并在高温和高压条件下发生反应,形成油泥。这些化合物的积累会影响机油的黏度和流动性能,从而降低柴油机的效率和寿命。
4、运行环境因素
机油中的挥发性成分的流失、高温和高压条件下的油份热解也会导致油泥的形成。这些条件会使机油中的某些成分分解,生成胶体状的油泥。这种油泥会在润滑系统中堆积和沉积,对柴油机的运行产生不利影响。
综上所述,机油产生油泥的原因主要有窜气现象,机油中的杂质、污染物和氧化产物的积聚、燃烧产生的废气中的硫化物和氮化物的进入、机油中挥发性成分的流失和高温高压条件下的热解等。为了减少油泥的产生,我们应该定期更换机油,确保使用高质量的机油,并保持柴油机的清洁和正常运行。
图1 柴油机润滑油老化的影响因素 |
图2 机油在柴油机油道中生成机理 |
二、油泥过多的危害和检查
1、机油中油泥的危害
机油在柴油发电机中时间长了,柴油机内部会有很多污垢,机油的性能会大大衰减,分散性能降低,影响油泥不能均匀分散在机油中,沉积形成大量油泥。
(1)大量的油泥极有可能堵塞油路,导致柴油发电机组各部件润滑不良,出现干磨,严重时会导致柴油机出现烧瓦、卡轴等各种严重故障。
(2)油泥附着在曲轴箱内壁上会降低缸体的散热能力,导致机油温度过高,柴油机功率下降。油泥附着在柴油机内部油道中,会增大机油的流动阻力,减少机油的流量,影响部件之间的润滑效果。
(3)大量的油泥附着在曲轴箱内壁上会降低缸体的散热能力,导致机油温度过高,柴油机的功率下降。
(4)柴油机内部的油路中有大量的油泥,会增加机油的流动阻力,减少机油的流量,从而影响机油的润滑效果。
(5)机油中形成的油泥会降低机油的散热效果,柴油机容易形成高温,并且有些油泥是以颗粒状固体存在,加快了柴油机的磨损。
2、机油中油泥的检查方法
首先我们可以通过运行时间对发动机保养周期进行一个预估,然后通过油尺和机油加注口位置目测,借助手电筒窥探气门摇臂室。如果发现上面有一层黑色或褐色的附着物,用细铁丝可以刮落,这一层附着物就是油泥。对油泥进行划分无油泥、轻度、中度和重度几种类型,轻度和中度可以通过润滑油路清洗油对其进行清洗清除;重度需进一步检测确定发动机技术状况后视情清洗除油泥或拆机维修。
3、机油产生油泥的预兆
灰烟窜入曲轴箱内,再加上柴油机频繁地加热和冷却,机油很快地氧化变质,变得粘稠,颜色发黑,这是形成油泥的前兆,必须要尽快换油或检查一下油品是否合适。
三、油泥过多的解决方案
1、更换性能好的机油洗涤
我们的都知道,柴油机会吸入空气所带来的砂土,除此之外还会有灰尘及燃烧后形成的炭质物、机油氧化后生成的胶状物、机件间摩擦而产生的金属屑和混入机油水分等脏杂物结合在一起,就产生了油泥。因为这些油泥和脏杂物会逐渐沉积在机件的摩擦面上,而胶状物的严重生成,会使活塞环粘结卡死,致使发动机不能正常运转,甚至损坏机件。
因此,必须从各个方面把这些脏杂物洗掉。而这个清洗作用,是机油来完成的。于是,柴油机机油把摩擦表面上的脏杂物带走,送到油底壳中,在通过机油滤清器时,这些脏杂物被截留在滤清器中,而干净的机油又继续进行洗涤作用。这样往复循环,即可使机件保持清洁及正常运转。
由此可见,机油循环流动能力越强,就能加速提升清洗清洁的效果。如果机油粘度大,油的循环速度慢,通过滤清器的次数也就会减少,不能及时把磨损下来的金属磨屑、炭粒、尘土等杂质从摩擦表面带走,其清洗作用差。所以,粘度小的油,循环得快,洗涤作用要比粘度大的油好。
2、采用专业清洗机
针对油底壳油泥过多的问题,可以选择使用发动机清洗机来清洗油底壳,以此解决油泥问题。清洗机主要是将柴油机油路中的积碳、污垢、油泥等冲刷出去,保持油底壳的整洁,实现对发动机的彻底清洗,以此来提升油压、减少尾气排放量,提高机械能力,恢复其使用效率,进而延长发动机的使用寿命。
3、使用清洗剂
将柴油机清洗剂从机油加注口倒入机油箱中进行清洗,柴油机空载运转几分钟后,将旧机油排空,更换机油过滤器,加入新机油。
4、拆解柴油机清洗
当柴油机内部的油泥较多,在清洗柴油机内部的油泥时,大块的油泥可能会脱落,还会堵塞柴油机的油道,也有可能堵塞机油泵,应该拆下柴油机油底壳进行清洗。拆下后将油泥先进行刮掉,油泥现象实物图如图3所示,然后再进行有效清洗。
5、柴油清洗
在柴油机热时放掉油底壳机油(放油螺栓位置如图4所示),等油流尽后装回螺塞。然后在曲轴箱内加入柴油,启动柴油机空载运转几分钟后熄火,再放掉油底壳内的柴油,加入新的机油。
图3 柴油机油底壳油泥实物图 |
图4 柴油机油底壳结构图(放油螺栓位置) |
总结:
通过上述的文章分析,导致柴油机产生油泥的原因多种多样,总的来说都是属于维护方面的问题。首先,油泥是由于机油中的杂质、污染物和氧化产物的积聚而形成的。这些杂质和污染物可以来自于空气中的灰尘、燃烧产物、进气系统中的碳积和废气循环等。其次,燃烧产生的废气中的硫化物和氮化物也会进入机油中,形成油泥。此外,油泥还可能是由于挥发性成分的流失、高温和高压的条件下产生的。因此,缩短柴油机维护周期是解决油泥过多的最佳方式,同时提醒用户必须使用原装正品机油和其他相关保养材料。
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