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故障检修与技术维护 |
柴油发动机漏油原因及修复措施 |
摘要：发动机作为柴油发电机组的主机动力，通常情况下发动机寿命是非常长的。例如某些以漏油著称的国产品牌，也会有个6年左右的期限才会有漏油现象，所以新机在正常情况下是不会出现发动机漏油等情况。由于发动机毕竟是一个复杂的零件，在制作时的一个小小疏忽也能导致多种情况出现。当柴油发动发电机组出现漏油、漏水、漏气现象时，会导致柴油发动机增加油料消耗，加速零件磨损，功率下降等等故障。因此，发现漏油现象，一定要及时修复，不要等待发生更严重的后果才去补救。
一、故障原因
由于柴油发动机内有多处采用压力密封的形式，如汽缸套-活塞-活塞环间，增压器-增压器转子轴间，这种密封一般在柴油发动机有约1/3负荷时，才充分发挥作用，而负荷小时便有可能出现轻微的渗漏现象。
1 、喷油嘴漏油
（1）机油不清洁，高压油管内有杂质，使针阀偶件关闭不严，燃烧室内高压燃气反窜，烧坏针阀偶件。此外，喷油器调压弹簧、挺杆等零件上的脏物通过；
（2）机温过高喷油器冷却不良，造成出油阀偶件（结构如图1所示）卡死。而供油时间过迟、冷却水道水垢过多或堵塞、水泵叶轮端面磨损、发动机长期超负荷等又会使；
（3）出油阀（结构如图2所示）磨损，使喷油器停止喷油时出现滴油现象，以致使喷油嘴燃焦积炭，发生卡死的故障；
（4）喷油器安装时，漏装垫片或垫片破坏，造成漏气，引起喷油器局部温度过高而卡死；
（5）喷油压力过低，造成燃烧室内高压燃气反窜。
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图1 喷油器针阀偶件 |
图2 喷油器出油阀及阀座 |
2 、输油管漏油
（1）柴油管连接固定不牢或松动，发现及时紧固处理；
（2）柴油路处的密封胶圈或密封垫片损坏或老化。
3 、气门室罩漏油
（1）气门室罩安装时紧固力量过大，就易使其变形漏油。
（2）有可能是因为自身材质，质量较差导致配件损坏，造成气门室盖漏油，一般情况下气门室的机械部件不容易损坏，更多的是零部件损坏。
（3）可能是夏季气温过高导致的，由于外界气温过高，发动机长时间在高温环境下工作，油封和胶垫容易产生老化，从而造成气门室盖密封不严，导致漏油。
（4）因为气门室盖是由螺丝固定的，长时间使用螺丝容易产生松动，有部分螺丝会出现滑动的情况，所以会导致气门室盖漏油。
4、曲轴油封漏油
（1）前油封压装面和前油封座安装面的平行度达不到技术要求（结构如图3所示），发动机使用一段时间后，油封唇口由于受力不均而导致变形，造成油封损坏漏机油；
（2）发动机使用时间过长，前油封和后油封（结构如图4所示）自然老化，唇口处产生裂纹，从而发生漏油现象。
（3）添加的机油质量不达标，在发动机的高速运转中，由于油品不合格导致的润滑不良，导致油封与内部弹簧磨损严重，进而导致的漏油。
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图3 曲轴前油封座组件示意图 |
图4 康明斯发动机曲轴后油封示意图 |
5、 油底壳漏油
如果油底壳漏油，发动机只会下面有油，用手电筒即可以观察的到，如图5所示。
（1）密封垫或密封胶导致的油底壳漏油；
（2）如图6所示，放油塞松动或滑牙造成的油底壳漏油。
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图5 油底壳漏油现象 |
图6 柴油机油底壳放油塞松动或滑牙 |
6、增压器漏油
如果涡轮增器下方有油迹，会一直流到下护板、线路、进气管道上，也很容易被发现。
（1）密封垫老化
由于涡轮增压器工作时需要润滑，其上安装的有进油管路和出油管路，一般常见就是管路接口密封垫老化（密封垫外观和安装如图7所示），机油从涡轮增压器中间卡箍处漏出。
（2）润滑不良
增压器内部润滑不良，各部件摩擦导致零件破损，继而出现漏油的情况，需要重新添加机油，并更换破损零件。
（3）回油管堵塞
机油的回油管堵塞，需要清洗回油管，清除污垢。
（4）回油孔过小
后轴轴承盖的回油孔过小，造成回油受阻，最终导致曲轴后端漏油，需要及时清理回油孔。
（5）油压过高。
如果滤油器与机械油管路接头在拧紧后依然存在漏油情况，可以用机油压力表检测油压是否过高，导致限油压力阀不工作。
（6）排进气管泄漏
排气管与进气管可能出现泄露，导致漏油。
（7）间隙过大
如果叶轮轴的轴向和径向间隙太大，也会造成漏油的。轴向间隙检查方法如图8所示。
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图7 涡轮增压器密封垫 |
图8 增压器轴向间隙检查 |
二、漏油现象的危害性
漏油，顾名思义，就是指漏油。一般是发动机气缸垫、油底壳垫、密封圈损坏，或者是曲轴、凸轮轴油封前后损坏，或者是紧固螺钉松动。一旦发生漏油现象，会产生以下危害：
1、机油泄漏的危害
（1）柴油机润滑系统漏机油会使油底壳内油位降低，严重时会使各零件得不到润滑而烧瓦拉轴。
（2）活塞-汽缸套密封不好，机油上窜，进入燃烧室燃烧，排气冒蓝烟；
（3）曲轴前后两端容易漏机油，除了增加机油消耗，同时会污染环境，增加维修难度。
（4）气缸、活塞间主要靠机油润滑，漏机油而机油不足，会导致划伤缸壁造成拉缸，活塞部分损坏甚至弯折，最终导致发动机大修甚至报废。
（5）当发现大部分柴油机从下排气口漏出机油或水时，应立即停车，停止发动机，检查上述项目，然后进行修理。如果继续启动发动机，这个时候会影响发动机中的水进入发动机机体，造成水油混合，给柴油机活塞、曲轴、连杆等附件带来更严重的损坏。
（6）对于低载、空载，增压压力低使用不良习惯。，容易导致增压器油封（非接触式）的密封效果下降。从而机油窜入增压室，随同进气进入汽缸；上窜至汽缸的一部分机油参与燃烧，一部分机油不能完全燃烧，在气门、进气道、活塞顶、活塞环等处形成积炭，还有一部分则随排气排出，在排气管道内聚集或形成积炭，当聚集的机油和积炭到一定程度就会从排气歧管的接口处流出。
2、燃油泄漏的危害
（1）当柴油发电机发生泄漏，在机房的工作人员长期接触后，会产生头痛、头晕、恶心、呕吐等损害人员健康症状。
（2）燃油系统漏油会导致油路进空气，使得柴油机起动困难。
（3）燃油系统泄漏会增加油料消耗，浪费能源，从而加大了柴油发电机组的运行成本;
（4）燃油泄漏排气管会出现黑烟现象，从而致使尾气超标，影响环境。
（5）如果柴油机部分油管路腐蚀严重，阀门、法兰、接头易渗漏点较多，一旦发生燃油系统跑油，容易造成火灾、爆炸事故，危及人身安全。
（6）当柴油发电机发生燃料泄漏，会由此而渗入地沟造成水体污染，且造成浪费，降低效益。
燃油泄漏对比于机油泄漏，明显机油泄漏影响更大。因为机油泄漏除了会损失机油，造成浪费，严重的可能导致机油不足进而导致发动机受损。当然这并不是漏油导致，而是因为漏油以后机油压力不足了导致的。因此，在发现柴油机漏油时应及时停车、检查、修理，避免造成更多的损害。
三、柴油发电机漏油检测方法
1、燃油系统泄漏试验
对于风冷发动机或冷却液的温度低于21℃，或者顶置机构设置较松的情况，本测试是无效的。
（1）在进油管和回油管之间单独安装一个燃油箱。在燃油供油箱中加入荧光示踪剂（零件号3376891），工作流动过程如图9所示。
（2）拆下摇臂室盖安装螺钉，但不要拆卸摇臂室盖。
（3）起动发动机并高怠速运行30秒时间，将发动机转为低怠速运转，然后在5分钟以内完成下一步工序。
（4）当发动机以低怠速运转时，拆下摇臂盖。
（5）使用黑光灯查找喷油器内部或周围有无燃油泄漏。喷油器一般会有少量的燃油泄漏，燃油将呈现黄色。
（6）如图10所示，如果喷油器外部周围有过量泄漏，检查喷油器顶部O形圈是否损坏。拆下喷油器并更换所有3个O形圈。
（7）如果喷油器内部有过量泄漏，更换喷油器。
2、润滑系统泄漏试验
（1）在每38升发动机机油中加入1个单位的荧光示踪剂（零件号3376891）。
（2）怠速运转发动机5到10分钟，或直至达到正常工作温度，使荧光示踪剂循环通过润滑系统。
注意：故障排除期间，废气和排气部件可能会变热。为避免发生火灾或造成财产损坏、造成烧伤或其它严重的人身伤害，在开始此步骤或维修之前使排气系统冷却，并确保没有易燃物质处在可能与热的排气或排气部件接触的位置。歧管没有打开情况下不得运转发动机。
（3）在拆下排气歧管之前，使发动机自行冷却。
（4）为了检查单缸机油消耗，拆下排气歧管。
（5）使用一个高强度黑光灯（零件号3163337）或等同物，检查排气端口。黄色光表明燃油泄漏；深兰色光表明机油泄漏。
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图9 柴油机燃油系统泄漏试验方法 |
图10 喷油器外部周围有过量柴油泄漏 |
四、漏油的修补方法
使用时应尽量减少低载/空载运行时间，并规定最小负荷不能低于发电机组额定功率的25%-30%；
1、加垫治漏法
柴油发动机油管接头防漏垫圈处漏油，可在防漏垫圈的两侧加一层双面光滑的薄塑料垫，用力拧紧即可防漏。
2、漆片液治漏法
柴油发动机油箱、水箱、曲轴箱等接缝处渗漏，可将漆片放在酒精里浸泡之后，把漆片液涂抹在清洗干净的接缝处即可治漏。但漆片成本高，一般在情况紧急时才使用。
3、以油治漏法
柴油发动机的油底壳、气缸盖、齿轮室盖、曲轴箱后盖等处的纸垫渗漏时，只要纸垫完好，接合面清洁，便可在纸垫两面抹上一层黄油，拧紧螺栓即可防漏。如果换用新纸垫，安装前要将新纸垫在柴油中浸泡10分钟，然后取出擦净，在接合面抹一层黄油后再装上。
4、液态密封胶治漏法
柴油发动机上出现固体垫圈缺陷(如坑凹、沟槽、破裂)而形成界面性渗漏和破坏性渗漏时，用液态密封胶涂抹在清洗干净的固体垫圈结合面上，固化后可形成均匀、稳定、连续黏附的可剥性薄膜垫圈，可防治一切渗漏现象。
5、厌氧胶治漏法
柴油发动机上的通气螺栓、双头螺栓、螺堵等处出现渗漏时，用厌氧胶涂抹在清洗干净的螺栓、螺纹或螺孔处，能很快固化形成薄膜，填充零件空隙，并能承受较大压力，同时还具有防震性强和防松的紧固功能。如用于柴油发动机高压油管接头螺纹处，治漏效果更好。
6、尺寸恢复胶治漏法
柴油发动机上的轴与轴套、轴承与轴承座、阀与阀座、自紧油封、毛毡杯和盘根填料等处渗漏时，可用尺寸恢复胶涂抹在清洗干净的配合件磨损部位上，等固化后，就形成了耐磨、耐热、机械强度较高的薄膜层，然后再进行车、镗、刮、锉等机械加工，恢复零件的几何形状和配合精度，从而解决渗漏问题。
7、黏补胶治漏法
柴油发动机上的机体零件，如油箱、水箱、油管、水管等处的砂眼、气孔引起渗漏时，用黏补胶涂抹在清洗干净的破损处，即可收到治漏的效果。
总结：
漏油是柴油发电机使用过程中常见故障现象。漏油分为燃油外漏和机油外漏，不仅浪费能源还污染环境，也预示着柴油机存在着某种故障，要找出漏油原因，及时采取措施予以排除。从柴油机外部和内部两个方面分析了燃油外漏的原因，并分析了柴油发电机组各部件油封、密封面外漏机油的原因，提出了预防与排除办法。
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