柴油发动机机油与柴油混合的原因及预防措施

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月第2期   作者:马长征
[导读] 柴油发动机在使用过程中,机油中混入柴油,会使机油变稀
        马长征
        陆军装甲兵学院士官学校
        摘要:柴油发动机在使用过程中,机油中混入柴油,会使机油变稀,粘度降低,造成发动机机油压力低、润滑不良,排黑烟,功率不足,严重时会造成抱瓦等事故,本文阐述了柴油发动机机油与柴油混合的现象,提出了机油与柴油混合判断方法,分析归纳了柴油发动机机柴混合原因,提出了减少机油与柴油混合发生的预防措施。
        关键词:柴油发动机  机柴混合  渗析法  喷油器  水析法
        柴油发动机在使用过程中,由于发动机活塞上的活塞环与环槽有端面间隙,会造成一种泵油现象,即由于惯性力和摩擦力的原因,活塞环有时压在环槽上端面,有时压在环槽下端面,在这交换过程中,环槽内的机油部分被挤到上一环槽,经过这样多次反复,部分机油就会逐渐被泵入燃烧室燃烧掉,因此,在柴油发动机正常工作中,要消耗一定的机油,发动机的机油数量是减少的,但是,在柴油发动机在使用过程中,有时会出现发动机机油量增多的故障;本文就发动机机油量增多会表现出哪些现象,又有哪些原因造成的,如何预防进行阐述。
        一 、机油与柴油混合的现象
        发动机在工作过程中,机油量增多,会出现机油压力偏低,油压值为0.3 MPa~0.4 MPa,油水温正常低转速时,发动机会连续排黑烟、排柴油,加大油门,发动机无法达到最高空转转速,停车进一步检查机油箱,会发现机油油量增多,造成机油质量变坏,机油粘度变小,油膜破坏,加剧机械磨损,会导致发动机出现早期磨损,严重时造成发动机粘瓦,损坏发动机。
        二 、判断机油与柴油混合的方法
        发动机机油量增多,可能是机油内进入冷却液,称为油水混合,也可能是机油内进入柴油,称为即机油与柴油混合,那么,发动机机油量增多如何判断是机油与柴油混合造成的呢,可采用以下几种方法,判断机油与柴油混合。
        1.观察法
        当机油箱油量增多,可以断定机油中混入了别的物质,混入物是柴油或者冷却液。观看机油的颜色,若机油乳化呈乳白色或者淡绿色(防冻液混入),则是油水混合,若颜色无变化,手试粘度变小,且有柴油味,则是机油与柴油混合。
        2.渗析法
        取机油箱内的机油,滴在一张质量良好的打印纸上,迅速翻转纸面油滴在下,使纸面倾斜油滴流动,观察油迹的移动速度和印痕的变化,若印痕扩张迅速,印痕的面积大于油滴的流动面积,则是机油与柴油混合。反之,印痕扩张较慢,两者面积相等,则是油水混合。
        3.水析法
        用水桶盛半桶清水,取机油箱内的机油,滴一滴入水桶,晃动水桶,观察水面有无柴油的彩色油膜,若彩色油膜迅速出现,并且油膜快速增多,则是机油与柴油混合。反之,无彩色油膜出现,则是油水混合。


        三、机油与柴油混合的原因
        1.输油泵密封装置失效
        输油泵固定在发动机下曲轴箱左前侧,油挡螺塞与传动轴之间用自压油挡密封,与泵体螺纹之间用密封圈密封,并用卡环锁住。两个自压油挡分别用来防止柴油和机油漏入下曲轴箱和输油泵,泵体上有检查孔,用来检查自压油挡是否损坏,并排出溢流物,如果密封柴油的自压油挡损坏,检查孔渗漏柴油,如果密封机油的自压油挡损坏,检查孔渗漏机油。使用中无论渗漏柴油或者机油,都容易造成两者混合。
        2.喷雾针与座不密封
        由于喷雾针的工作过程中高频往复运动,座的密封表面受到喷雾针的变频撞击,加上燃油的高速冲刷,使喷雾针与座的锥面上出现金属疲劳的斑点和台阶状刻痕。在高温条件下,喷雾嘴内腔会变形或因为较大的机械杂质进入喷雾针与座之间,卡住喷雾针,使喷雾针不能落下。当喷雾针与喷雾嘴不密闭时,柱塞开始泵油,燃油就经过间隙向燃烧室渗漏;柱塞泵油结束,出油活门关闭时,燃油还继续经间隙向燃烧室内渗漏,使整个喷油过程拖长,喷油终止不干净利索,造成雾化不良,致使机油内混入柴油。
        3.个别缸不工作,喷油器不喷油
        当高压柴油泵正常供油时,喷油器喷孔无柴油喷出,称为喷油器不喷油。造成喷油器不喷油原因是:喷雾针卡死,由于12V150ZLD型发动机的喷油器针阀深入到燃烧室内的长度比一般的柴油机长2.1~3.7毫米。喷雾嘴伸入燃烧室过长时,使喷雾嘴温度过高,柴油中的机械杂质和高温下形成的积碳,堵死喷孔或喷雾针卡死在关闭位置;在燃烧室内喷雾针与喷雾嘴受热不均匀而产生热应力,使喷雾嘴变形,导致喷雾针卡死在关闭位置。由于喷油器不喷油,高压油管内油压急剧升高,高压油管接头渗漏,在喷油器体内,不断受到高压柴油泵柴油的冲压,柴油从外套螺母和喷油器体的螺纹间隙渗出,渗出的柴油最终混入机油中,造成机柴混合。
        4.发动机长时间在“过冷”状态下,低转速工作
        按照操作规程,柴油发动机,在5℃以下时,必须进行起动加温,将水加温到80℃~90℃。当气温在5℃以上时,就要进行自行加温,此时起动发动机,发动机过冷(水温低于40℃),喷油器的喷雾质量下降,加上发动机的转速低,喷入汽缸内的柴油不能完燃烧,一部分排出形成白烟,一部分顺着汽缸壁渗入下曲轴箱,造成机柴混合。
        四、减少发动机机油与柴混合的措施
        1.按规定进行维护保养
        按照规定,在发动机进行检查和保养时,都必须检查机油的数量和质量,不足时加添,变质时更换。由于机油的冷热膨胀、机油向发动机下曲轴箱渗漏的多少和测量时机不同,不能准确测量出机油的数量。所以,应在发动机熄火后2小时(熄火后到测量时的间隔时间),测量机油的数量,发现机油增多,要停止使用,查明原因。
        2.克服不良习惯,严禁“轰油门”
        由于有的柴油发动机采用废气涡轮增压技术,在增大供油量的基础上,发动机输出功率大幅度提升。当驾驶员“轰油门”时,发动机供油量突然增加,而此时进气量不能及时增大,导致混合气形成不良,燃烧恶化,得不到充分燃烧的油颗粒沿着汽缸壁,随着活塞运动进入下曲轴箱。为此,规范驾驶员使用操纵,严禁“轰油门”。
        3.增加自行加温时间
        依据发动机使用规范,当外界气温小于5℃时,起动发动机进行自行加温,并且采取保温措施,关闭进、排气出口百叶窗,提高发动机转速至1200转∕分~1600转∕分,使发动机在较低负荷下工作,将水温提高到60℃,机油温度提高到40℃后方可全负荷行车。
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