L12柴油機“竄機油”的原因分析及相應(yīng)措施

王 芳

（常柴股份有限公司，江蘇 常州 213002）

1 L12柴油機竄機油問題的由來

多年來，L12 柴油機因其可靠的動力發(fā)揮和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性能，獲得穩(wěn)定而廣闊的市場配套需求，深為用戶歡迎。2012年4月中旬，東北某區(qū)域市場信息反饋：近期出廠的L12 柴油機中有少量的柴油機新機排氣口出現(xiàn)“竄機油”現(xiàn)象。對此，我們進(jìn)行了專項檢查和試驗分析。

2 L12柴油機竄機油的原因分析

L12 柴油機的潤滑系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的壓力和飛濺潤滑方式。針對市場反映的新機“竄機油”，我們著重就零、部件控制和質(zhì)量方面入手進(jìn)行分析。

L12 柴油機除了曲柄旋轉(zhuǎn)甩起機油潤滑零部件外，還設(shè)有兩條油路為零部件輸送機油。一路是機油泵通過集濾器從油底殼吸入機油，分流由主機油管進(jìn)入機體齒輪室蓋側(cè)頂部，而后由一φ2.2mm 的油孔飛濺潤滑曲軸連桿軸承。另一路是機油泵經(jīng)分流由細(xì)機油管進(jìn)入氣缸蓋，再經(jīng)兼具定位和油道的定位銷到達(dá)搖臂支座、搖臂軸、搖臂，機油從搖臂和搖臂軸的配合間隙滲出，潤滑氣門、氣門導(dǎo)管，同時多余的機油會在重力的作用積存于氣缸蓋罩和氣缸蓋所封閉空間的低位。一部分機油會從挺柱與挺柱孔的間隙回流進(jìn)油底殼。

對從市場返回的L12 柴油機進(jìn)行拆機檢查，發(fā)現(xiàn)L12柴油機的排氣門搖臂上油孔與圖樣設(shè)計不一致。原設(shè)計是一φ2 的細(xì)長油孔，如圖1 所示。但實物卻是一段粗連通一段細(xì)的階梯油孔，咨詢零件供應(yīng)商獲知，供應(yīng)商擅自改變加工，這樣做可以有效減少鉆頭的損壞率，達(dá)到降低成本的目的，但是卻有損生產(chǎn)廠家和用戶的利益。因排氣門搖臂的供應(yīng)狀態(tài)是與搖臂軸裝配成一體組成部件供貨，質(zhì)檢的時候需更仔細(xì)認(rèn)真。在兼顧供應(yīng)商的成本因素，實際參與機油潤滑的油量情況，作出了取消排氣門油孔的措施。L12 柴油機采用新排氣門搖臂進(jìn)行裝機后，上臺架，在熱車狀態(tài)，空載，60%的標(biāo)定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)5min 后氣缸蓋排氣口無濕潤現(xiàn)象，L12 柴油機新機“竄機油現(xiàn)象”得到了有效的解決。

圖1 原設(shè)計的上油孔圖

如果L12 柴油機不是新機的狀態(tài)出現(xiàn)竄機油，可以考慮以下4 個方面：

（1）柴油機油規(guī)格牌號是否合理。柴油機油，即L12柴油機潤滑油，被譽為柴油機的“血液”，能對柴油機起到潤滑、清潔、冷卻、密封、減磨等作用。柴油機油品級最重要的一項性能指標(biāo)是黏度等級。在保證必須的良好潤滑條件下，用黏度最小的柴油機油。L12 柴油機在工作過程中，大部分柴油機油處于70~90℃或更高的溫度下，少量柴油機油工作在100~200℃的氣缸套內(nèi)表面及100~300℃的活塞表面上，更有少部分柴油機油竄到更高溫的燃燒室內(nèi)。竄入燃燒室內(nèi)的柴油機油會燃燒，發(fā)生氧化等變化，這會促使柴油機油老化變質(zhì)。隨著柴油機的強化使零部件熱負(fù)荷及機械負(fù)荷不斷增加，柴油機油的黏度因高溫變稀，從而不能保證潤滑必須的油膜厚度。由此會使磨擦副的配合間隙加大，導(dǎo)致竄機油現(xiàn)象的發(fā)生。柴油機油應(yīng)采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的符合標(biāo)準(zhǔn)的柴油機油。

（2）進(jìn)、排氣門與氣門導(dǎo)管之間的配合間隙是否合理。進(jìn)、排氣門與氣門導(dǎo)管之間的配合間隙太大，貯存在氣缸蓋罩里的機油就會順著間隙進(jìn)入燃燒室，燒機油，這造成燃燒室及進(jìn)、排氣門和氣門導(dǎo)管積炭，導(dǎo)致異常磨損，也加劇了多余機油被吸入燃燒室，出現(xiàn)竄機油。氣門桿與氣門導(dǎo)管之間的配合間隙如果太小，其受熱膨脹，致使氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙產(chǎn)生過盈，過盈的配合勢必造成磨擦副潤滑不良，產(chǎn)生干摩擦，后果嚴(yán)重的會導(dǎo)致氣門桿和氣門導(dǎo)管燒死而引起柴油機發(fā)生重大機械故障。因此配合間隙超大時，應(yīng)即時更換新的氣門和氣門導(dǎo)管。

（3）活塞、活塞環(huán)與氣缸套的配合間隙是否合理。L12柴油機活塞與其氣缸套之間間隙，由于活塞側(cè)表面形狀及橢圓的要求，活塞間隙及圓周方向需不同的數(shù)值，其中最重要的是活塞頂部間隙和垂直于銷孔方向的裙部間隙。減小活塞頂部間隙，有助于熱能的傳遞，能進(jìn)一步降低活塞頭部的熱負(fù)荷。減小垂直于銷孔方向的裙部間隙，可以減弱活塞換向時的傾側(cè)擺動與敲擊缸套的現(xiàn)象，可大為減輕氣缸套穴蝕，若此間隙過小，極易引起活塞損傷和拉缸?；钊p量過大，活塞與氣缸套之間的間隙加大，機油就會從曲軸箱上竄至氣缸內(nèi)，出現(xiàn)竄機油。

L12 柴油機第一道活塞氣環(huán)采用的是桶面鍍鉻環(huán)，第二、三氣道采用錐面外切扭曲環(huán)。裝錐面外切扭曲環(huán)時應(yīng)注意，向上記號必須朝向活塞頂，扭曲缺口朝向連桿，此環(huán)務(wù)必不能裝反，且各活塞環(huán)開口要錯位，形成“迷宮”，否則容易上竄機油。錐面環(huán)的斜角提高了表面接觸壓力，易于磨合，活塞上行易于在氣缸壁上形成油膜，下行利油效果良好。外切扭曲環(huán)在工作時產(chǎn)生正扭曲，有刮刀般的切口，刮油能力強，有效地阻止了機油在氣缸壁的堆積。L12 柴油機油環(huán)采用的是異向倒角螺旋撐簧油環(huán)。裝配時油環(huán)銷口應(yīng)插入螺旋撐簧孔內(nèi)12mm 以上。螺旋撐簧裝入油環(huán)體時必須使撐簧的接口置于環(huán)體開口的對面。在開槽油環(huán)背后加置螺栓撐簧，不僅可以提高環(huán)的徑向壓力，而且油環(huán)具有適應(yīng)氣缸套變形的能力，保證油環(huán)與氣缸壁均勻而穩(wěn)定的貼合，能減小磨損及降低機油消耗量。活塞環(huán)長期使用后，磨損過大，彈力下降，機油就會從活塞環(huán)與氣缸套之間的間隙，或在活塞環(huán)軸向運動產(chǎn)生的泵油作用下，上竄至燃燒室，引起燃燒不良、活塞積炭、活塞環(huán)積膠，從而導(dǎo)致機油消耗量增加。L12 柴油機經(jīng)過長期使用過后，磨損或變形量過大，應(yīng)即時更換新的活塞、活塞環(huán)和氣缸套，也可對活塞、活塞環(huán)進(jìn)行除炭，也可對氣缸套進(jìn)行鏜缸來進(jìn)行調(diào)整。

（4）柴油機內(nèi)機油量是否合理。機體油面過高柴油機高速運轉(zhuǎn)，曲軸曲柄激起的機油飛濺至氣缸套內(nèi)壁上機油就會過多，增加了活塞環(huán)的刮油負(fù)擔(dān)，未能及時刮去的機油會竄入活塞頂部的燃燒室，引起竄機油。機體油面過低時，潤滑不到位，就會影響零部件的性能，導(dǎo)致早期磨損加劇。從而柴油機的經(jīng)濟(jì)性下降。L12 柴油機油量是否合適可以通過機油尺部件上的刻線來判斷。機油尺部件插入柴油機機體內(nèi)的部位上有兩刻線，分別表示最高油面和最低油面。只有當(dāng)干凈的機油尺部件插入柴油機機體內(nèi)，顯示的油跡位于兩刻線之間，才是合理的油面。

3 結(jié)語

綜上所述，L12 柴油機竄機油的問題是由多方面原因造成的，在柴油機的實際使用中，應(yīng)根據(jù)L12 柴油機說明書來進(jìn)行操縱和維護(hù)，結(jié)合具體情況，利用各種鋪助手段，采取相應(yīng)的措施，徹底解決問題，讓廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

[1]柴油機設(shè)計手冊編輯委員會.柴油機設(shè)計手冊[M].北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1984.