L12柴油機(jī)“竄機(jī)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(jī)竄機(jī)油問(wèn)題的由來(lái)

多年來(lái)，L12 柴油機(jī)因其可靠的動(dòng)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(chǎng)配套需求，深為用戶歡迎。2012年4月中旬，東北某區(qū)域市場(chǎng)信息反饋：近期出廠的L12 柴油機(jī)中有少量的柴油機(jī)新機(jī)排氣口出現(xiàn)“竄機(jī)油”現(xiàn)象。對(duì)此，我們進(jìn)行了專項(xiàng)檢查和試驗(yàn)分析。

2 L12柴油機(jī)竄機(jī)油的原因分析

L12 柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的壓力和飛濺潤(rùn)滑方式。針對(duì)市場(chǎng)反映的新機(jī)“竄機(jī)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(jī)除了曲柄旋轉(zhuǎn)甩起機(jī)油潤(rùn)滑零部件外，還設(shè)有兩條油路為零部件輸送機(jī)油。一路是機(jī)油泵通過(guò)集濾器從油底殼吸入機(jī)油，分流由主機(jī)油管進(jìn)入機(jī)體齒輪室蓋側(cè)頂部，而后由一φ2.2mm 的油孔飛濺潤(rùn)滑曲軸連桿軸承。另一路是機(jī)油泵經(jīng)分流由細(xì)機(jī)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(jī)油從搖臂和搖臂軸的配合間隙滲出，潤(rùn)滑氣門、氣門導(dǎo)管，同時(shí)多余的機(jī)油會(huì)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(jī)油會(huì)從挺柱與挺柱孔的間隙回流進(jìn)油底殼。

對(duì)從市場(chǎng)返回的L12 柴油機(jī)進(jìn)行拆機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)L12柴油機(jī)的排氣門搖臂上油孔與圖樣設(shè)計(jì)不一致。原設(shè)計(jì)是一φ2 的細(xì)長(zhǎng)油孔，如圖1 所示。但實(shí)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(shí)候需更仔細(xì)認(rèn)真。在兼顧供應(yīng)商的成本因素，實(shí)際參與機(jī)油潤(rùn)滑的油量情況，作出了取消排氣門油孔的措施。L12 柴油機(jī)采用新排氣門搖臂進(jìn)行裝機(jī)后，上臺(tái)架，在熱車狀態(tài)，空載，60%的標(biāo)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)5min 后氣缸蓋排氣口無(wú)濕潤(rùn)現(xiàn)象，L12 柴油機(jī)新機(jī)“竄機(jī)油現(xiàn)象”得到了有效的解決。

圖1 原設(shè)計(jì)的上油孔圖

如果L12 柴油機(jī)不是新機(jī)的狀態(tài)出現(xiàn)竄機(jī)油，可以考慮以下4 個(gè)方面：

（1）柴油機(jī)油規(guī)格牌號(hào)是否合理。柴油機(jī)油，即L12柴油機(jī)潤(rùn)滑油，被譽(yù)為柴油機(jī)的“血液”，能對(duì)柴油機(jī)起到潤(rùn)滑、清潔、冷卻、密封、減磨等作用。柴油機(jī)油品級(jí)最重要的一項(xiàng)性能指標(biāo)是黏度等級(jí)。在保證必須的良好潤(rùn)滑條件下，用黏度最小的柴油機(jī)油。L12 柴油機(jī)在工作過(guò)程中，大部分柴油機(jī)油處于70~90℃或更高的溫度下，少量柴油機(jī)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(jī)油竄到更高溫的燃燒室內(nèi)。竄入燃燒室內(nèi)的柴油機(jī)油會(huì)燃燒，發(fā)生氧化等變化，這會(huì)促使柴油機(jī)油老化變質(zhì)。隨著柴油機(jī)的強(qiáng)化使零部件熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷不斷增加，柴油機(jī)油的黏度因高溫變稀，從而不能保證潤(rùn)滑必須的油膜厚度。由此會(huì)使磨擦副的配合間隙加大，導(dǎo)致竄機(jī)油現(xiàn)象的發(fā)生。柴油機(jī)油應(yīng)采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的符合標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)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(jī)油就會(huì)順著間隙進(jìn)入燃燒室，燒機(jī)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(jī)油被吸入燃燒室，出現(xiàn)竄機(jī)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(guò)盈，過(guò)盈的配合勢(shì)必造成磨擦副潤(rùn)滑不良，產(chǎn)生干摩擦，后果嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致氣門桿和氣門導(dǎo)管燒死而引起柴油機(jī)發(fā)生重大機(jī)械故障。因此配合間隙超大時(shí)，應(yīng)即時(shí)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(jī)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(shí)的傾側(cè)擺動(dòng)與敲擊缸套的現(xiàn)象，可大為減輕氣缸套穴蝕，若此間隙過(guò)小，極易引起活塞損傷和拉缸。活塞磨損量過(guò)大，活塞與氣缸套之間的間隙加大，機(jī)油就會(huì)從曲軸箱上竄至氣缸內(nèi)，出現(xiàn)竄機(jī)油。

L12 柴油機(jī)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(shí)應(yīng)注意，向上記號(hào)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(cuò)位，形成“迷宮”，否則容易上竄機(jī)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(shí)產(chǎn)生正扭曲，有刮刀般的切口，刮油能力強(qiáng)，有效地阻止了機(jī)油在氣缸壁的堆積。L12 柴油機(jī)油環(huán)采用的是異向倒角螺旋撐簧油環(huán)。裝配時(shí)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(shí)必須使撐簧的接口置于環(huán)體開口的對(duì)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(jī)油消耗量。活塞環(huán)長(zhǎng)期使用后，磨損過(guò)大，彈力下降，機(jī)油就會(huì)從活塞環(huán)與氣缸套之間的間隙，或在活塞環(huán)軸向運(yùn)動(dòng)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(jī)油消耗量增加。L12 柴油機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用過(guò)后，磨損或變形量過(guò)大，應(yīng)即時(shí)更換新的活塞、活塞環(huán)和氣缸套，也可對(duì)活塞、活塞環(huán)進(jìn)行除炭，也可對(duì)氣缸套進(jìn)行鏜缸來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

（4）柴油機(jī)內(nèi)機(jī)油量是否合理。機(jī)體油面過(guò)高柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，曲軸曲柄激起的機(jī)油飛濺至氣缸套內(nèi)壁上機(jī)油就會(huì)過(guò)多，增加了活塞環(huán)的刮油負(fù)擔(dān)，未能及時(shí)刮去的機(jī)油會(huì)竄入活塞頂部的燃燒室，引起竄機(jī)油。機(jī)體油面過(guò)低時(shí)，潤(rùn)滑不到位，就會(huì)影響零部件的性能，導(dǎo)致早期磨損加劇。從而柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性下降。L12 柴油機(jī)油量是否合適可以通過(guò)機(jī)油尺部件上的刻線來(lái)判斷。機(jī)油尺部件插入柴油機(jī)機(jī)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(jī)油尺部件插入柴油機(jī)機(jī)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(yǔ)

綜上所述，L12 柴油機(jī)竄機(jī)油的問(wèn)題是由多方面原因造成的，在柴油機(jī)的實(shí)際使用中，應(yīng)根據(jù)L12 柴油機(jī)說(shuō)明書來(lái)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(wèn)題，讓廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

[1]柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì).柴油機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1984.