船舶柴油機燒機油故障分析與排除

陳錦錫　賴亞輝

摘 要：柴油機燒機油通常表現為排氣冒藍煙、機油消耗增大，燒機油影響柴油機正常運行。分析了引起柴油機燒機油的主要原因，提出了適量添加機油、加強活塞組件技術保養、及時更換氣門組件三個解決措施。

關鍵詞：柴油機；機油消耗；排氣；故障

柴油機工作中機油消耗是正常現象，正常情況下，一臺技術狀態良好的柴油機額定工況下機油消耗率小于或等于408-476g/Kw·h，但目前某些船舶柴油機在使用中普遍存在機油超耗現象。機油超量消耗，主要原因是部分機油竄入燃燒室被燒掉。燒機油不僅造成機油的浪費，而且容易造成柴油機積碳嚴重，使柴油發動機運轉不穩，功率明顯下降，活塞環與氣缸磨損加劇還可能導致活塞環粘結、折斷、拉缸等事故。為保證柴油機可靠運行，降低故障率，提高使用壽命，應重視并有效解決這一問題。

1 故障特征

柴油機出現燒機油，表現為三方面：（1）機油消耗異常增大；（2）排氣冒藍煙，在低速、空車和低負荷時更明顯；（3）排氣管向外噴機油，低速低負荷時，可觀察到排氣管噴出大量油粒。

2 故障分析

一般來說，柴油機的機油竄入燃燒室引起燒機油，主要有四個方面原因。

2.1 曲軸箱（或油底殼）內機油過多

曲軸箱（或油底殼）內油位過高，曲拐轉動時將大量的機油飛濺到氣缸壁上，由活塞和活塞環帶入燃燒室內。

2.2 氣缸壁上的滑油竄入燃燒室

活塞環與缸套為一對摩擦副，靠機油飛濺潤滑，通常有四個方面可能引起竄油。

（1）活塞環泵油。由于活塞往復運動的慣性，活塞環在活塞環槽中上下振動造成的泵油不可能杜絕，只能依靠改善密封性及環宇環槽之間的間隙來限制竄油量，環端面及與之配合的環槽粗糙度、環的不平度及活塞環與環槽的間隙將直接關系到竄油的大小。

（2）活塞環開口間隙。由于往復運動，機油靠慣性通過缸套表面和活塞環開口間隙竄到燃燒室，通過活塞環開口間隙的機油量由活塞與缸套的間隙和環的開口間隙來決定。因此，活塞與缸套的間隙越大，活塞環開口間隙越大，機油竄油量就越大。

（3）活塞環與缸套之間的貼合度。活塞環漏光度達不到要求，缸套本身加工誤差，缸體缺陷，裝配不當等，諸多原因造成缸套橢圓，將影響活塞環與缸套的貼合度，容易引起竄機油，特別是缸套橢圓后，活塞在往復運動時，活塞環開口就會移動，在橢圓的長軸上停止，造成上下各環開口成一直線，大量機油進入氣缸內。

（4）活塞環截面形狀、切向彈力的影響。柴油機運轉有大量的潤滑機油從連桿軸頸兩端溢出并甩到缸套內壁上，從竄油來考慮，使氣缸套表面保持適量的潤滑油，將多余的機油刮下是非常必要的。在這方面，油環尤為重要，氣環起到輔助控制作用。油環的刮油作用主要靠有利的形狀、較大的自身彈力以及和活塞上回油孔的適當配合。氣環選用合理的截面形狀、恰當的切向彈力，也具有一定的刮油效果，進一步改進氣環、油環的設計，提高環的刮油效能，就可以減少潤滑機油的消耗。

2.3 空氣濾清器內機油過多

使用油浴式空氣濾清器的柴油機，如果濾清器內的機油過多或濾清器阻塞，機油就會由濾清器經進氣道吸入燃燒室。

2.4 氣缸蓋上部機油流入燃燒室

氣門桿與氣門導管磨損后間隙過大、氣門導管突出氣缸蓋部位斷裂等，使氣缸蓋上的機油沿氣門與氣門導管配合間隙處流入燃燒室或排氣管，造成燒機油。氣門導管與氣門桿作為一對摩擦副在高溫下工作需要潤滑，原則上供給摩擦副的潤滑機油量不能過多，以免流入燃燒室。要保證適量潤滑，主要取決于導管與氣門桿之間的間隙，間隙太小，潤滑機油不足，造成干摩擦；間隙過大，機油過多，容易流入氣缸內。

3 排除方法

3.1 適量添加機油

油底殼內機油過多會使散熱變差，機油易氧化變質，降低潤滑性，同時油位高導致溢油、泄露頻繁。特別是濕式油底殼，如果機油過多會引起曲軸撞擊機油，影響柴油機功率；此外曲軸撞擊機油頻繁，使機油大量飛濺到缸壁上，而活塞環難以刮干凈。船舶柴油機的按照一般前高后低，且航行中受風浪影響使曲軸箱內機油產生動蕩，從飛輪殼端的甩油圈縫隙和螺孔牙縫溢出。我們用一臺6135柴油機進行了測試，添加機油為標定油量和超量10%兩種情況下，在同一負荷各累計工作100h后發現，添加機油過量的情況下，柴油機機油超耗7%-8%。

3.2 加強活塞組件的技術保養

根據各柴油機的技術狀況，按三級技術保養的累計工作時間清潔并檢查，測量活塞組件的磨損值，嚴格檢查活塞環在環槽中的間隙，特別是最下面的一道氣環。如果其側間隙和底側間隙過大則必須調整或換新。新活塞必須檢查環槽寬度和深度，新活塞環則不僅要檢查張力，還要檢查寬度和厚度是否符合技術要求。實際使用中發現：即便是新活塞，有的環槽已超過最大磨損間隙，有個別氣環厚度和寬度比使用過的氣環還小0.25-0.32mm，有的新油環沒有倒角或倒角很小，如沒有嚴格檢查測量而直接使用則柴油機機油超耗更嚴重。

3.3 及時更換氣門組件

柴油機氣門桿與導管磨損間隙超過極限，必須及時換新，如沒有氣門油封裝置，建議改裝有氣門油封的導管，可防止機油竄入燃燒室或廢汽竄出引起氣門積碳。

4 結束語

新裝配的柴油機，在試車階段或運行初期（數小時以內），有輕度燒機油導致冒藍煙是正常的。經拆裝和檢修、更換的機體，如活塞環、氣缸套等相對運動機件，需要有一個磨合過程，才能達到良好配合。所以在試車或運行初始階段可能會有更多機油竄入燃燒室，甚至排煙管出現滴油現象，但隨著逐步磨合，滴油或冒藍煙現象應消失。如果燒機油仍異常嚴重，則可能是活塞環裝反（活塞環內有倒角的應朝上裝配，裝反后會出現“泵油”現象）或活塞環的開口沒有錯開，使較多的機油竄入燃燒室，此時應拆下活塞環重新裝配。

總之，燒機油是柴油機運行中的典型故障，應經常對柴油機與機油相關的零部件仔細檢查，對船舶每個航次和柴油機每次運行的負荷、機油消耗做好記錄，以便分析油耗與負荷的關系，加強柴油機運行管理。

參考文獻

[1]母忠林.柴油機常見故障與維修全程圖解[M].北京：化學工業出版社，2012：142-143.

[2]劉峰，趙昌勝.柴油機機油消耗過高故障分析[J].農機使用與維修，2014（5）.

[3]蔣浩豐.關于發動機機油消耗量的計算[J].汽車維修，2014（1）.

[4]鄭存義，張學偉.車用柴油機燒機油故障的原因分析與預防[J].實用汽車技術，2013（10）.

[5]周安華.發動機燒機油的原因與排除方法[J].工程機械與維修，2012（8）.

作者簡介：陳錦錫（1982-），男，講師，主要研究方向：船舶柴油機研究與專業教學。

賴亞輝（1980-），男，助講。