国Ⅲ柴油机冒蓝烟故障案例与诊断分析

2023-09-19 理论教育版权反馈

【摘要】：但此时柴油机的排气冒蓝烟已经变得很严重，由于该车为后置柴油机，所以驾驶人并未发现。②柴油机冒蓝烟严重，无论怠速还是带负荷都是如此。但还是按照设备方的要求更换了活塞环等相关配件，组装后起机试验时，柴油机仍然冒蓝烟，原有现象并没有丝毫的改变。但是，维修人员按照要求更换全部活塞环后，柴油机烧机油、冒蓝烟和曲轴箱废气压力大等的故障未能消失。

1.柴油机内机油太多导致冒蓝烟故障

（1）故障现象。一辆北方大型客车的动力为F8L413F风冷柴油机，该车采用外挂式机油箱。柴油机的油底壳仅仅起一个暂时收集机油的作用。该柴油机配有两个机油泵：一个是压油泵，负责将机油从外挂机油箱内吸出并输送到柴油机的各润滑部位；另一个是回油泵，负责将油底壳内的机油抽回外挂油箱。但在一次使用中发现，外挂油箱的机油少了一些，没有引起注意，只是简单的补充了一些机油，继续行驶。中途休息时，再次检查机油油位时，又发现少了一些，此时柴油机已经开始冒蓝烟。虽然如此，由于柴油机动力、声音等都正常，所以，还是没有引起驾驶人的注意，又补充了一些机油后继续行驶。但此时柴油机的排气冒蓝烟已经变得很严重，由于该车为后置柴油机，所以驾驶人并未发现。直到后来变成浓烟滚滚，车上的乘客发现不对后告诉驾驶人，驾驶人才停车怠速检查，此时柴油机的排气管已经是一个烟雾弹。检查机油又少了许多。

（2）故障诊断。出现如此严重的烧机油现象，驾驶人不再敢继续开驾车行驶了，叫来拖车拖回基地。回到基地后，大家一致认为是活塞、活塞环或者缸套的问题，并决定拆机检查。但维修人员拆下缸盖后，并未发现活塞缸套有什么问题，倒是发现进气管内有大量的机油。继续拆机检查，最后发现柴油机油底壳内存了大量的机油（正常情况应该是没有或少量的）。最后拆下油底壳检查才发现机油回油泵进油孔的滤网几乎全部被胶状物堵住了。导致机油回油不畅，大量的机油存在油底壳，通过闭式呼吸器的排气管直接被挤入柴油机进气管后进入燃烧室参与燃烧，所以造成柴油机的排气管成为烟雾弹发射器。

（3）原因分析。为什么会有胶状物堵住进油孔呢？原因是在此之前，该柴油机机油接管有些漏油，当时为了图省事，维修者就用一些密封胶涂抹在密封面上了事，没想到涂抹的密封胶全部掉进机油里并进入柴油机，最后凝集在回油孔的滤网上，导致故障的发生。

2.呼吸器故障导致柴油机冒蓝烟故障

为环境保护的需要，很多柴油机都将呼吸器的排气管直接与柴油机的进气管连接，将曲轴箱废气引入燃烧室参加燃烧。如果呼吸器（图6-7）损坏，柴油机就可能冒蓝烟。

道依茨F12L513风冷柴油机就是如此，已多次出现过类似故障。

（1）因呼吸器原因导致柴油机冒蓝烟的基本现象如下：

①柴油机机油耗量较大，比正常情况大20%～30%。

②柴油机冒蓝烟严重，无论怠速还是带负荷都是如此。

③柴油机动力、声音等均无异常。

④柴油机曲轴箱的废气压力（下排气）大。

（2）故障实例。

1）故障现象。某单位有两台08-32捣固车（柴油机均为道依茨F12L513风冷柴油机），出现了排气冒蓝烟且机油耗量增加等故障现象，但动力等没有明显变化。柴油机冒蓝烟、机油耗量增加一般都会认为是活塞环的问题，因此，设备方决定对其中一台柴油机先进行中修（即更换活塞、活塞环、气缸套和进排气门，检查维修油泵油嘴等）处理，根据对该机的维修结果酌情修复另一台。

2）故障诊断与排除。维修人员拆下气缸盖取出活塞缸套等部件仔细观察，发现活塞环、气缸套、活塞等没有明显的磨损迹象。但还是按照设备方的要求更换了活塞环等相关配件（包括气门油封），组装后起机试验时，柴油机仍然冒蓝烟，原有现象并没有丝毫的改变。

对此，维修人员开始怀疑可能是呼吸器的问题，打开呼吸器并仔细检查，没有发现呼吸器薄膜和活塞（图6-7件2）有磨损或其他损伤，但发现平衡孔（图6-7件3）被油泥完全堵死，所以认定该柴油机冒蓝烟的故障是该孔不通所致。疏通该孔后，再次起动柴油机，几分钟后，柴油机冒蓝烟现象消失。

据此经验，对另一台柴油机首先就对呼吸器进行了检查，检查后发现情况与上一台一致，该呼吸器的平衡孔也被油泥堵死。疏通该平衡孔后，柴油机冒蓝烟故障随即消失。

图6-7 F12L513呼吸器示意图

1—呼吸器上盖 2—薄膜和活塞 3—平衡孔

3.空气压缩机内窜气导致柴油机冒蓝烟故障

案例一：

（1）故障现象。一台上海W-100型挖掘机大修磨合不久，柴油机便出现严重烧机油的现象，据操作者讲，三个班次共加机油25kg，而大修之前没有这个现象，一时又找不到原因，因此，便邀请维修专家与操作者共同排查这个奇怪的故障。

（2）故障诊断。由于这台机车大修时，更换过气缸套、活塞及活塞环，从理论上讲活塞环对口和折断的可能性不大，机车外表检查无异常，从排烟色泽和排烟气味看确实存在着烧机油的情况，对此拆下分组式缸盖第1缸盖时，发现在第1缸活塞的顶部有流滴机油被燃烧过的炭黑，而第2缸没有，拆开进气歧管，发现进气歧管有油湿现象，从而判断机油来自进气系统，其余缸没有再做检查。

从结构上看，上海W-100型挖掘机装有活塞式气泵，其曲柄连杆、气缸套、活塞等部件通过主机油路机油润滑后机油流回油底壳，而气泵进气系统又是与主机进气道相连。那么机油又是如何进入主机被燃烧的呢？询问操作者才知道，由于气泵曲柄连杆损坏，一时找不到配件，就去掉了用于压缩气体的活塞等配件，这样就造成了油路与进气道通过气泵空壳连成一体。随着主机工作吸入空气的同时也吸入了机油，使机油被燃烧，大修前之所以没有烧机油是因为当时压缩比不够，没有力量吸到机油；大修后之所以第1缸有烧机油积炭，是因为该缸距离气泵进气道上口（即“油道”上口）最近，被燃烧的机油首先来到这里。

（3）故障排除。由于该机气泵已停止工作，临时车制了一堵头堵住气泵进气口，故障被排除，设备正常工作。

案例二：

（1）故障现象。一台铁路养护设备使用的道依茨F12L513柴油机，柴油机在使用中出现了排气冒蓝烟、机油耗量增加和曲轴箱废气压力大等的现象。

（2）故障诊断。开始时根据常规判断，设备方及维修人员都认为是活塞环出现了问题，所以就决定更换该机的活塞环。但是，维修人员按照要求更换全部活塞环后，柴油机烧机油、冒蓝烟和曲轴箱废气压力大等的故障未能消失。使得维修人员暂时不知所云。只好邀请维修专家现场会诊，维修专家经过现场分析后认为：

①该机虽然出现上述故障，但动力没有减小，运转基本正常。

②该机安装的是一套V形空气压缩机，其作用是为设备气路制动系统充气，但发现该气路系统建压很慢，原来建压仅需5～10min，现在需要20～30min。

③检查气路系统没有发现泄压或堵塞现象，所以专家认为该机出现的上述故障可能是空气压缩机内窜气所致。

因为该空气压缩机使用柴油机的机油冷却和润滑空气压缩机的曲轴连杆等部件，如果该空气压缩机的活塞环磨损，大量压力气体就会随机油回油进入柴油机的曲轴箱，导致废气压力增大，而为环保的需要，该机呼吸器的排气管直接接到柴油机的进气管，所以就有部分机油随下排气而进入燃烧室参加燃烧，从而导致上述故障的发生。

为证明此推断，先拆掉空气压缩机上的压力出气管，起动柴油机观察，此时柴油机曲轴箱的废气压力明显减小并回复到正常状态，蓝烟现象也随之消失。

（3）故障排除。故障原因找到了，也就等于排除了故障。更换一台新的空气压缩机后，该机恢复正常运行。

4.柴油机在大修热磨合时冒蓝烟

（1）故障现象。一辆动力为WD615.67型柴油机的斯太尔重型汽车，在使用8年后发现柴油机动力不足，于是进行拆检。拆检中发现活塞环磨损，开口间隙变大，决定更换气缸套、活塞及活塞环。整机安装完毕后进行了冷磨合，冷磨8h后进行检查。检查后又进行了热磨合。在热磨合中，发现排气冒蓝烟。

（2）故障诊断。先检查气缸压力，压缩压力为2.7MPa，与标准值2.8MPa相差不多，基本符合规定。检查机油油面，正常，进气道内无机油。接着查看了装配时的过程检测记录，每个气缸活塞与气缸套间隙都在0.18mm左右，活塞环的开口间隙都在规定范围之内。为了更准确地查出原因，再次打开气缸盖，抽出6只活塞连杆组。拆检中发现第3缸和第4缸燃烧室内机油较多，积炭也稍多，怀疑可能是气门油封损坏，机油沿气门杆流下进入燃烧室。在检查气门油封之前，先检查了活塞环的安装情况。检查中发现第3、第4、第5缸的第2道气环装反。在检查气门油封时发现，第3、第4缸的气门油封已损坏。

（3）故障排除。因柴油机磨合运转时间不长，故将3个气缸的第2道气环取下重新安装，并更换第3、第4缸的气门油封。装配后继续进行热磨合，柴油机不再冒蓝烟。

（4）故障分析。无论何种型号柴油机，其活塞环在装配中都有明确的规定。WD615系列柴油机活塞环上标有“TOP”字样，这是向上的标记。第2道气环上、下面的宽度差为0.06～0.09mm，宽度小的一面应向上。而修理工在装配中，将宽度小的一面向下，这就加剧了活塞环的“泵油”作用，使机油进入燃烧室燃烧，呈蓝色烟雾排出。

国Ⅲ柴油机冒蓝烟故障案例与诊断分析

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