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【摘 要】文章从柴油机机油消耗量增加等方面对由涡轮增压器引起的柴油机故障的原因进行简要分析。
【关键词】柴油机；涡轮增压器
Analyzing the Reason about Diesel engine Malfunction Caused by the Turbo Machine
Ma Xuan-bin
(Troop 68017 Training departmentLanzhouGansu730050)
【Abstract】The article briefly analyzed the reason about the diesel engine caused by turbo machine from consumption increased in the diesel engine engine oil.
【Key words】The diesel engine；Turbo machine
柴油机机油消耗量增加、柴油机曲轴箱窜气、柴油机冷却液中有机油和柴油机功率下降且冒黑烟等故障常常是由与其匹配的涡轮增压器所致，但这些故障人们往往想不到是因为涡轮增压器故障引起的，结果使一些简单的问题复杂化，从而导致误工误时。为此，本文对由涡轮增压器引起的柴油机故障的原因从四个方面进行简要分析。
1. 柴油机机油消耗量非正常增加
柴油机机油消耗量增加通常是因为四配套间隙过大或损坏、气缸垫损坏和曲轴油封破损等原因所致。如我单位的日本小松挖掘机柴油机用了一年多机油消耗量就迅速增加，且排气管有明显的蓝烟冒出，常规检查没有查出原因，后来虽然怀疑有可能是增压器出现问题，但鉴于增压器修复的难度较大没有将其拆检，加上训练又急需此挖掘机工作，只好让它带病工作了一段时间。谁知不到半月柴油机机油消耗量大增，发动机功率明显下降，黑烟随之而来，没办法我们立即停止了作业。为了彻底找出故障原因，我们从同类型挖掘机上拆下一个涡轮增压器做故障换件排除试验，更换增压器后故障基本消失，只是略有黑烟。后拆检故障涡轮增压器，发现其压气机叶轮和中间壳之间的“○”形橡胶密封圈和密封环都已严重损坏，从而使涡轮增压器中间壳中的机油经压气机口被吸入气缸，使排气管冒蓝烟。
2. 柴油机曲轴箱窜气
如果柴油机曲轴箱窜气我们首先应该想到的是四配套是否有问题，而且多数情况下的确是由四配套发生故障所致，但我们在维修过程中遇到的案例却并非如此。我单位一台ZL50装载机用柴油机工作时出现曲轴箱窜气故障，轻负荷低转速时现象不明显，重负荷高速运转时窜气严重且机温偏高。维修时我们先对发动机的冷却系统和供油正时进行了检查，并未见异常。我们接着测试了各缸压力，显示基本正常，然后检查了柴油高压油泵的循环供油量和喷油嘴，没有发现问题。在没有其它办法的情况下局部拆检了柴油机，发现“四配套”间隙在规定值内。后来我们对涡轮增压器进行了试探性拆检，发现其叶轮径向间隙较大，因此更换了该涡轮增压器，结果故障现象随之消失。之后，为了找出详细的故障原因，我们将涡轮增压器进行了分解，发现除了叶轮径向间隙过大外，涡轮室端转子轴与中间壳体之间的密封环也有损坏，但在故障诊断中不易被发现、常常引起误诊的柴油机故严重老化。由于叶轮与转子轴的径向间隙过大，从而使得叶轮在高速重载工况下的转速滞后于涡轮，达不到原先设计要求，使柴油机的进气量相对减少，而柴油高压油泵的循环供油量并未减少，从而造成缸内混合气过浓，后燃期延长，加之柴油机长期处于高速重载工况，散热条件差，所以机温居高不下。另一方面由于涡轮增压器浮动轴承的密封环老化破损，使涡轮腔与机油道微通，从而使排气管的废气窜入涡轮增压器中间壳，并随回油管进入曲轴箱内，从而有窜气现象的发生。
3. 柴油机冷却液中有机油渗入
现在的涡轮增压器多为风冷，但也有用水冷的，即在中间壳上制有夹层，通过管道和发动机的冷却系统相连。由于中间壳邻近高温涡轮室，因此其冷却夹层的冷热变形较大，容易开裂。从而造成机油和冷却水相通。此故障的最大特点是水箱中有机油而机油中无水，因为柴油机工作时机油压力较冷却液压力大，机油可借裂缝进入水道，最后在水箱中浮有一层机油。当柴油机不工作时，由于增压器的位置高于水箱或基本等高，因此冷却液无法进入柴油机油底壳。而其它原因引起的类似故障多为机油中有水，水中有机油，或者排气管冒蓝烟或白烟。根据这一特点我们准确而迅速地排除了几次涡轮增压器故障。
4. 柴油机机功率下降并且冒黑烟
在教学训练中我们曾经遇到过几台柴油机在额定工况下突然功率降低且冒黑烟，但气缸压缩压力正常的故障案例。当初我们认为是空气滤清器和柴油供给系的故障，所以就先更换了空滤器和柴油滤芯，然后分别调校喷油嘴和柴油高压油泵，却没有排除故障。后来在诊断过程中发现该柴油机除上述故障外还有机油压力偏低现象，经检查得知机油压力偏低是由于其机油滤清器上的调压阀故障所致，随之我们将压力调到0.3MPa，并更换了清洁的机油滤芯后故障现象消失。由此我们认为是由于机油压力偏低导致了涡轮增压器浮动轴承性能下降，从而使涡轮增压器增压功能降低。最后导致了上述故障现象的发生。由此可见，柴油机机油压力对其涡轮增压器的性能影响较大，可直接影响发动机的性能的正常发挥。
由于涡轮增压器修复比较困难，所以我们在进行有关柴油机功率的故障诊断时考虑采用排除法进行故障诊断，用换修法进行维修。一旦确诊是涡轮增压器故障导致柴油机不能正常工作必须立即进行维修，拖延时间必定成倍加大维修工作量，得不偿失。
【关键词】柴油机；涡轮增压器
Analyzing the Reason about Diesel engine Malfunction Caused by the Turbo Machine
Ma Xuan-bin
(Troop 68017 Training departmentLanzhouGansu730050)
【Abstract】The article briefly analyzed the reason about the diesel engine caused by turbo machine from consumption increased in the diesel engine engine oil.
【Key words】The diesel engine；Turbo machine
柴油机机油消耗量增加、柴油机曲轴箱窜气、柴油机冷却液中有机油和柴油机功率下降且冒黑烟等故障常常是由与其匹配的涡轮增压器所致，但这些故障人们往往想不到是因为涡轮增压器故障引起的，结果使一些简单的问题复杂化，从而导致误工误时。为此，本文对由涡轮增压器引起的柴油机故障的原因从四个方面进行简要分析。
1. 柴油机机油消耗量非正常增加
柴油机机油消耗量增加通常是因为四配套间隙过大或损坏、气缸垫损坏和曲轴油封破损等原因所致。如我单位的日本小松挖掘机柴油机用了一年多机油消耗量就迅速增加，且排气管有明显的蓝烟冒出，常规检查没有查出原因，后来虽然怀疑有可能是增压器出现问题，但鉴于增压器修复的难度较大没有将其拆检，加上训练又急需此挖掘机工作，只好让它带病工作了一段时间。谁知不到半月柴油机机油消耗量大增，发动机功率明显下降，黑烟随之而来，没办法我们立即停止了作业。为了彻底找出故障原因，我们从同类型挖掘机上拆下一个涡轮增压器做故障换件排除试验，更换增压器后故障基本消失，只是略有黑烟。后拆检故障涡轮增压器，发现其压气机叶轮和中间壳之间的“○”形橡胶密封圈和密封环都已严重损坏，从而使涡轮增压器中间壳中的机油经压气机口被吸入气缸，使排气管冒蓝烟。
2. 柴油机曲轴箱窜气
如果柴油机曲轴箱窜气我们首先应该想到的是四配套是否有问题，而且多数情况下的确是由四配套发生故障所致，但我们在维修过程中遇到的案例却并非如此。我单位一台ZL50装载机用柴油机工作时出现曲轴箱窜气故障，轻负荷低转速时现象不明显，重负荷高速运转时窜气严重且机温偏高。维修时我们先对发动机的冷却系统和供油正时进行了检查，并未见异常。我们接着测试了各缸压力，显示基本正常，然后检查了柴油高压油泵的循环供油量和喷油嘴，没有发现问题。在没有其它办法的情况下局部拆检了柴油机，发现“四配套”间隙在规定值内。后来我们对涡轮增压器进行了试探性拆检，发现其叶轮径向间隙较大，因此更换了该涡轮增压器，结果故障现象随之消失。之后，为了找出详细的故障原因，我们将涡轮增压器进行了分解，发现除了叶轮径向间隙过大外，涡轮室端转子轴与中间壳体之间的密封环也有损坏，但在故障诊断中不易被发现、常常引起误诊的柴油机故严重老化。由于叶轮与转子轴的径向间隙过大，从而使得叶轮在高速重载工况下的转速滞后于涡轮，达不到原先设计要求，使柴油机的进气量相对减少，而柴油高压油泵的循环供油量并未减少，从而造成缸内混合气过浓，后燃期延长，加之柴油机长期处于高速重载工况，散热条件差，所以机温居高不下。另一方面由于涡轮增压器浮动轴承的密封环老化破损，使涡轮腔与机油道微通，从而使排气管的废气窜入涡轮增压器中间壳，并随回油管进入曲轴箱内，从而有窜气现象的发生。
3. 柴油机冷却液中有机油渗入
现在的涡轮增压器多为风冷，但也有用水冷的，即在中间壳上制有夹层，通过管道和发动机的冷却系统相连。由于中间壳邻近高温涡轮室，因此其冷却夹层的冷热变形较大，容易开裂。从而造成机油和冷却水相通。此故障的最大特点是水箱中有机油而机油中无水，因为柴油机工作时机油压力较冷却液压力大，机油可借裂缝进入水道，最后在水箱中浮有一层机油。当柴油机不工作时，由于增压器的位置高于水箱或基本等高，因此冷却液无法进入柴油机油底壳。而其它原因引起的类似故障多为机油中有水，水中有机油，或者排气管冒蓝烟或白烟。根据这一特点我们准确而迅速地排除了几次涡轮增压器故障。
4. 柴油机机功率下降并且冒黑烟
在教学训练中我们曾经遇到过几台柴油机在额定工况下突然功率降低且冒黑烟，但气缸压缩压力正常的故障案例。当初我们认为是空气滤清器和柴油供给系的故障，所以就先更换了空滤器和柴油滤芯，然后分别调校喷油嘴和柴油高压油泵，却没有排除故障。后来在诊断过程中发现该柴油机除上述故障外还有机油压力偏低现象，经检查得知机油压力偏低是由于其机油滤清器上的调压阀故障所致，随之我们将压力调到0.3MPa，并更换了清洁的机油滤芯后故障现象消失。由此我们认为是由于机油压力偏低导致了涡轮增压器浮动轴承性能下降，从而使涡轮增压器增压功能降低。最后导致了上述故障现象的发生。由此可见，柴油机机油压力对其涡轮增压器的性能影响较大，可直接影响发动机的性能的正常发挥。
由于涡轮增压器修复比较困难，所以我们在进行有关柴油机功率的故障诊断时考虑采用排除法进行故障诊断，用换修法进行维修。一旦确诊是涡轮增压器故障导致柴油机不能正常工作必须立即进行维修，拖延时间必定成倍加大维修工作量，得不偿失。