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空气压缩机活塞环磨损严重,大量的压力空气窜入曲轴箱,曲轴箱废气压力很大,导致柴油机活塞顶部烧熔的故障案例
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(001-043)活塞---G091活塞损坏(拉缸)---拉缸拉得这么严重,要用到千斤顶,才能把拉坏了的活塞拉出来
【故障现象:】
一台道依茨F12L513风冷柴油机,
在使用过程中发生过一次
曲轴箱上的一个堵盖被冲出的现象,
但并未引起维修人员的重视,
只是认为可能是原来的安装有问题,
重新装上后没有查找原因。
之后运行没有多长时间,
就出现了第11缸、
第12缸的活塞顶部烧熔故障
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(001-043)活塞---看一看这个典型的活塞融顶,活塞的状态069
【故障处理过程:】
开始时,
维修人员没有考虑其他因素的影响,
仅认为是一般的活塞顶部烧熔,
只检查了喷油器、
喷油泵和机油冷却喷嘴等部位,
然后更换两个缸的活塞缸套组件
并修复柴油机
...
但在修复后的使用过程中,
在不到20天的时间里,
先后出现了3次相同气缸
(11缸或12缸)的活塞顶部烧熔故障
...
问题变得复杂起来,
究竟是什么原因导致该柴油机
活塞顶部出现连续的烧熔故障。
...
在全面分析了相关因素之后,
除了空气压缩机可能造成此类故障外,
不会再有其他因素导致
相同气缸的活塞顶部连续烧蚀。
而空气压缩机因素导致此类故障一定
伴随有曲轴箱废气压力大等故障现象
...
为证实上述判断,
起动柴油机后仔细观察后发现,
该机的曲轴箱废气压力确实很大,
有时能将机油油标尺冲出。
现在看来,
之前堵盖被冲出肯定是
曲轴箱废气压力太大所致
...
因此,
拆下该机V形双缸空气压缩机检查,
发现该空气压缩机活塞环磨损严重
且存在轻微拉缸现象。
找到了故障的根源
为什么空压机拉缸和活塞环严重磨损
会导致该柴油机活塞顶部烧熔?
基本原因:
该空压机使用由柴油机主油路
来的机油润滑和冷却内部零部件,
燃油经过回油管流回油底壳。
空压机损坏后,
由于(空压机)气缸密封不严,
导致大量的压力空气
随机油回流到柴油机内部,
造成曲轴箱废气压力很大,
而该柴油机采用闭式呼吸系统,
曲轴箱废气被引入进气管直接参与燃烧。
当曲轴箱废气压力大时,
大量的带有机油的曲轴箱废气
进入进气管后就会导致
离该进口较近的气缸出现拉缸
或活塞顶部烧熔故障
...
由于曲轴箱废气被引入进气管,
维修和操作人员都没有察觉到
曲轴箱废气压力很大这一个故障现象,
所以导致后期故障的蔓延
...
更换空气压缩机活塞缸套组件后,
该柴油机再未出现活塞顶部烧熔故障
...
当发现空气压缩机出现此类故障后,
如果暂时没有办法修复
或更换空气压缩机,
则可以拆下进气管上的
由曲轴箱油气分离器来的接管,
使其直接通向大气,
然后堵住进气管上的接口
只要空气压缩机不是彻底损坏,
就可以短时间使用完成相关工作,
待有配件时修复空气压缩机并恢复原状
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(001-043)活塞---康明斯KTA19发动机,活塞顶部被烧融061
【故障原因分析:】
空气压缩机活塞环磨损严重,
大量的压力空气窜入曲轴箱,
曲轴箱废气压力很大,
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(001-043)活塞---这是烧了什么才会让活塞顶部都变成了白色的了016
【故障相关知识:】
活塞烧熔和开裂的原因
(1)设计上存在的问题。
许多中小型柴油发动机由于汽缸直径较小,
要完成活塞复杂的内、外部结构布置
存在较多困难,
故大部分活塞都不设加强筋,
都从增加活塞顶的厚度来满足强度要求。
但过厚的活塞顶结构,
一方面增加了活塞顶的热容量,
另一方面散热速度较慢。
这两方面都会增加活塞顶的温度,
使活塞顶有较高的热应力,
容易导致活塞顶的热疲劳损坏。
...
(2)活塞材质性能欠佳。
制造柴油发动机活塞的材料大多为硅铝合金。
硅铝合金在450℃左右机械性能急剧下降,
材质变化发生热疲劳损坏。
很多情况都会导致活塞顶部温度超过450℃,
从而使活塞容易熔化而损坏。
...
(3)活塞存在铸造缺陷。
柴油发动机的活塞易在铸造时
产生气孔、疏松、微裂纹、夹渣等缺陷,
这些内部缺陷
在柴油发动机工作时的高温、高压的作用下,
会成为疲劳源而导致疲劳损坏。
活塞材料中的杂质
会在高温、高压的作用下而熔化,
导致活塞的烧熔和开裂。
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(4)喷油嘴工作不良。
喷油嘴在工作中会出现滴油、
二次喷射、燃油雾化不良等情况。
这些情况的出现,
都会使燃油滴到活塞顶上,
形成活塞顶的局部高温区,
使活塞顶的局部温度升高,
热应力增大,
导致活塞顶部烧损。
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(5)供油量、供油角度不均。
供油量和供油角度严重不均时,
将使部分汽缸燃烧恶化,
形成积炭或严重后燃,
柴油燃烧热量不能用来做功,
使部分汽缸活塞温度过高,
材料变质烧熔。
...
(6)存在部过热区域点。
柴油发动机在工作中往往会在
活塞顶、活塞环槽处形成积炭,
这些积炭都会成为局部过热区域点,
使活塞产生局部高温而烧熔。
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(7)活塞环咬死 断裂。
柴油发动机活塞环在工作中
经常发生咬死、断裂,
大大减少了活塞顶部热量向外传递,
使活塞顶部温度升高而导致烧熔。
另外,因活塞环咬死和断裂
而失去密封作用(尤其是第一道环),
导致高温燃气大量下泄,
活塞环槽部位的温度升得很高,
使形状复杂、
强度较低的活塞环槽部位烧熔。
...
(8)活塞环高度太高。
目前,
国产柴油发动机气环的高度都为4.5mm,
油环高度为5mm以上。
活塞环高度大,
增加了活塞环的质量。
对高速柴油机而言,
换向速度很大,
故对环槽的冲击很大,
极易使其磨损,
导致高温燃气大量下泄,
使活塞顶部因高温而烧熔和开裂。
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(9)长期超速、超负荷运行。
有些柴油发动机使用者不按操作规程使用,
长期超速、超负荷运行,
活塞在高温下长期工作,
在过高热应力和机械应力作用下,
材料易发生热疲劳和机械疲劳,
活塞顶容易烧熔和开裂。
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重庆康名士发动机光头老周
整理的这个表,
也许对找到故障原因有帮助
AL1005-空气压缩机有问题可能会观察到的多个故障现象
AL1005-G091活塞损坏的一部分故障原因及故障表现简单描述
AL1005-G091活塞损坏的一部分故障原因及故障表现简单描述
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故障现象千奇百怪,
故障原因简单,也复杂,
请在评论或者私信中补充更多的相关
来自现场的丰富案例
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都看到这里了,
顺手点个赞吧,
送给在现场维修并把维修过程讲述出来的大师傅们,
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