NTA855型柴油机排气及出水温度故障分析与排除.docxVIP

康明斯NTA855柴油机是一种中型高速机,具有动力性好、经济性高、适用性强、故障率低等优点，但其修理技术资料相对保守,需要高价购买或寻求服务代理商的帮助,使得船员对发动机的自行检修和故障排除多有不便。

本文阐述了两起该机型船机故障实例及详细的故障排除过程,为维修技术人员快速准确的排除故障提供了思路。

一、排气温度故障分析及排除

某海事局1台仅大修一个多月的机器,当转速达到1500r/min时,排气温度表显示温度为640℃,水温为85℃,同时排气冒黑烟。

1、收集信息

根据轮机管理人员描述和查阅机电记录簿,大修时对发动机的各个系统进行了全面细致的维护保养或更换,另外还保养了齿轮箱和轴系;试航时,所有参数均正常,发动机工况良好。

出现故障后,还重新调整了气门间隙。

查看发动机,发现增压器迸油接头处渗油,接头有松动,另外在增压器附近有较多的黑色碳末,其余油、水、管路等未见异常。

起动发动机并加载后,能明显感觉到排气管和增压器侧的温度较正常高出许多,同时增压器漏烟严重,听不到高速时发出的正常啸叫声。

2、原因分析

按照从简单到复杂的原则,将各个可能的原因罗列并使用图表帮助分析,故障排查树形图如图1所示。

发动机负荷方面:

在此次诊断低速航行时,发动机所有参数正常,加速性能良好,没有缠桨的情况,没有超负荷。

电气系统方面:

一是大修时更换了排温表和热电偶,二是在发动机运行时能够明显感觉到排气管侧温度异常的高,说明排温表显示的数值准确,工作正常。

进气系统方面:

NTA855柴油机的进气系统主要由空滤器、增压器、空气中间冷却器、进气歧管等组成,如图2所示。

从观察到的情况看,增压器进油接头松动,听不到高速旋转时的正常啸叫声,受损伤的几率较大。

燃油系统方面:

PT燃油泵、喷油器刚经过校验，回油管没有损伤变形,喷油定时也是在大修时反复检查调整的。

综上所述,应着重从进气系统检查。

3、重点检查及修理

首先拆开增压器压气机后的空气跨越管,发现在管壁上有较厚的油泥。

该现象极有可能是增压器油封损伤引起窜油造成的,加上进油接头松动渗油，听不到其啸叫声,因此应对增压器彻底检修,或更换增压器。

更换新的增压器后试车,排温降为600℃,但仍偏高。

拆开空气滤清器,发现空滤器芯已变成了黑色，被碳末严重堵塞。

更换新空滤器芯后,排温和烟色恢复正常。

4、诊断总结

分析此例故障原因,开始应是增压器的进油口接头松动,造成了增压器油封损伤后窜机油,机油又经高温结焦导致转子卡滞,影响了进气量的缘故;

然后机油和燃油不完全燃烧产生的碳烟被吸进空滤器致使空滤器芯被堵塞进一步造成进气不足,由此导致了发动机后燃严重、排温高、冒黑烟的故障现象。

此次故障排除过程中,针对大修不久这个特定情况,对燃油系统中喷油定时、喷油量、供油压力等大修时反复检调的项目,以及其他刚刚更换的配件可以暂不考虑,减少干扰因素,优先针对诊断过程中发现的异常现象分析故障原因,例如增压器的进油口接头松动渗油,以便快速准确的找到故障原因;

若无明显渗油,则应按照从简单到复杂的原则,首先检查空滤器,当发现空滤器表面有不正常的碳烟时,也会考虑到燃烧不正常。

二、水温过高故障分析及排除

某单位巡逻艇有1台主机,突然出现加载后水温快速上升直至沸腾的情况。

1、收集信息

据轮机管理员描述和查阅机电记录簿,发动机此前工作状况很好,各参数正常。

查看发动机,在水箱水面发现有少许油花及黑色粉末。

其余基本正常。

补足冷却液后做系泊试验。

将转速保持在1000r/min,水温快速上升。

在试验过程中,发现膨胀水箱的通气孔处有水泡不停地冒出,并且随着转速的上升,频率加快。

水温达到90℃以后,水泡带着蒸汽大量连续地往外翻腾。

2、原因分析

NTA855柴油机船机的冷却系统主要由膨胀水箱、热交换器,水泵、节温器,水滤器和水道水管等组成,如图3所示。

其中热交换器发生堵塞、节温器卡死,水道阻塞,水泵损伤等都会使水温升高。

从图3中可以明显看出,会使冷却水中出现大量气泡且使得少量油进入冷却水的,只可能是排气管或缸头部分产生了裂纹等,从而使得气体进入水道并从通气孔冒出来,并带出少许碳末。

因此初步断定为排气管或缸头裂纹故障。

3、重点检查和修理

按照拆卸的顺序,首先拆下排气管做水压试验。

试验发现,排气管没有裂纹。

接着拆缸头。

在拆缸头前,应仔细观察比较3个缸头及气缸垫周围的渗油情况,根据各种迹象找出最可能发生故障的1只,以减少工作量。

经观察,发现在第5,第6缸的缸垫周围有一段油迹较多,且有少许渗淌痕迹。

拆下该缸头,发现气缸垫的气缸孔和水孔间的隔料有细微破损,发动机的爆炸气体冲开了一条小通道窜人水道。

更换新缸垫后,发动机故障消失。

4、诊断总结

此例故障是由于采用的气缸垫质量较差,被爆炸气体冲裂后高温气体进人水道引起的