Motor Cummins QSK60 je vysokovýkonný dieselový motor so 16-valcovým motorom v tvare V, zdvihovým objemom 60 l a menovitým výkonom 1985 kW. Používa sa hlavne v ťažobnom, energetickom a lodnom priemysle a je vlajkovým modelom vyrábaným spoločnosťou Cummins.
Farba výfukového dymu naftového motora je dôležitou a najintuitívnejšou podmienkou na zistenie, či je motor v dobrom prevádzkovom stave.
Keď motor dosiahne normálnu teplotu, emitovaný výfukový plyn je zvyčajne bezfarebný dym.
Počas prevádzky pri vysokej rýchlosti a vysokej záťaži môže byť farba dymu z výfuku mierne sivá.
Ak vychádza čierny, modrý alebo biely dym, znamená to, že motor má abnormálnu poruchu výfuku.
1, Z výfuku vychádza čierny dym
Emisia čierneho dymu z výfuku je jav, pri ktorom sa spolu s výfukovými plynmi vylučujú malé častice vznikajúce pri nedokonalom spaľovaní nafty.
Po zistení abnormálnych emisií výfukových plynov z motora QSK60 by sa pri kontrole mali vziať do úvahy nasledujúce aspekty.
1. Skontrolujte kvalitu motorovej nafty
Nízka kvalita nafty alebo nesprávna značka sú prvým dôvodom, ktorý treba zvážiť pri posudzovaní abnormálnych porúch výfuku motora.
Vďaka použitiu systému vstrekovania paliva PT v motore QSK60 je otvor vstrekovača malý a presnosť je vysoká, čo si vyžaduje prísne požiadavky na kvalitu a triedu nafty.
Vzhľadom na veľmi stabilnú ponuku nafty v banských podnikoch sa všetky zariadenia tankujú naftou na pevných čerpacích staniciach alebo na vyhradených tankovacích autách. Ak je výfuk motora abnormálny v dôsledku problémov s kvalitou nafty, viaceré zariadenia budú mať podobné poruchy súčasne.
2. Skontrolujte vložku vzduchového filtra
Upchatie alebo nečistoty vo vzduchovom filtri môžu spôsobiť slabé sanie motora. Ak je výfuk normálny počas chodu naprázdno a nevyskytujú sa žiadne iné abnormálne javy a výfuk je abnormálny iba počas prevádzky s vysokým zaťažením, prvá úvaha zvyčajne spočíva v tom, či nie je problém so vzduchovým filtrom.
Odstráňte vzduchový filter, aby ste skontrolovali nečistoty a upchatie, a podľa potreby ho vymeňte alebo vyčistite.
QSK60 je vybavený primárnym vzduchovým filtrom a bezpečnostným vzduchovým filtrom. Ak znečistenie nie je silné, možno ho vyčistiť stlačeným vzduchom a v prípade potreby vymeniť za nový filtračný prvok. Súčasne by sa mala vyčistiť nádoba na zachytávanie prachu.
3. Skontrolujte sacie potrubie
Únik vzduchu v sacom potrubí môže spôsobiť nedostatočné nasávanie vzduchu do motora a tiež viesť k abnormálnemu zlyhaniu výfuku.
Motor QSK60 využíva bipolárne preplňovanie turbodúchadlom a sekundárny sací systém medzichladiča s 8 inštalovanými turbodúchadlami a 6 medzichladičmi. Usporiadanie sacieho potrubia je zložité a existuje veľa spojení.
Skontrolujte gumovú manžetu na pripojení potrubia, či nie je starnutá, prasknutá alebo inak poškodená, skontrolujte, či nie je uvoľnená svorka gumovej manžety, skontrolujte, či je uvoľnený snímač alebo zástrčka na priečnom potrubí medzichladiča, skontrolujte, či nie je prasknutý kryt medzichladiča, či je inštalácia skrutky sú uvoľnené, ak je poškodené tesniace tesnenie a ak nejaké cudzie predmety blokujú alebo poškodzujú interiér.
Ak dôjde k netesnosti v sacom potrubí, motor pri chode pod záťažou zvyčajne vydáva ostrý pískavý zvuk.
4. Skontrolujte systém preplňovania turbodúchadlom
Zlá činnosť turbodúchadla môže viesť k nedostatočnému nasávanému vzduchu, čo má za následok, že motor vydáva čierny dym.
Nainštalujte 4 nízkotlakové turbodúchadlá a 4 vysokotlakové turbodúchadlá na motor QSK60. Skontrolujte, či nie sú prasknuté skrine turbodúchadla a poškodené obežné kolesá a poškodené turbodúchadlá vymeňte alebo opravte.
Skontrolujte, či nedochádza k úniku vo výfukovom potrubí. Netesnosť vo výfukovom potrubí môže spôsobiť zlý pohon turba.
Fenomén prasknutia skrutiek vo výfukovom potrubí motora QSK60 je pomerne častý. Pri údržbárskych prácach je potrebné včas starostlivo skontrolovať a vymeniť zlomené skrutky výfukového potrubia a tesniace oceľové tesnenia.
5. Skontrolujte mechanizmus ventilu
Skontrolujte ventilovú pružinu a tesnenie ventilu. Poškodenie ventilovej pružiny a deformácia alebo opotrebovanie tesnenia ventilu spôsobí uvoľnenie tesnenia ventilu, čo vedie k zníženiu tlaku vo valci.
Skontrolujte vôľu ventilov, ktorá priamo ovplyvňuje časovanie ventilov a môže spôsobiť abnormálne objemy nasávania a výfuku v spaľovacej komore, čo vedie k nerovnováhe v pomere zmesi vzduchu a paliva a vedie k emisiám čierneho dymu.
Na kontrolu vôle ventilu je potrebný špecializovaný manometer.
Maximálna vôľa výfukového ventilu motora QSK60 je 0,81 mm a maximálna vôľa sacieho ventilu je 0,36 mm [4].
Ventilová vôľa sa musí pravidelne kontrolovať a odporúčaný interval kontroly pre motory QSK60 je 10 000 hodín.
Nesprávna vôľa ventilov môže byť tiež sprevádzaná nízkym výkonom, ťažkosťami pri štartovaní a dokonca aj silnými kovovými nárazmi vo ventilovom rozvode.
6. Skontrolujte kompresný tlak valca
Keď sú súčasti vložky valca a piestu silne opotrebované, tesnenie valca nemusí byť tesné, čo vedie k zníženiu kompresného tlaku valca a dokonca aj oleja vstupujúceho do spaľovacej komory, čo má za následok neúplné spaľovanie paliva a emisie čierneho dymu.
Táto porucha je zvyčajne sprevádzaná horením motorového oleja, modrým dymom, zvýšeným odpadovým tlakom v kľukovej skrini, zníženým výkonom a dokonca aj automatickým vypínaním.
Špeciálne nástroje na detekciu tlaku vo valci možno použiť na meranie kompresného tlaku valca, detekciu jedného valca, valec po valci.
Vstreknite stlačený vzduch do valca cez vzduchový ventil nainštalovaný na otvore vstrekovača, sledujte rýchlosť uvoľnenia tlaku a porovnajte ju so štandardnou hodnotou, aby ste zistili, či je tlak príliš nízky.
Ak je čas uvoľnenia tlaku valca výrazne nižší ako štandardná hodnota alebo iné valce, možno dospieť k záveru, že vložka valca alebo súčasti piestu tohto valca boli značne opotrebované.
Okrem toho môže uvoľnený uzáver ventilu a poškodené tesnenie valca tiež viesť k zníženiu kompresného tlaku valca a k emisii čierneho dymu.
7. Skontrolujte palivový systém
Palivový systém motora QSK60 je riadený elektronickým systémom Quantum založeným na HPI (High Pressure Injection).
Systém prijíma signály z rôznych snímačov, analyzuje ich a spracováva prostredníctvom ECM (Electronic Control Module) a posiela riadiace príkazy do ovládačov, čím sa dosahuje presná kontrola nad vstrekovaním, časovaním, množstvom paliva a tlakom paliva motora.
1) Abnormálny systém riadenia paliva môže viesť k nadmernému prívodu paliva, abnormálnemu časovaniu vstrekovania paliva alebo tlaku vstrekovania v motore.
Nadmerné vstrekovanie paliva môže spôsobiť, že nadmerné množstvo nafty prenikne do spaľovacej komory a úplne nespáli, čo má za následok čierny dym.
Abnormálne načasovanie vstrekovania paliva, predčasné vstrekovanie paliva do spaľovacej komory zvyšuje množstvo vopred zmiešaného paliva, zatiaľ čo neskoré vstrekovanie paliva do spaľovacej komory spôsobuje, že sa pred spaľovaním vypustí veľké množstvo paliva, čo môže viesť k emisii čierneho dymu .
Abnormálny vstrekovací tlak ovplyvní načasovanie vstrekovania. Nižší vstrekovací tlak spôsobí skorší štart vstrekovania, zatiaľ čo vyšší vstrekovací tlak oneskorí vstrekovací čas, čo vedie k čiernemu dymu.
Abnormálny systém riadenia paliva môže tiež spôsobiť nedostatok výkonu motora, zvýšenú spotrebu paliva a dokonca problémy so štartovaním.
Skontrolujte palivový riadiaci systém tak, že najskôr prečítate chybový kód prostredníctvom riadiaceho softvéru systému, aby ste určili rozsah poruchy.
Skontrolujte, či sa kalibračná hodnota ECM zhoduje s menovitou hodnotou, a v prípade rozdielu prekalibrujte.
Zmerajte signály na každej svorke ECM. Ak nie je k dispozícii žiadny signál alebo napätie signálu prekračuje limitnú hodnotu, je možné určiť, že modul ECM je poškodený.
Demontujte ovládač, aby ste skontrolovali znečistenie a v prípade potreby ho vyčistite.
Skontrolujte odpor medzi kolíkmi ovládača. Ak hodnota odporu nezodpovedá technickým špecifikáciám, je možné určiť, že pohon má poruchu [5].
2) Palivo vstrekované do valca musí byť dôkladne rozprášené a zmiešané so vzduchom vo vnútri valca.
Poškodené vstrekovače paliva môžu spôsobiť zlé rozprášenie paliva alebo dokonca priame kvapkanie do valca, čo má za následok neúplné spaľovanie paliva a emisie čierneho dymu.
Pomocou Cense diagnostikujte teplotu každého valca a vymeňte vstrekovač paliva vo valci s abnormálnou teplotou.
"O" krúžok vstrekovača motora QSK60, medené tesnenie hlavy
Poškodenie podložky a usadzovanie uhlíka sú bežné javy.
2, Modrý dym vychádzajúci z výfuku
Modrý dym vychádzajúci z výfuku sa týka spaľovania motorového oleja vstupujúceho do valca, vytvárania modrého dymu a vypúšťania, bežne známeho ako „horiaci motorový olej“.
Je normálne, že sa na spaľovaní podieľa malé množstvo motorového oleja. Motor QSK60 integruje systém riadenia oleja Centinel, ktorý umožňuje malému množstvu motorového oleja podieľať sa na spaľovaní.
Ak sa na spaľovaní podieľa nadmerné množstvo motorového oleja a výfukové potrubie neustále vypúšťa modrý dym, znamená to poruchu motora.
Riešenie problémov s motorom QSK60 vyžarujúcim modrý dym sa začína hlavne z nasledujúcich aspektov.
1. Skontrolujte hladinu oleja
Keď je hladina oleja v olejovej vani príliš vysoká, olej strieka na vnútornú stenu valca s vysokorýchlostným kľukovým hriadeľom a vstupuje do spaľovacej komory s vratným piestom, aby sa podieľal na spaľovaní.
Jednoducho vysoká hladina oleja môže spôsobiť modrý dym. V dôsledku zapojenia motorového oleja do spaľovania vzniká veľké množstvo tepla, ktoré zvyšuje výkon motora a nie je riadené systémom riadenia paliva, čo má za následok zvýšenie voľnobežných otáčok motora.
Správna hladina oleja pre motor QSK60 by mala byť medzi značkou „H“ a značkou „L“ na mierke.
Zastavte motor na 5-10 minút, aby olej v horných častiach motora mohol úplne vytiecť späť.
Skontrolujte mierku hladiny oleja. Ak je hladina oleja nad "H", prebytočný olej treba vypustiť.
Zároveň by sa mal skontrolovať stav oleja v rezervnej nádrži systému riadenia oleja Centinel.
Ak je hladina oleja v motore vysoká a hladina oleja v nádržke na dopĺňanie oleja nízka, znamená to, že sa vyskytol problém so systémom automatického dopĺňania oleja a mal by byť opravený.
2. Skontrolujte vodiacu tyč ventilu
Porucha olejového tesnenia vedenia ventilu alebo nadmerná vôľa medzi vedením ventilu a driekom ventilu môže spôsobiť nasávanie veľkého množstva oleja do komory sacieho vahadla a podieľať sa na spaľovaní vo valci.
Otvorte kryt komory vahadla, skontrolujte olejové tesnenie na hornom konci vedenia ventilu a medzeru medzi vedením a driekom ventilu a vymeňte opotrebované alebo chybné diely.
3. Skontrolujte komponenty valca a piestu
Zarovnanie piestneho krúžku, spätná inštalácia, opotrebovanie, zlomenie, ťahanie valca a nadmerná vôľa medzi opotrebením piestu a valca môžu spôsobiť zlé utesnenie medzi piestnym krúžkom a valcom, čo má za následok nasávanie veľkého množstva oleja do valca, ktorý sa podieľa na spaľovaní. a vyžarujú modrý dym sprevádzaný poklesom výkonu motora, vysokým odpadovým tlakom v kľukovej skrini a vážnym nahromadením uhlíka alebo oleja vo vstrekovači paliva.
Skontrolujte tlak vzduchu každého valca, vykonajte tlakovú skúšku na každom valci a skontrolujte, či je čas udržania tlaku vzduchu dostatočný.
Ak motor práve prešiel väčšími opravami, existuje väčšia možnosť, že piestne krúžky budú zarovnané alebo budú nesprávne nainštalované.
Každý piest motora QSK60 je vybavený tromi piestnymi krúžkami, a to horným krúžkom, stredným krúžkom a olejovým krúžkom. Počas montáže by mali byť ich otvory usporiadané pod určitým uhlom, aby sa zabránilo tomu, že budú v rovnakej priamke. Odporúča sa ich otočiť o 120 stupňov.
Výmena piesta je označená číslom dielu, ktoré musí pri montáži smerovať k hornej časti piesta.
Otočením kotúča piesta do hornej úvrate skontrolujte, či na vnútornej stene valca nie sú nejaké zvislé škrabance alebo leštenie.
Ak sú škrabance alebo je vyleštených viac ako 20 % plochy zdvihu piestneho krúžku, valec musí byť vymenený.
Ak dôjde k prasknutiu piestneho krúžku alebo k vážnejšiemu poškodeniu, v olejovej vani sú zvyčajne viditeľné kovové úlomky.
4. Skontrolujte turbodúchadlo
Modrý dym z výfuku motora môže spôsobiť aj poškodenie turbodúchadla.
Turbodúchadlo sa skladá z dvoch častí: kompresora a turbíny. Porucha olejového tesnenia rotora kompresora môže spôsobiť vniknutie oleja do sacieho potrubia a podieľať sa na spaľovaní.
Ak je turbína poškodená a dochádza k úniku oleja, motorový olej sa vyparí vysokoteplotnými výfukovými plynmi, čím sa vytvorí modrý dym, ktorý sa uvoľní z výfukového potrubia. Ak z turbodúchadla uniká olej, dá sa to zistiť demontážou sacieho potrubia.
3, Výfuk vydáva biely dym
Základným dôvodom emisie bieleho dymu z výfuku naftového motora je, že v palivovom systéme je vlhkosť, ktorá sa zahrieva a mení na bielu vodnú paru, ktorá sa uvoľňuje spolu s výfukovými plynmi, alebo nejaké nespálené palivo, ktoré sa stáva sivobielym dymom ( olejové výpary) sa vypúšťajú spolu s výfukovými plynmi.
1. V palivovom systéme je vlhkosť
Existujú dve situácie, keď je v palivovom systéme vlhkosť:
① Nadmerný obsah vody v palive;
② Chladivo vstupuje do spaľovacej komory.
Keď je v palivovom systéme vlhkosť, dlaň v blízkosti výfukového potrubia bude cítiť výrazne vlhkú [7].
1) Keď je kvalita paliva nízka a obsah vody je príliš vysoký, voda sa vo valci pri vysokej teplote vyparuje na paru a spolu s výfukovými plynmi sa uvoľňuje ako biely dym.
Odstráňte odlučovač oleja a vody a skontrolujte, či je v ňom veľké množstvo vlhkosti, čo naznačuje nízku kvalitu nafty.
Najprv vypustite vodu z olejového okruhu a potom vypustite vodu z palivovej nádrže a palivového filtra cez vypúšťací ventil.
2) Praskliny alebo pieskové otvory v hlave valcov alebo valcoch, poškodené tesnenia valcov alebo uvoľnené skrutky hlavy valcov môžu spôsobiť presakovanie chladiacej kvapaliny do spaľovacej komory, premenu na bielu vodnú paru a jej vypúšťanie.
Skontrolujte, či hladina chladiacej kvapaliny výrazne neklesla. Pri štartovaní motora otvorte kryt nádrže na vodu a sledujte, či hladina vody nebublá.
Skontrolujte, či sa výrazne zvýšila hladina oleja a či sa v odpadovom tlakovom potrubí odvzdušňovača kľukovej skrine nenachádza mliečna biela kvapalina.
Ak existujú vyššie uvedené javy, znamená to, že chladiaca kvapalina unikla do spaľovacej komory.
Najprv skontrolujte, či je dostatočná tesnosť každej skrutky hlavy valcov.
Ak sa zistí, že skrutka hlavy valcov je uvoľnená, na meranie voľnej dĺžky skrutky by sa malo použiť špeciálne meradlo alebo posuvné meradlo. Ak výsledok merania presahuje špecifikovanú maximálnu povolenú voľnú dĺžku, mal by sa vyradiť.
Správna metóda utiahnutia skrutiek hlavy valcov motora QSK60 je utiahnuť skrutky na 300 N · M (221 stôp lb) a potom ich otočiť v smere hodinových ručičiek o 90 stupňov.
Ak skrutky hlavy valcov nie sú uvoľnené alebo porucha nie je po dotiahnutí vyriešená, je potrebné vyvinúť tlak na vnútro nádržky na vodu, aby sa ďalej určilo miesto úniku. Tlak vo vodnej nádrži motora QSK60 by nemal prekročiť 140 kPa (20 PSI).
Vypustite motorový olej a vyberte olejovú vaňu, aby ste spozorovali únik vody.
Po identifikácii miesta úniku otvorte príslušnú hlavu valca, skontrolujte, či nie je poškodená hlava valcov, tesnenie hlavy valcov, valec valca atď., a vymeňte všetky poškodené diely.
2. Zlé spaľovanie paliva
1) Okolitá teplota alebo teplota motora je príliš nízka, čo spôsobuje, že niektoré palivo sa nespáli a zmení sa na olejovú paru, ktorá sa uvoľňuje z výfukového potrubia.
Motor QSK60 je vybavený predhrievacím zariadením. Najprv skontrolujte, či predhrievacie zariadenie funguje správne.
Ak predhrievacie zariadenie funguje normálne a biely dym so zvyšovaním teploty motora postupne mizne, ide o normálny jav a netreba ho ďalej vylučovať.
2) Ak predhrievacie zariadenie funguje správne a príznak bieleho dymu stále pretrváva pri zvyšovaní teploty motora, je potrebné skontrolovať, či je správne načasovanie vstreku paliva.
Neskoré vstrekovanie paliva má za následok zlé premiešanie oleja a plynu, čo vedie k tvorbe veľkého množstva vodnej pary a dymu pri spaľovaní.
3) Ak sa biely dym pri zvyšovaní teploty motora postupne mení na čierny, je potrebné skontrolovať vstrekovače paliva každého valca.
Ak má vstrekovač paliva slabé rozprášenie alebo dokonca kvapká olej, bude to mať za následok nesprávny pomer zmesi paliva a vzduchu, čo vedie k neúplnému spaľovaniu paliva a ľahkej tvorbe vodnej pary a dymu.
Ak žiadna z vyššie uvedených metód neodstráni poruchu, porucha by mala byť spôsobená nedostatočným kompresným tlakom vo valci.
Skontrolujte tlak každého valca a opravte valce s výraznými tlakovými rozdielmi.
Opotrebenie valca, deformácia alebo zlomenie komponentov piestneho krúžku alebo zlé tesnenie ventilu môžu viesť k nedostatočnému tlaku vo valci.
Špecifické metódy kontroly vstrekovačov paliva a tlaku vo valcoch môžu byť uvedené v predchádzajúcej časti o poruchách čierneho dymu z výfuku.
4, Záver
Abnormálne výfukové plyny sú komplexným odrazom vnútorných porúch motora a zistenie, či je motor v dobrom prevádzkovom stave prostredníctvom výfukových podmienok, je jedným z dôležitých prostriedkov na odstránenie porúch motora.
Ak sa podarí včas odstrániť poruchu výfukových plynov motora, dokáže zabezpečiť ideálny chod motora, predĺžiť jeho životnosť a vyhnúť sa zbytočným ekonomickým stratám.
