Двигателят Cummins QSK60 е дизелов двигател с висока мощност с V-образен 16-цилиндров двигател, работен обем 60L и номинална мощност 1985kW. Използва се главно в минната, енергетиката и корабоплаването и е водещ модел, произведен от Cummins.
Цветът на дима от отработените газове на дизелов двигател е важно и най-интуитивно условие за определяне дали двигателят е в добро работно състояние.
Когато двигателят достигне нормална температура, отделяният отработен газ обикновено е безцветен дим.
По време на работа с висока скорост и голямо натоварване цветът на дима от отработените газове може да е леко сив.
Ако се отделя черен, син или бял дим, това показва, че двигателят има ненормална повреда в изпускателната система.
1, Ауспухът излъчва черен дим
Емисиите на черен дим от отработените газове са явление, при което малки частици, генерирани от непълното изгаряне на дизела, се отделят с отработените газове.
При откриване на необичайни емисии на отработени газове от двигателя QSK60, следните аспекти трябва да бъдат взети под внимание при проверка.
1. Проверете качеството на дизеловото гориво
Лошото качество на дизела или неправилната марка е първата причина, която трябва да имате предвид, когато преценявате необичайните неизправности на изгорелите газове на двигателя.
Поради използването на PT система за впръскване на гориво в двигателя QSK60, отворът на инжектора е малък и прецизността е висока, което изисква строги изисквания за качество и качество на дизела.
Като се има предвид много стабилното снабдяване с дизел в минните предприятия, цялото оборудване се зарежда с дизел на фиксирани пунктове за зареждане с гориво или специални камиони за зареждане. Ако изгорелите газове на двигателя са необичайни поради проблеми с качеството на дизела, множество устройства ще изпитат подобни повреди едновременно.
2. Проверете елемента на въздушния филтър
Запушването или мръсотията във въздушния филтър може да причини лошо засмукване на двигателя. Ако изгорелите газове са нормални по време на работа на празен ход и няма други необичайни явления, а изгорелите газове са необичайни само по време на работа с голямо натоварване, първото съображение обикновено е дали има проблем с въздушния филтър.
Отстранете въздушния филтър, за да проверите за мръсотия и запушване, и го сменете или почистете според случая.
QSK60 е оборудван с първичен въздушен филтър и предпазен въздушен филтър. Ако замърсяването не е силно, може да се почисти със сгъстен въздух и да се смени с нов филтърен елемент, ако е необходимо. В същото време чашата за събиране на прах трябва да се почисти.
3. Проверете всмукателния тръбопровод
Изтичането на въздух във всмукателната тръба може да причини недостатъчен прием на въздух в двигателя и също да доведе до необичайна повреда на изпускателната система.
Двигателят QSK60 използва биполярно турбокомпресор и система за всмукване на вторичен междинен охладител, с монтирани 8 турбокомпресора и 6 междинни охладителя. Оформлението на всмукателния тръбопровод е сложно и има много връзки.
Проверете гумената втулка на тръбопроводната връзка за стареене, напукване или други повреди, проверете дали скобата на гумената втулка е разхлабена, проверете дали сензорът или тапата на напречната тръба на междинния охладител е разхлабена, проверете дали корпусът на междинния охладител е напукан, дали инсталацията болтовете са разхлабени, ако уплътнителното уплътнение е повредено и ако има чужди предмети, блокиращи или повреждащи вътрешността.
Ако има теч във всмукателната тръба, двигателят обикновено издава остър свистящ звук, когато работи под натоварване.
4. Проверете системата за турбокомпресор
Лошата работа на турбокомпресора може да доведе до недостатъчен входящ въздух, което води до изпускане на черен дим от двигателя.
Инсталирайте 4 турбокомпресора с ниско налягане и 4 турбокомпресора с високо налягане на двигателя QSK60. Проверете за напукани корпуси на турбокомпресора и повредени работни колела и сменете или поправете повредените турбокомпресори.
Проверете дали има теч в изпускателния колектор. Течът в изпускателния колектор може да причини лошо турбо задвижване.
Феноменът на счупване на болтове в изпускателния колектор на двигателя QSK60 е доста често срещан. Необходимо е внимателно да се проверят и своевременно да се сменят счупените болтове на изпускателния колектор и уплътнителните стоманени уплътнения по време на ремонтните работи.
5. Проверете механизма на клапана
Проверете пружината на клапана и уплътнението на клапана. Повреда на пружината на клапана и деформация или износване на уплътнението на клапана ще доведе до разхлабване на уплътнението на клапана, което води до намаляване на налягането в цилиндъра.
Проверете хлабината на клапана, която пряко влияе върху времето на клапана и може да причини необичайни входящи и изходящи обеми в горивната камера, което води до дисбаланс в съотношението на сместа въздух-гориво и води до емисии на черен дим.
За проверка на хлабината на клапана е необходим специален манометър.
Максималната хлабина на изпускателния клапан на двигателя QSK60 е 0.81 mm, а максималната хлабина на всмукателния клапан е 0,36 mm [4].
Хлабината на клапаните трябва да се проверява редовно, а препоръчителният интервал за проверка за двигатели QSK60 е 10 000 часа.
Неправилната хлабина на клапаните може също да бъде придружена от ниски конски сили, затруднено стартиране и дори силни звуци от метален удар в клапанния механизъм.
6. Проверете налягането на компресията на цилиндъра
Когато обвивката на цилиндъра и компонентите на буталото са силно износени, уплътнението на цилиндъра може да не е стегнато, което води до намаляване на налягането на компресия в цилиндъра и дори до навлизане на масло в горивната камера, което води до непълно изгаряне на горивото и емисии на черен дим.
Тази неизправност обикновено е придружена от изгаряне на двигателно масло, син дим, повишено налягане на отпадъчните газове в картера, намалена мощност и дори автоматично изключване.
Специални инструменти за откриване на налягането в цилиндъра могат да се използват за измерване на налягането на компресия в цилиндъра, откриване на един цилиндър, цилиндър по цилиндър.
Инжектирайте сгъстен въздух в цилиндъра през въздушния клапан, монтиран на отвора на инжектора, наблюдавайте скоростта на освобождаване на налягането и я сравнете със стандартната стойност, за да определите дали налягането е твърде ниско.
Ако времето за освобождаване на налягането на даден цилиндър е значително по-ниско от стандартната стойност или от други цилиндри, може да се заключи, че обвивката на цилиндъра или компонентите на буталото на този цилиндър са били силно износени.
В допълнение, разхлабеното затваряне на клапана и повреденото уплътнение на цилиндъра също могат да доведат до намаляване на компресионното налягане в цилиндъра и емисия на черен дим.
7. Проверете горивната система
Горивната система на двигателя QSK60 се управлява от Quantum електронна система, базирана на HPI (High Pressure Injection).
Системата получава сигнали от различни сензори, анализира ги и ги обработва чрез ECM (Electronic Control Module) и изпраща команди за управление към изпълнителните механизми, като по този начин постига прецизен контрол върху впръскването, времето, количеството гориво и налягането на горивото на двигателя.
1) Ненормалната система за управление на горивото може да доведе до прекомерно подаване на гориво, необичайно време на впръскване на гориво или налягане на впръскване в двигателя.
Прекомерното впръскване на гориво може да доведе до навлизане на прекомерно количество дизел в горивната камера и да не изгори напълно, което води до черен дим.
Ненормалното време за впръскване на гориво, преждевременното впръскване на гориво в горивната камера увеличава количеството предварително смесено гориво, докато късното впръскване на гориво в горивната камера води до изхвърляне на голямо количество гориво преди изгаряне, като и двете могат да доведат до емисии на черен дим .
Ненормалното налягане на впръскване ще повлияе на времето на впръскване. По-ниското налягане на впръскване ще накара впръскването да започне по-рано, докато по-високото налягане на впръскване ще забави времето за впръскване, което ще доведе до черен дим.
Анормалната система за управление на горивото също може да причини недостиг на мощност на двигателя, повишен разход на гориво и дори затруднено стартиране.
Проверете системата за управление на горивото, като първо прочетете кода за грешка чрез софтуера за управление на системата, за да определите обхвата на грешката.
Проверете дали стойността на калибриране на ECM съответства на номиналната стойност и калибрирайте повторно, ако има разлика.
Измерете сигналите на всяка клема на ECM. Ако няма сигнал или напрежението на сигнала надвишава граничната стойност, може да се определи, че ECM модулът е повреден.
Извадете задвижващия механизъм, за да проверите за мръсотия и почистете, ако е необходимо.
Проверете съпротивлението между щифтовете на задвижващия механизъм. Ако стойността на съпротивлението не отговаря на техническите спецификации, може да се определи, че задвижващият механизъм има повреда [5].
2) Горивото, впръскано в цилиндъра, трябва да бъде напълно пулверизирано и смесено с въздуха вътре в цилиндъра.
Повредените горивни инжектори могат да причинят лошо разпръскване на горивото или дори директно капене в цилиндъра, което води до непълно изгаряне на горивото и емисии на черен дим.
Използвайте Cense, за да диагностицирате температурата на всеки цилиндър и да смените горивния инжектор в цилиндъра с ненормална температура.
"О" пръстен на инжектора на двигателя QSK60, медно уплътнение на главата
Повредата на накладките и отлагането на въглерод са често срещани явления.
2, Син дим, излъчван от ауспуха
Синият дим, изпускан от отработените газове, се отнася до изгарянето на двигателно масло, което влиза в цилиндъра, генерира син дим и се изхвърля, обикновено известно като "изгаряне на двигателно масло".
Нормално е малко количество моторно масло да участва в горенето. Двигателят QSK60 интегрира системата за управление на маслото Centinel, която позволява малко количество двигателно масло да участва в изгарянето.
Ако прекомерно количество двигателно масло участва в горенето и изпускателната тръба непрекъснато излъчва син дим, това показва, че има неизправност в двигателя.
Отстраняването на неизправности на двигател QSK60, излъчващ син дим, започва главно от следните аспекти.
1. Проверете нивото на маслото
Когато нивото на маслото в масления съд е твърде високо, маслото ще се пръсне върху вътрешната стена на цилиндъра с високоскоростния колянов вал и ще влезе в горивната камера с възвратно-постъпателното бутало, за да участва в изгарянето.
Само високото ниво на маслото може да причини син дим. Поради участието на двигателното масло в горенето се генерира голямо количество топлина, което увеличава мощността на двигателя и не се контролира от системата за управление на горивото, което води до увеличаване на оборотите на празен ход на двигателя.
Правилното ниво на маслото за двигателя QSK60 трябва да бъде между маркировката "H" и маркировката "L" на измервателната пръчка.
Спрете двигателя за 5-10 минути, за да позволите на маслото в горните части на двигателя да изтече напълно обратно.
Проверете нивото на маслото. Ако нивото на маслото е над "H", излишното масло трябва да се източи.
В същото време трябва да се провери състоянието на маслото в резервоара за масло на системата за управление на маслото Centinel.
Ако нивото на маслото в двигателя е високо и нивото на маслото в резервоара за попълване на масло е ниско, това показва, че има проблем с автоматичната система за попълване на масло и трябва да се поправи.
2. Проверете водещия прът на клапана
Повреда на масленото уплътнение на водача на клапана или прекомерната хлабина между водача на клапана и стеблото на клапана може да доведе до изсмукване на голямо количество масло във всмукателната камера на кобилицата и участие в изгарянето в цилиндъра.
Отворете капака на камерата на кобилицата, проверете уплътнението на маслото в горния край на водача на клапана и пролуката между водача и стеблото на клапана и сменете износените или повредени части.
3. Проверете корпуса на цилиндъра и компонентите на буталото
Подравняването на буталните пръстени, обратната инсталация, износването, счупването, издърпването на цилиндъра и прекомерното износване на хлабината между буталото и цилиндъра могат да причинят лошо уплътнение между буталния пръстен и цилиндъра, което води до засмукване на голямо количество масло в цилиндъра, за да участва в горенето и изпускат син дим, придружен от намаляване на мощността на двигателя, високо налягане на отпадъците в картера и сериозно натрупване на въглерод или масло в горивния инжектор.
Проверете налягането на въздуха на всеки цилиндър, направете тест за налягане на всеки цилиндър и проверете дали времето за задържане на налягането на въздуха е достатъчно.
Ако двигателят току-що е бил подложен на основен ремонт, има по-голяма вероятност буталните пръстени да са подравнени или да бъдат монтирани неправилно.
Всяко бутало на двигателя QSK60 е оборудвано с три бутални пръстена, а именно горен пръстен, среден пръстен и маслен пръстен. По време на сглобяването им отворите трябва да са разместени под определен ъгъл, за да не бъдат в една и съща права линия. Препоръчително е да ги разположите на 120 градуса.
Смяната на буталото е маркирана с номера на частта, който трябва да е обърнат към горната част на буталото по време на монтажа.
Проверете за вертикални драскотини или полиране на вътрешната стена на цилиндъра, като завъртите буталния диск до горната мъртва точка.
Ако има драскотини или повече от 20% от зоната на хода на буталния пръстен е полирана, цилиндърът трябва да се смени.
Ако има счупване на бутален пръстен или по-сериозна повреда, металните остатъци обикновено се виждат в масления съд.
4. Проверете турбокомпресора
Повредата на турбокомпресора също може да причини син дим от изгорелите газове на двигателя.
Турбокомпресорът се състои от две части: компресор и турбина. Повредата на масленото уплътнение на ротора на компресора може да доведе до навлизане на масло във всмукателния канал и участие в горенето.
Ако турбината е повредена и изпуска масло, маслото на двигателя ще се изпари от високотемпературни отработени газове, генерирайки син дим, който се отделя от изпускателната тръба. Ако турбокомпресорът изпуска масло, това може да се открие чрез разглобяване на всмукателната тръба.
3, Ауспухът излъчва бял дим
Основната причина за отделянето на бял дим от отработените газове на дизеловия двигател е наличието на влага в горивната система, която се нагрява и превръща в бяла водна пара, която се отделя с отработените газове, или малко неизгоряло гориво, което става сиво бял дим ( маслени пари) се отделят с отработените газове.
1. Има влага в горивната система
Има две ситуации, при които има влага в горивната система:
① Прекомерно съдържание на вода в горивото;
② Охлаждащата течност навлиза в горивната камера.
Когато в горивната система има влага, дланта близо до изпускателната тръба ще се усеща забележимо влажна [7].
1) Когато качеството на горивото е лошо и съдържанието на вода е твърде високо, водата се изпарява в пара при висока температура в цилиндъра и се отделя като бял дим с отработените газове.
Отстранете масло-водния сепаратор и проверете дали има голямо количество влага, което показва лошо качество на дизела.
Първо източете водата в масления кръг и след това източете водата в резервоара за гориво и горивния филтър през изпускателния клапан.
2) Пукнатини или дупки от пясък в главата на цилиндъра или корпуса на цилиндъра, повредени уплътнения на цилиндъра или разхлабени болтове на главата на цилиндъра могат да причинят проникване на охлаждаща течност в горивната камера, превръщайки се в бяла водна пара и изпускайки се.
Проверете дали нивото на охлаждащата течност е намаляло значително. Когато стартирате двигателя, отворете капака на резервоара за вода и наблюдавайте дали повърхността на водата бълбука.
Проверете дали нивото на маслото се е повишило значително и дали има млечнобяла течност в тръбата за отпадно налягане на вентилатора на картера.
Ако горните явления са налице, това означава, че охлаждащата течност е изтекла в горивната камера.
Първо проверете дали стегнатостта на всеки болт на цилиндровата глава е достатъчна.
Ако се установи, че болтът на главата на цилиндъра е разхлабен, трябва да се използва специален габарит или шублер за измерване на свободната дължина на болта. Ако резултатът от измерването надвишава определената максимално допустима свободна дължина, той трябва да се изхвърли.
Правилният метод за затягане на болтовете на цилиндровата глава на двигателя QSK60 е да затегнете болтовете до 300 N · M (221 фута lb) и след това да ги завъртите по посока на часовниковата стрелка на 90 градуса.
Ако болтовете на главата на цилиндъра не са разхлабени или повредата не е отстранена след затягане, е необходимо да се приложи натиск върху вътрешността на резервоара за вода, за да се определи допълнително местоположението на теча. Налягането на резервоара за вода на двигателя QSK60 не трябва да надвишава 140kPa (20PSI).
Източете маслото от двигателя и свалете масления съд, за да наблюдавате изтичането на вода.
След идентифициране на мястото на изтичане, отворете съответната глава на цилиндъра, проверете за повреда по главата на цилиндъра, гарнитурата на главата на цилиндъра, цилиндъра и т.н. и сменете всички повредени части.
2. Лошо изгаряне на горивото
1) Околната температура или температурата на двигателя е твърде ниска, което води до това, че част от горивото не успява да изгори и се превръща в маслени пари, които се отделят от изпускателната тръба.
Двигателят QSK60 е оборудван с устройство за предварително нагряване. Първо проверете дали устройството за предварително нагряване работи правилно.
Ако устройството за предварително загряване работи нормално и белият дим постепенно изчезва с повишаване на температурата на двигателя, това е нормално явление и не е необходимо да се изключва допълнително.
2) Ако устройството за предварително загряване работи правилно и симптомът на бял дим все още продължава, докато температурата на двигателя се повишава, е необходимо да проверите дали моментът на впръскване на гориво е правилен.
Късното впръскване на гориво води до лошо смесване на масло и газ, което води до образуването на голямо количество водна пара и дим по време на горене.
3) Ако белият дим постепенно се превърне в черен дим с повишаване на температурата на двигателя, е необходимо да проверите горивните инжектори на всеки цилиндър.
Ако горивният инжектор има лошо разпръскване или дори капе масло, това ще доведе до неправилно съотношение на горивовъздушната смес, което води до непълно изгаряне на горивото и лесно образуване на водна пара и дим.
Ако нито един от горните методи не отстрани повредата, повредата трябва да е причинена от недостатъчно налягане на компресия в цилиндъра.
Проверете налягането на всеки цилиндър и поправете цилиндрите със значителни разлики в налягането.
Износването на цилиндъра, деформацията или счупването на компонентите на буталния пръстен или лошото уплътнение на клапана могат да доведат до недостатъчно налягане в цилиндъра.
Специфичните методи за проверка на горивните инжектори и налягането в цилиндъра могат да се отнасят до предишния раздел за неизправности в черния дим на отработените газове.
4, Заключение
Ненормалното изпускане е цялостно отражение на вътрешните неизправности на двигателя и определянето дали двигателят е в добро работно състояние чрез условията на отработените газове е едно от важните средства за отстраняване на неизправностите на двигателя.
Ако повредата на изгорелите газове на двигателя може да бъде отстранена навреме, това може да осигури идеалната работа на двигателя, да удължи експлоатационния му живот и да избегне ненужни икономически загуби.
