Motorul Cummins QSK60 este un motor diesel de mare putere, cu un motor cu 16 cilindri în formă de V, o cilindree de 60 L și o putere nominală de 1985 kW. Este folosit în principal în industria minieră, energetică și de transport maritim și este un model emblematic produs de Cummins.
Culoarea fumului de evacuare a unui motor diesel este o condiție importantă și cea mai intuitivă pentru a determina dacă motorul este în stare bună de funcționare.
Când motorul atinge temperatura normală, gazele de evacuare emise sunt de obicei fum incolor.
În timpul funcționării la viteză mare și la sarcină mare, culoarea fumului de evacuare poate fi ușor gri.
Dacă este emis fum negru, albastru sau alb, aceasta indică faptul că motorul are o defecțiune anormală de evacuare.
1, evacuarea emite fum negru
Emisia de fum negru din evacuare este un fenomen în care particulele mici generate de arderea incompletă a motorinei sunt evacuate cu gazele de eșapament.
La descoperirea emisiilor anormale de evacuare de la motorul QSK60, următoarele aspecte ar trebui să fie luate în considerare pentru inspecție.
1. Verificați calitatea motorinei
Calitatea proastă a motorinei sau marca incorectă este primul motiv de luat în considerare atunci când se judecă defecțiunile anormale ale eșapamentului motorului.
Datorită utilizării sistemului de injecție de combustibil PT în motorul QSK60, deschiderea injectorului este mică și precizia este ridicată, ceea ce necesită cerințe stricte pentru calitatea și calitatea motorinei.
Având în vedere furnizarea de motorină foarte stabilă în cadrul întreprinderilor miniere, toate echipamentele sunt alimentate cu motorină la puncte fixe de realimentare sau camioane de realimentare dedicate. Dacă evacuarea motorului este anormală din cauza problemelor de calitate diesel, mai multe dispozitive vor avea defecțiuni similare simultan.
2. Verificați elementul filtrului de aer
Blocarea sau murdăria din filtrul de aer poate cauza o aspirație slabă a motorului. Dacă evacuarea este normală în timpul funcționării în gol și nu există alte fenomene anormale, iar evacuarea este anormală numai în timpul funcționării cu sarcină mare, primul aspect este de obicei dacă există o problemă cu filtrul de aer.
Scoateți filtrul de aer pentru a verifica dacă există murdărie și blocaj și înlocuiți-l sau curățați-l după caz.
QSK60 este echipat cu un filtru de aer primar și un filtru de aer de siguranță. Dacă murdăria nu este severă, aceasta poate fi curățată cu aer comprimat și înlocuită cu un nou element de filtru, dacă este necesar. În același timp, vasul de colectare a prafului trebuie curățat.
3. Verificați conducta de admisie
Scurgerile de aer în conducta de admisie pot cauza o admisie insuficientă de aer în motor și, de asemenea, poate duce la o defecțiune anormală a evacuarii.
Motorul QSK60 adoptă un sistem de admisie cu turbocompresor bipolar și intercooler secundar, cu 8 turbocompresoare și 6 intercooler instalate. Dispunerea conductei de admisie este complexă și există multe conexiuni.
Verificați manșonul de cauciuc de la conexiunea conductei pentru îmbătrânire, crăpare sau alte daune, verificați dacă clema manșonului de cauciuc este slăbită, verificați dacă senzorul sau dopul de pe conducta transversală a intercoolerului este slăbit, verificați dacă carcasa intercoolerului este crăpată, dacă instalația șuruburile sunt slăbite, dacă garnitura de etanșare este deteriorată și dacă există obiecte străine care blochează sau deteriorează interiorul.
Dacă există o scurgere în conducta de admisie, motorul va produce de obicei un suierat ascuțit atunci când funcționează sub sarcină.
4. Verificați sistemul de turboalimentare
Funcționarea defectuoasă a turbocompresorului poate duce la o admisie insuficientă a aerului, ceea ce duce la emisia de fum negru din motor.
Instalați 4 turbocompresoare de joasă presiune și 4 turbocompresoare de înaltă presiune pe motorul QSK60. Verificați carcasele turbocompresorului crăpate și rotoarele deteriorate și înlocuiți sau reparați turbocompresoarele deteriorate.
Verificați dacă există vreo scurgere în galeria de evacuare. Scurgerile în galeria de evacuare pot cauza o transmisie turbo proastă.
Fenomenul de spargere a șuruburilor în galeria de evacuare a motorului QSK60 este destul de frecvent. În timpul lucrărilor de întreținere, este necesar să inspectați cu atenție și să înlocuiți șuruburile rupte ale galeriei de evacuare și garniturile de etanșare din oțel.
5. Verificați mecanismul supapei
Verificați arcul supapei și etanșarea supapei. Deteriorarea arcului supapei și deformarea sau uzura etanșării supapei vor duce la slăbirea etanșării supapei, ducând la scăderea presiunii cilindrului.
Verificați jocul supapelor, care afectează direct sincronizarea supapelor și poate cauza volume anormale de admisie și evacuare în camera de ardere, ducând la un dezechilibru în raportul amestecului aer-combustibil și ducând la emisii de fum negru.
Pentru a verifica jocul supapelor este necesar un calibre specializat.
Jocul maxim al supapei de evacuare a motorului QSK60 este de 0,81 mm, iar jocul maxim al supapei de admisie este de 0,36 mm [4].
Jocul supapelor trebuie verificat în mod regulat, iar intervalul de inspecție recomandat pentru motoarele QSK60 este de 10000 de ore.
Jocul incorect al supapelor poate fi, de asemenea, însoțit de putere redusă, dificultăți de pornire și chiar sunete puternice de impact metalic în trenul de supape.
6. Verificați presiunea de compresie a cilindrului
Când căptușeala cilindrului și componentele pistonului sunt uzate sever, etanșarea cilindrului poate să nu fie strânsă, ceea ce duce la o scădere a presiunii de compresie a cilindrului și chiar la intrarea uleiului în camera de ardere, ducând la arderea incompletă a combustibilului și la emisii de fum negru.
Această defecțiune este de obicei însoțită de arderea uleiului de motor, fum albastru, creșterea presiunii reziduale în carter, scăderea puterii și chiar oprirea automată.
Instrumente speciale de detectare a presiunii cilindrului pot fi utilizate pentru a măsura presiunea de compresie a cilindrului, detectarea unui singur cilindru, cilindru cu cilindru.
Injectați aer comprimat în cilindru prin supapa de aer instalată pe orificiul injectorului, observați viteza de reducere a presiunii și comparați-o cu valoarea standard pentru a determina dacă presiunea este prea scăzută.
Dacă timpul de reducere a presiunii al unui cilindru este semnificativ mai mic decât valoarea standard sau a altor cilindri, se poate concluziona că căptușeala cilindrului sau componentele pistonului acelui cilindru au fost uzate grav.
În plus, închiderea slăbită a supapei și garnitura cilindrului deteriorată pot duce, de asemenea, la o scădere a presiunii de compresie a cilindrului și la emisia de fum negru.
7. Verificați sistemul de alimentare
Sistemul de combustibil al motorului QSK60 este controlat de sistemul electronic Quantum bazat pe HPI (High Pressure Injection).
Sistemul primește semnale de la diverși senzori, le analizează și le procesează prin intermediul ECM (Modulul de control electronic) și trimite comenzi de control către actuatoare, obținând astfel un control precis asupra injecției, sincronizarea, cantitatea de combustibil și presiunea combustibilului motorului.
1) Sistemul de control anormal al combustibilului poate duce la alimentarea excesivă cu combustibil, la sincronizarea anormală a injecției de combustibil sau la presiunea injecției în motor.
Injecția excesivă de combustibil poate duce la intrarea excesivă a motorinei în camera de ardere și nu poate arde complet, rezultând fum negru.
Temporizarea anormală a injecției de combustibil, injectarea prematură a combustibilului în camera de ardere crește cantitatea de combustibil preamestecat, în timp ce injectarea târzie a combustibilului în camera de ardere determină descărcarea unei cantități mari de combustibil înainte de ardere, ambele putând duce la emisia de fum negru. .
Presiunea anormală a injecției va afecta momentul injecției. O presiune de injecție mai mică va face ca injecția să înceapă mai devreme, în timp ce o presiune de injecție mai mare va întârzia timpul de injectare, rezultând fum negru.
Sistemul anormal de control al combustibilului poate provoca, de asemenea, o lipsă de putere a motorului, un consum crescut de combustibil și chiar dificultăți de pornire.
Verificați sistemul de control al combustibilului citind mai întâi codul de eroare prin software-ul de control al sistemului pentru a determina amploarea defecțiunii.
Verificați dacă valoarea de calibrare ECM este în concordanță cu valoarea nominală și recalibrați dacă există o diferență.
Măsurați semnalele la fiecare terminal al ECM. Dacă nu există semnal sau tensiunea semnalului depășește valoarea limită, se poate determina că modulul ECM este deteriorat.
Scoateți actuatorul pentru a verifica dacă există murdărie și curățați-l dacă este necesar.
Verificați rezistența dintre pinii servomotorului. Dacă valoarea rezistenței nu corespunde specificațiilor tehnice, se poate determina că servomotorul are o defecțiune [5].
2) Combustibilul injectat în cilindru trebuie să fie bine atomizat și amestecat cu aerul din interiorul cilindrului.
Injectoarele de combustibil deteriorate pot cauza o atomizare slabă a combustibilului sau chiar picurarea directă în cilindru, rezultând arderea incompletă a combustibilului și emisiile de fum negru.
Utilizați Cense pentru a diagnostica temperatura fiecărui cilindru și înlocuiți injectorul de combustibil din cilindru cu o temperatură anormală.
Inel „O” injector motor QSK60, etanșare cap din cupru
Deteriorarea plăcuțelor și depunerea de carbon sunt fenomene comune.
2, Fum albastru emis din evacuare
Fumul albastru emis de evacuare se referă la arderea uleiului de motor care intră în cilindru, generând fum albastru și fiind evacuat, cunoscut în mod obișnuit ca „ulei de motor care arde”.
Este normal ca o cantitate mică de ulei de motor să participe la ardere. Motorul QSK60 integrează sistemul de management al uleiului Centinel, care permite unei cantități mici de ulei de motor să participe la ardere.
Dacă uleiul de motor în exces participă la ardere și țeava de eșapament emite continuu fum albastru, înseamnă că există o defecțiune a motorului.
Depanarea motorului QSK60 care emite fum albastru începe în principal de la următoarele aspecte.
1. Verificați nivelul uleiului
Când nivelul uleiului din baia de ulei este prea mare, uleiul va stropi pe peretele interior al cilindrului cu arborele cotit de mare viteză și va intra în camera de ardere cu pistonul alternativ pentru a participa la ardere.
Pur și simplu un nivel ridicat al uleiului poate provoca fum albastru. Datorită implicării uleiului de motor în ardere, se generează o cantitate mare de căldură, care crește puterea motorului și nu este controlată de sistemul de control al combustibilului, rezultând o creștere a turației de ralanti a motorului.
Nivelul corect de ulei pentru motorul QSK60 ar trebui să fie între marcajul „H” și marcajul „L” de pe joja.
Opriți motorul timp de 5-10 minute pentru a permite uleiului din părțile superioare ale motorului să curgă complet înapoi.
Verificați indicatorul de nivel al uleiului. Dacă nivelul uleiului este peste „H”, uleiul în exces trebuie scurs.
În același timp, trebuie verificată starea uleiului din rezervorul de rezervă de ulei al sistemului de management al uleiului Centinel.
Dacă nivelul uleiului din motor este ridicat și nivelul uleiului din rezervorul de completare a uleiului este scăzut, înseamnă că există o problemă cu sistemul automat de completare a uleiului și ar trebui reparat.
2. Verificaţi tija de ghidare a supapei
Defecțiunea etanșării de ulei a ghidajului supapei sau spațiul excesiv dintre ghidajul supapei și tija supapei poate face ca o cantitate mare de ulei să fie atrasă în camera culbutorului de admisie și să participe la arderea în cilindru.
Deschideți capacul camerei culbutorului, verificați etanșarea de la capătul superior al ghidajului supapei și spațiul dintre ghidaj și tija supapei și înlocuiți piesele uzate sau defecte.
3. Verificați cilindrul și componentele pistonului
Alinierea segmentului pistonului, instalarea inversă, uzura, spargerea, tragerea cilindrului și jocul excesiv între piston și uzura cilindru pot provoca o etanșare slabă între inelul pistonului și cilindru, ceea ce duce la aspirarea unei cantități mari de ulei în cilindru pentru a participa la ardere. și emit fum albastru, însoțit de o scădere a puterii motorului, presiune ridicată a deșeurilor în carter și acumulare gravă de carbon sau ulei în injectorul de combustibil.
Verificați presiunea aerului din fiecare cilindru, efectuați un test de presiune pe fiecare cilindru și verificați dacă timpul de menținere a presiunii aerului este suficient.
Dacă motorul tocmai a suferit reparații majore, există o posibilitate mai mare ca segmentele pistonului să se alinieze sau să fie instalate incorect.
Fiecare piston al motorului QSK60 este echipat cu trei segmente de piston, și anume inelul superior, inelul din mijloc și inelul de ulei. În timpul asamblarii, deschiderile lor ar trebui să fie eșalonate la un anumit unghi pentru a evita să fie în aceeași linie dreaptă. Se recomandă să le eșalonați cu 120 de grade.
Înlocuirea pistonului este marcată cu numărul piesei, care trebuie să fie orientată spre partea superioară a pistonului în timpul instalării.
Verificați dacă există zgârieturi verticale sau lustruire pe peretele interior al cilindrului rotind discul pistonului în punctul mort superior.
Dacă există zgârieturi sau mai mult de 20% din zona cursei inelului pistonului este lustruită, cilindrul trebuie înlocuit.
Dacă există o ruptură a inelului pistonului sau o deteriorare mai gravă, resturi metalice sunt de obicei vizibile în baia de ulei.
4. Verificați turbocompresorul
Deteriorarea turbocompresorului poate provoca, de asemenea, fum albastru de la evacuarea motorului.
Un turbocompresor este format din două părți: un compresor și o turbină. Defectarea etanșării uleiului rotorului compresorului poate face ca uleiul să intre în conducta de admisie și să participe la ardere.
Dacă turbina este deteriorată și are scurgeri de ulei, uleiul de motor va fi vaporizat de gazele de evacuare la temperatură înaltă, generând fum albastru care este evacuat din țeava de eșapament. Dacă turbocompresorul are scurgeri de ulei, acesta poate fi descoperit prin demontarea conductei de admisie.
3, evacuarea emite fum alb
Motivul de bază pentru emisia de fum alb de la evacuarea motorului diesel este că există umiditate în sistemul de alimentare care este încălzită și transformată în vapori de apă albi, care sunt evacuați cu gazele de eșapament sau combustibil nearse care devine fum alb gri ( vapori de ulei) se evacuează cu gazele de evacuare.
1. Există umiditate în sistemul de alimentare cu combustibil
Există două situații în care există umiditate în sistemul de combustibil:
① Conținut excesiv de apă în combustibil;
② Lichidul de răcire intră în camera de ardere.
Când există umiditate în sistemul de combustibil, palma din apropierea țevii de evacuare se va simți vizibil umedă [7].
1) Când calitatea combustibilului este slabă și conținutul de apă este prea mare, apa este vaporizată în abur la temperatură ridicată în cilindru și emisă sub formă de fum alb cu gazele de eșapament.
Scoateți separatorul ulei-apă și verificați dacă există o cantitate mare de umiditate, ceea ce indică o calitate slabă a motorinei.
Mai întâi, goliți apa din circuitul de ulei, apoi scurgeți apa din rezervorul de combustibil și filtrul de combustibil prin supapa de golire.
2) Crăpăturile sau găurile de nisip în chiulasa sau cilindrul cilindrului, garniturile cilindrului deteriorate sau șuruburile slăbite ale chiulasei pot cauza pătrunderea lichidului de răcire în camera de ardere, transformându-se în vapori de apă albi și fiind descărcate.
Verificați dacă nivelul lichidului de răcire a scăzut semnificativ. Când porniți motorul, deschideți capacul rezervorului de apă și observați dacă suprafața apei clocotește.
Verificați dacă nivelul uleiului a crescut semnificativ și dacă există lichid alb lăptos în conducta de presiune reziduală a ventilatorului carterului.
Dacă există fenomenele de mai sus, înseamnă că lichidul de răcire s-a scurs în camera de ardere.
În primul rând, verificați dacă strângerea fiecărui șurub de chiulasă este suficientă.
În cazul în care se constată că șurubul chiulasei este slăbit, trebuie folosit un calibre special sau un șubler pentru a măsura lungimea liberă a șurubului. Dacă rezultatul măsurării depășește lungimea liberă maximă admisă specificată, acesta trebuie aruncat.
Metoda corectă de strângere pentru șuruburile chiulasei motorului QSK60 este să strângeți șuruburile la 300 N · M (221 ft lb) și apoi să le rotiți în sensul acelor de ceasornic cu 90 de grade.
Dacă șuruburile chiulasei nu sunt slăbite sau defecțiunea nu este rezolvată după strângere, este necesar să aplicați presiune în interiorul rezervorului de apă pentru a determina în continuare locația scurgerii. Presiunea rezervorului de apă al motorului QSK60 nu trebuie să depășească 140 kPa (20 PSI).
Scurgeți uleiul de motor și scoateți baia de ulei pentru a observa scurgerile de apă.
După identificarea zonei de scurgere, deschideți chiulasa corespunzătoare, verificați dacă nu există deteriorări ale chiulasei, garniturii chiulasei, cilindrului etc. și înlocuiți toate piesele deteriorate.
2. Combustie slabă a combustibilului
1) Temperatura ambiantă sau temperatura motorului este prea scăzută, ceea ce face ca o parte din combustibil să nu ardă și să se transforme în vapori de ulei, care sunt evacuați din țeava de eșapament.
Motorul QSK60 este echipat cu un dispozitiv de preîncălzire. Mai întâi, verificați dacă dispozitivul de preîncălzire funcționează corect.
Dacă dispozitivul de preîncălzire funcționează normal și fumul alb dispare treptat odată cu creșterea temperaturii motorului, este un fenomen normal și nu trebuie exclus în continuare.
2) Dacă dispozitivul de preîncălzire funcționează corect și simptomul fumului alb încă persistă pe măsură ce temperatura motorului crește, este necesar să se verifice dacă momentul injecției de combustibil este corect.
Injecția târzie a combustibilului are ca rezultat o amestecare slabă a petrolului și gazului, ceea ce duce la formarea unei cantități mari de vapori de apă și fum în timpul arderii.
3) Dacă fumul alb se transformă treptat în fum negru pe măsură ce temperatura motorului crește, este necesar să se verifice injectoarele de combustibil ale fiecărui cilindru.
Dacă injectorul de combustibil are o atomizare slabă sau chiar picură ulei, va avea ca rezultat un raport incorect al amestecului de aer combustibil, ceea ce duce la arderea incompletă a combustibilului și la formarea ușoară a vaporilor de apă și a fumului.
Dacă niciuna dintre metodele de mai sus nu elimină defecțiunea, defecțiunea ar trebui să fie cauzată de presiunea de compresie insuficientă a cilindrului.
Verificați presiunea fiecărui cilindru și reparați cilindrii cu diferențe semnificative de presiune.
Uzura cilindrului, deformarea sau ruperea componentelor segmentului pistonului sau etanșarea slabă a supapelor pot duce la o presiune insuficientă în cilindru.
Metodele de inspecție specifice pentru injectoarele de combustibil și presiunea cilindrilor se pot referi la secțiunea anterioară privind defecțiunile de fum negru de evacuare.
4, Concluzie
Evacuarea anormală este o reflectare completă a defecțiunilor interne ale motorului, iar determinarea dacă motorul este în stare bună de funcționare prin condițiile de evacuare este unul dintre mijloacele importante pentru a elimina defecțiunile motorului.
Dacă defecțiunea de evacuare a motorului poate fi rezolvată în timp util, aceasta poate asigura funcționarea ideală a motorului, poate prelungi durata de viață a acestuia și poate evita pierderile economice inutile.
