Cummins QSK60-motorn är en högeffekts dieselmotor med en V-formad 16-cylindrig motor, en cylindervolym på 60L och en märkeffekt på 1985kW. Den används främst inom gruv-, kraft- och sjöfartsindustrin och är en flaggskeppsmodell som produceras av Cummins.
Avgasrökfärgen på en dieselmotor är ett viktigt och mest intuitivt villkor för att avgöra om motorn är i gott driftsskick.
När motorn når normal temperatur är avgaserna som avges oftast färglös rök.
Under drift med hög hastighet och hög belastning kan färgen på avgasrök vara något grå.
Om svart, blå eller vit rök avges, indikerar det att motorn har ett onormalt avgasfel.
1, Avgaserna avger svart rök
Utsläpp av svart rök från avgaser är ett fenomen där små partiklar som genereras vid ofullständig förbränning av diesel släpps ut med avgaserna.
Vid upptäckt av onormala avgasutsläpp från QSK60-motorn bör följande aspekter beaktas vid inspektion.
1. Kontrollera kvaliteten på dieselbränslet
Dålig dieselkvalitet eller felaktigt märke är den första anledningen att ta hänsyn till när man bedömer onormala fel i motoravgaserna.
På grund av användningen av PT bränsleinsprutningssystem i QSK60-motorn är insprutningsöppningen liten och precisionen hög, vilket kräver stränga krav på dieselkvalitet och kvalitet.
Med tanke på den mycket stabila dieselförsörjningen inom gruvföretag, tankas all utrustning med diesel vid fasta tankställen eller dedikerade tankbilar. Om motoravgaserna är onormala på grund av problem med dieselkvalitet, kommer flera enheter att uppleva liknande fel samtidigt.
2. Kontrollera luftfilterelementet
Blockering eller smuts i luftfiltret kan orsaka dålig motorsug. Om avgaserna är normala under tomgångsdrift och det inte finns några andra onormala fenomen, och avgaserna är onormala endast under drift med hög belastning, är det första övervägandet vanligtvis om det finns ett problem med luftfiltret.
Ta bort luftfiltret för att se efter smuts och blockering och byt ut eller rengör det efter behov.
QSK60 är utrustad med ett primärluftfilter och ett säkerhetsluftfilter. Om smutsen inte är kraftig kan den rengöras med tryckluft och vid behov ersättas med ett nytt filterelement. Samtidigt ska dammuppsamlingskoppen rengöras.
3. Kontrollera insugningsröret
Luftläckage i insugningsröret kan orsaka otillräckligt intag av luft i motorn och även leda till onormalt avgasfel.
QSK60-motorn använder ett bipolärt turboladdare och sekundärt intercooler-intagssystem, med 8 turboladdare och 6 laddluftkylare installerade. Inloppsledningens layout är komplex och det finns många kopplingar.
Kontrollera gummihylsan vid rörledningsanslutningen för åldring, sprickbildning eller andra skador, kontrollera om gummihylsklämman är lös, kontrollera om sensorn eller pluggen på intercoolerns tvärrör är lös, kontrollera om intercoolerhuset är sprucket, om installationen bultar är lösa, om tätningspackningen är skadad och om det finns främmande föremål som blockerar eller skadar interiören.
Om det finns en läcka i insugningsröret kommer motorn vanligtvis att ge ett skarpt susande ljud när den körs under belastning.
4. Kontrollera turboladdningssystemet
Dålig drift av turboladdaren kan leda till otillräcklig insugningsluft, vilket resulterar i att motorn avger svart rök.
Installera 4 lågtrycksturboladdare och 4 högtrycksturboladdare på QSK60-motorn. Kontrollera om det finns spruckna turboladdare och skadade pumphjul, och byt ut eller reparera skadade turboladdare.
Kontrollera om det finns något läckage i avgasgrenröret. Läckage i avgasgrenröret kan orsaka dålig turbodrift.
Fenomenet med bultbrott i avgasgrenröret på QSK60-motorn är ganska vanligt. Det är nödvändigt att noggrant inspektera och byta ut de trasiga avgasgrenrörets bultar och tätningsstålpackningar i tid under underhållsarbete.
5. Kontrollera ventilmekanismen
Kontrollera ventilfjädern och ventiltätningen. Skador på ventilfjädern och deformation eller slitage av ventiltätningen kommer att göra att ventiltätningen lossnar, vilket leder till en minskning av cylindertrycket.
Kontrollera ventilspelet, vilket direkt påverkar ventiltiden och kan orsaka onormala insugs- och avgasvolymer i förbränningskammaren, vilket leder till en obalans i luft-bränsleblandningsförhållandet och resulterar i svarta rökutsläpp.
En specialiserad pluggmätare krävs för att kontrollera ventilspelet.
Det maximala spelet för avgasventilen på QSK60-motorn är 0,81 mm, och det maximala spelet för insugningsventilen är 0,36 mm [4].
Ventilspelet måste kontrolleras regelbundet och det rekommenderade inspektionsintervallet för QSK60-motorer är 10 000 timmar.
Felaktigt ventilspel kan också åtföljas av låga hästkrafter, startsvårigheter och till och med starka metallstötljud i ventiltåget.
6. Kontrollera cylinderns kompressionstryck
När cylinderfodret och kolvkomponenterna är kraftigt slitna, kanske cylindertätningen inte är tät, vilket leder till en minskning av cylinderns kompressionstryck och till och med olja som kommer in i förbränningskammaren, vilket resulterar i ofullständig bränsleförbränning och svarta rökutsläpp.
Detta fel åtföljs vanligtvis av förbränning av motorolja, blå rök, ökat spilltryck i vevhuset, minskad effekt och till och med automatisk avstängning.
Specialverktyg för detektering av cylindertryck kan användas för att mäta cylinderkompressionstryck, detektering av en cylinder, cylinder för cylinder.
Injicera tryckluft i cylindern genom luftventilen som är installerad på injektorhålet, observera tryckavlastningshastigheten och jämför den med standardvärdet för att avgöra om trycket är för lågt.
Om tryckavlastningstiden för en cylinder är betydligt lägre än standardvärdet eller andra cylindrar, kan man dra slutsatsen att cylinderfodret eller kolvkomponenterna i den cylindern har blivit kraftigt slitna.
Dessutom kan lös ventilstängning och skadad cylinderpackning också leda till en minskning av cylinderns kompressionstryck och utsläpp av svart rök.
7. Kontrollera bränslesystemet
Bränslesystemet i QSK60-motorn styrs av Quantum elektroniskt system baserat på HPI (High Pressure Injection).
Systemet tar emot signaler från olika sensorer, analyserar och bearbetar dem genom ECM (Electronic Control Module), och skickar kontrollkommandon till ställdonen, och uppnår därmed exakt kontroll över insprutning, timing, bränslemängd och tryck på motorbränslet.
1) Onormalt bränslekontrollsystem kan leda till överdriven bränsletillförsel, onormal bränsleinsprutningstid eller insprutningstryck i motorn.
Överdriven bränsleinsprutning kan göra att för mycket diesel kommer in i förbränningskammaren och inte brinner helt, vilket resulterar i svart rök.
Onormal bränsleinsprutningstid, för tidig insprutning av bränsle i förbränningskammaren ökar mängden förblandat bränsle, medan sen insprutning av bränsle i förbränningskammaren gör att en stor mängd bränsle släpps ut före förbränning, vilket båda kan leda till svart rökutsläpp .
Onormalt injektionstryck kommer att påverka injektionstiden. Ett lägre insprutningstryck gör att injektionen startar tidigare, medan ett högre injektionstryck fördröjer injektionstiden, vilket resulterar i svart rök.
Onormalt bränslekontrollsystem kan också orsaka motoreffektbrist, ökad bränsleförbrukning och till och med svårigheter att starta.
Kontrollera bränslekontrollsystemet genom att först läsa av felkoden genom systemkontrollmjukvaran för att fastställa omfattningen av felet.
Kontrollera om ECM-kalibreringsvärdet överensstämmer med det nominella värdet och kalibrera om om det finns en skillnad.
Mät signalerna vid varje terminal på ECM. Om det inte finns någon signal eller om signalspänningen överskrider gränsvärdet kan det fastställas att ECM-modulen är skadad.
Ta bort ställdonet för att kontrollera om det finns smuts och rengör vid behov.
Kontrollera motståndet mellan stiften på ställdonet. Om motståndsvärdet inte uppfyller de tekniska specifikationerna kan det fastställas att ställdonet har ett fel [5].
2) Bränslet som sprutas in i cylindern måste finfördelas ordentligt och blandas med luften inuti cylindern.
Skadade bränsleinsprutare kan orsaka dålig bränslefördelning eller till och med direkt dropp i cylindern, vilket resulterar i ofullständig bränsleförbränning och svarta rökutsläpp.
Använd Cense för att diagnostisera temperaturen för varje cylinder och byt ut bränsleinsprutaren i cylindern mot onormal temperatur.
QSK60 motorinjektor "O"-ring, huvudtätning koppar
Dynskador och kolavlagring är vanliga fenomen.
2, Blå rök avges från avgaserna
Blå rök som släpps ut från avgaserna hänvisar till förbränning av motorolja som kommer in i cylindern, genererar blå rök och släpps ut, allmänt känd som "brinnande motorolja".
Det är normalt att en liten mängd motorolja deltar i förbränningen. QSK60-motorn integrerar Centinels oljehanteringssystem, vilket gör att en liten mängd motorolja kan delta i förbränningen.
Om för mycket motorolja deltar i förbränningen och avgasröret kontinuerligt avger blå rök, indikerar det att det är ett fel i motorn.
Felsökningen av QSK60-motorn som avger blå rök utgår huvudsakligen från följande aspekter.
1. Kontrollera oljenivån
När oljenivån i oljetråget är för hög kommer oljan att stänka på cylinderns innervägg med höghastighetsvevaxeln och gå in i förbränningskammaren med den fram- och återgående kolven för att delta i förbränningen.
Att bara ha en hög oljenivå kan orsaka blå rök. På grund av inblandningen av motorolja i förbränningen genereras en stor mängd värme, vilket ökar motoreffekten och inte styrs av bränslekontrollsystemet, vilket resulterar i en ökning av motorns tomgångsvarvtal.
Rätt oljenivå för QSK60-motorn ska vara mellan "H"-märket och "L"-märket på oljestickan.
Stanna motorn i 5-10 minuter så att oljan i motorns övre delar kan rinna tillbaka helt.
Kontrollera oljenivåmätaren. Om oljenivån är över "H", bör överflödig olja tömmas.
Samtidigt bör oljetillståndet i Centinel oljehanteringssystem oljereservtank kontrolleras.
Om oljenivån i motorn är hög och oljenivån i oljepåfyllningstanken är låg, indikerar det att det finns ett problem med det automatiska oljepåfyllningssystemet och det bör repareras.
2. Kontrollera ventilstyrstången
Fel i ventilstyrningens oljetätning eller för stort spel mellan ventilstyrningen och ventilskaftet kan göra att en stor mängd olja dras in i insugningsvippkammaren och deltar i förbränningen i cylindern.
Öppna vipparmskammarens lock, kontrollera oljetätningen på den övre änden av ventilstyrningen och gapet mellan styrningen och ventilskaftet och byt ut slitna eller trasiga delar.
3. Kontrollera cylindertrumman och kolvens komponenter
Kolvringsuppriktning, omvänd installation, slitage, brott, cylinderdragning och överdrivet spel mellan kolv- och cylinderslitage kan alla orsaka dålig tätning mellan kolvringen och cylindern, vilket resulterar i att en stor mängd olja sugs in i cylindern för att delta i förbränningen. och avger blå rök, åtföljd av en minskning av motoreffekten, högt spilltryck i vevhuset och allvarlig kol- eller oljeansamling i bränsleinsprutaren.
Kontrollera lufttrycket för varje cylinder, gör ett trycktest på varje cylinder och kontrollera om lufttryckshållningstiden är tillräcklig.
Om motorn precis har genomgått större reparationer, är det större risk för att kolvringarna riktas in eller är felaktigt installerade.
Varje kolv i QSK60-motorn är utrustad med tre kolvringar, nämligen toppringen, mittringen och oljeringen. Under monteringen bör deras öppningar vara förskjutna i en viss vinkel för att undvika att ligga i samma raka linje. Det rekommenderas att förskjuta dem 120 grader.
Kolvbytet är märkt med artikelnumret, som måste vara vänt mot kolvens överkant under installationen.
Kontrollera om det finns vertikala repor eller polering på cylinderns innervägg genom att vrida kolvskivan till det övre dödläget.
Om det finns repor eller mer än 20 % av kolvringens slagarea är polerad, måste cylindertrumman bytas ut.
Om det finns en kolvringsbrott eller allvarligare skada är metallskräp vanligtvis synligt i oljetråget.
4. Kontrollera turboladdaren
Skador på turboladdaren kan också orsaka blå rök från motorns avgaser.
En turboladdare består av två delar: en kompressor och en turbin. Fel i kompressorrotorns oljetätning kan orsaka att olja kommer in i insugningskanalen och deltar i förbränningen.
Om turbinen skadas och läcker olja kommer motoroljan att förångas av högtemperaturavgaser, vilket genererar blå rök som släpps ut från avgasröret. Om turboladdaren läcker olja kan det upptäckas genom att demontera insugningsröret.
3, Avgaser avger vit rök
Den grundläggande orsaken till utsläppet av vit rök från dieselmotorernas avgaser är att det finns fukt i bränslesystemet som värms upp och omvandlas till bakvattenånga, som släpps ut med avgaserna, eller något oförbränt bränsle som blir gråvit rök ( oljeånga) släpps ut med avgaserna.
1. Det finns fukt i bränslesystemet
Det finns två situationer där det finns fukt i bränslesystemet:
① För högt vatteninnehåll i bränslet;
② Kylvätskan kommer in i förbränningskammaren.
När det finns fukt i bränslesystemet kommer handflatan nära avgasröret att kännas märkbart fuktig [7].
1) När bränslekvaliteten är dålig och vattenhalten för hög förångas vattnet till ånga vid hög temperatur i cylindern och avges som vit rök med avgaserna.
Ta bort olje-vattenavskiljaren och kontrollera om det finns mycket fukt, vilket tyder på dålig dieselkvalitet.
Töm först ut vattnet i oljekretsen och töm sedan ut vattnet i bränsletanken och bränslefiltret genom avtappningsventilen.
2) Sprickor eller sandhål i cylinderhuvudet eller cylindertrumman, skadade cylinderpackningar eller lösa cylinderhuvudsbultar kan göra att kylvätska sipprar in i förbränningskammaren, förvandlas till bakvattenånga och släpps ut.
Kontrollera om kylvätskenivån har minskat avsevärt. När du startar motorn, öppna vattentankens lock och observera om vattenytan bubblar.
Kontrollera om oljenivån har ökat avsevärt och om det finns någon mjölkvit vätska i vevhusventilens avloppstrycksrör.
Om ovanstående fenomen finns, indikerar det att kylvätskan har läckt in i förbränningskammaren.
Kontrollera först om varje cylinderhuvudsbult är tillräckligt åtdragen.
Om cylinderhuvudsbulten visar sig vara lös, bör en speciell mätare eller bromsok användas för att mäta bultens fria längd. Om mätresultatet överstiger den angivna maximalt tillåtna fria längden ska det kasseras.
Den korrekta åtdragningsmetoden för QSK60-motorns cylinderhuvudsbultar är att dra åt bultarna till 300 N · M (221ft lb) och sedan rotera dem medurs 90 grader.
Om cylinderhuvudsbultarna inte är lösa eller om felet inte är åtgärdat efter åtdragning, är det nödvändigt att applicera tryck på insidan av vattentanken för att ytterligare bestämma var läckaget finns. Trycket i QSK60-motorns vattentank bör inte överstiga 140kPa (20PSI).
Tappa ur motoroljan och ta bort oljetråget för att observera vattenläckaget.
Efter att ha identifierat det läckande området öppnar du motsvarande cylinderhuvud, kontrollerar om det finns skador på cylinderhuvudet, topplockspackningen, cylindertrumman etc. och byt ut eventuella skadade delar.
2. Dålig bränsleförbränning
1) Omgivningstemperaturen eller motortemperaturen är för låg, vilket gör att en del bränsle inte brinner och förvandlas till oljeånga som släpps ut från avgasröret.
QSK60-motorn är utrustad med en förvärmningsanordning. Kontrollera först om förvärmningsanordningen fungerar korrekt.
Om förvärmningsanordningen fungerar normalt och den vita röken gradvis försvinner med ökningen av motortemperaturen är det ett normalt fenomen och behöver inte uteslutas ytterligare.
2) Om förvärmningsanordningen fungerar som den ska och symtomen på vit rök fortfarande kvarstår när motortemperaturen ökar, är det nödvändigt att kontrollera om bränsleinsprutningstiden är korrekt.
Sen bränsleinsprutning resulterar i dålig blandning av olja och gas, vilket leder till att det bildas en stor mängd vattenånga och rök vid förbränning.
3) Om den vita röken gradvis övergår i svart rök när motortemperaturen ökar, är det nödvändigt att kontrollera bränsleinsprutarna på varje cylinder.
Om bränsleinjektorn har dålig finfördelning eller till och med droppar olja, kommer det att resultera i felaktigt bränsleluftblandningsförhållande, vilket leder till ofullständig bränsleförbränning och lätt bildning av vattenånga och rök.
Om ingen av ovanstående metoder eliminerar felet, bör felet orsakas av otillräckligt cylinderkompressionstryck.
Kontrollera trycket på varje cylinder och reparera cylindrarna med betydande tryckskillnader.
Cylinderslitage, deformation eller brott på kolvringskomponenter eller dålig ventiltätning kan alla leda till otillräckligt cylindertryck.
De specifika inspektionsmetoderna för bränsleinsprutare och cylindertryck kan hänvisa till föregående avsnitt om avgassvart rökfel.
4, Slutsats
Onormala avgaser är en omfattande återspegling av interna motorfel, och att avgöra om motorn är i gott skick genom avgasförhållanden är ett av de viktiga sätten att eliminera motorfel.
Om motoravgasfelet kan åtgärdas i tid, kan det säkerställa den perfekta driften av motorn, förlänga dess livslängd och undvika onödiga ekonomiska förluster.
