El motor Cummins QSK60 és un motor dièsel d'alta potència amb un motor de 16 cilindres en forma de V, una cilindrada de 60 L i una potència nominal de 1985 kW. S'utilitza principalment a les indústries mineres, energètiques i navilieres i és un model insígnia produït per Cummins.
El color del fum d'escapament d'un motor dièsel és una condició important i més intuïtiva per determinar si el motor està en bon estat de funcionament.
Quan el motor arriba a la temperatura normal, el gas d'escapament emès sol ser fum incolor.
Durant el funcionament a alta velocitat i càrrega elevada, el color del fum d'escapament pot ser lleugerament gris.
Si s'emet fum negre, blau o blanc, indica que el motor té un error d'escapament anormal.
1, l'escapament emet fum negre
L'emissió de fum negre de l'escapament és un fenomen en el qual les petites partícules generades per la combustió incompleta del gasoil es descarreguen amb els gasos d'escapament.
En descobrir emissions anormals d'escapament del motor QSK60, s'han de tenir en compte els aspectes següents per a la inspecció.
1. Comproveu la qualitat del gasoil
La mala qualitat del dièsel o la marca incorrecta és la primera raó a tenir en compte a l'hora de jutjar els errors anormals d'escapament del motor.
A causa de l'ús del sistema d'injecció de combustible PT al motor QSK60, l'obertura de l'injector és petita i la precisió és alta, la qual cosa requereix requisits estrictes de qualitat i qualitat del dièsel.
Tenint en compte el subministrament de gasoil molt estable a les empreses mineres, tots els equips es recarreguen amb gasoil en punts de recàrrega fixos o camions de reabastament dedicats. Si l'escapament del motor és anormal a causa de problemes de qualitat del dièsel, diversos dispositius experimentaran fallades similars simultàniament.
2. Comproveu l'element del filtre d'aire
L'obstrucció o la brutícia al filtre d'aire poden provocar una mala succió del motor. Si l'escapament és normal durant el funcionament inactiu i no hi ha altres fenòmens anormals, i l'escapament només és anormal durant el funcionament de càrrega elevada, la primera consideració sol ser si hi ha un problema amb el filtre d'aire.
Traieu el filtre d'aire per comprovar si hi ha brutícia i bloqueig i substituïu-lo o netegeu-lo segons correspongui.
QSK60 està equipat amb un filtre d'aire primari i un filtre d'aire de seguretat. Si la brutícia no és severa, es pot netejar amb aire comprimit i substituir-lo per un nou element filtrant si cal. Al mateix temps, s'ha de netejar el got de recollida de pols.
3. Comproveu la canonada d'admissió
Les fuites d'aire a la canonada d'admissió poden provocar una entrada insuficient d'aire al motor i també provocar una fallada anormal de l'escapament.
El motor QSK60 adopta un sistema d'admissió de turbocompressor bipolar i intercooler secundari, amb 8 turbocompressors i 6 intercooler instal·lats. El traçat de la canonada d'admissió és complex i hi ha moltes connexions.
Comproveu la funda de goma a la connexió de la canonada per envelliment, esquerdes o altres danys, comproveu si la pinça de la funda de goma està solta, comproveu si el sensor o l'endoll de la canonada creuada de l'intercooler està solt, comproveu si la carcassa de l'intercooler està esquerdada, si la instal·lació els cargols estan solts, si la junta de segellat està danyada i si hi ha objectes estranys que bloquegen o danyin l'interior.
Si hi ha una fuita a la canonada d'admissió, el motor normalment produirà un so de xiulet agut quan funciona sota càrrega.
4. Comproveu el sistema de sobrealimentació
Un mal funcionament del turbocompressor pot provocar una entrada d'aire insuficient, la qual cosa fa que el motor emeti fum negre.
Instal·leu 4 turbocompressors de baixa pressió i 4 turbocompressors d'alta pressió al motor QSK60. Comproveu la carcassa del turbocompressor esquerdada i els impulsors danyats i substituïu o repareu els turbocompressors danyats.
Comproveu si hi ha fuites al col·lector d'escapament. Les fuites al col·lector d'escapament poden provocar un mal funcionament del turbo.
El fenomen de trencament de cargols al col·lector d'escapament del motor QSK60 és força freqüent. Cal inspeccionar i substituir acuradament els cargols del col·lector d'escapament trencats i les juntes d'acer de segellat de manera oportuna durant els treballs de manteniment.
5. Comproveu el mecanisme de la vàlvula
Comproveu la molla i el segell de la vàlvula. Els danys a la molla de la vàlvula i la deformació o el desgast del segell de la vàlvula faran que el segell de la vàlvula estigui solt, provocant una disminució de la pressió del cilindre.
Comproveu el joc de la vàlvula, que afecta directament el temps de la vàlvula i pot provocar volums d'admissió i d'escapament anormals a la cambra de combustió, provocant un desequilibri en la relació de la mescla aire-combustible i donant lloc a emissions de fum negre.
Per comprovar el joc de la vàlvula cal un mesurador de taps especialitzat.
El joc màxim de la vàlvula d'escapament del motor QSK60 és de 0,81 mm i el joc màxim de la vàlvula d'admissió és de 0,36 mm [4].
El joc de vàlvules s'ha de comprovar regularment i l'interval d'inspecció recomanat per als motors QSK60 és de 10.000 hores.
El joc incorrecte de la vàlvula també pot anar acompanyat de poca potència, dificultat d'arrencada i fins i tot forts sons d'impacte metàl·lic al tren de vàlvules.
6. Comprovar la pressió de compressió del cilindre
Quan el revestiment del cilindre i els components del pistó estan molt desgastats, és possible que el segell del cilindre no estigui ajustat, provocant una disminució de la pressió de compressió del cilindre i fins i tot l'entrada d'oli a la cambra de combustió, donant lloc a una combustió incompleta de combustible i emissions de fum negre.
Aquesta falla sol anar acompanyada de crema d'oli del motor, fum blau, augment de la pressió de residus al cárter, disminució de la potència i fins i tot apagada automàtica.
Es poden utilitzar eines especials de detecció de pressió de cilindre per mesurar la pressió de compressió del cilindre, detecció d'un sol cilindre, cilindre per cilindre.
Injecteu aire comprimit al cilindre a través de la vàlvula d'aire instal·lada al forat de l'injector, observeu la velocitat d'alleujament de pressió i compareu-la amb el valor estàndard per determinar si la pressió és massa baixa.
Si el temps d'alleujament de pressió d'un cilindre és significativament inferior al valor estàndard o d'altres cilindres, es pot concloure que el revestiment del cilindre o els components del pistó d'aquest cilindre han estat molt desgastats.
A més, el tancament de la vàlvula solt i la junta del cilindre danyada també poden provocar una disminució de la pressió de compressió del cilindre i l'emissió de fum negre.
7. Comproveu el sistema de combustible
El sistema de combustible del motor QSK60 està controlat pel sistema electrònic Quantum basat en HPI (injecció d'alta pressió).
El sistema rep senyals de diversos sensors, els analitza i els processa a través de l'ECM (mòdul de control electrònic) i envia ordres de control als actuadors, aconseguint així un control precís de la injecció, el temps, la quantitat de combustible i la pressió del combustible del motor.
1) El sistema de control de combustible anormal pot provocar un subministrament excessiu de combustible, un temps d'injecció de combustible anormal o una pressió d'injecció al motor.
Una injecció excessiva de combustible pot provocar que entri un excés de gasoil a la cambra de combustió i no es cremi completament, donant lloc a fum negre.
El temps d'injecció de combustible anormal, la injecció prematura de combustible a la cambra de combustió augmenta la quantitat de combustible premesclat, mentre que la injecció tardana de combustible a la cambra de combustió fa que es descarregui una gran quantitat de combustible abans de la combustió, ambdós poden provocar l'emissió de fum negre. .
La pressió d'injecció anormal afectarà el temps d'injecció. Una pressió d'injecció més baixa farà que la injecció comenci abans, mentre que una pressió d'injecció més alta retardarà el temps d'injecció, donant lloc a fum negre.
Un sistema de control de combustible anormal també pot provocar una escassetat de potència del motor, un augment del consum de combustible i fins i tot dificultats per arrencar.
Comproveu el sistema de control de combustible llegint primer el codi d'error mitjançant el programari de control del sistema per determinar l'abast de l'error.
Comproveu si el valor de calibratge de l'ECM és coherent amb el valor nominal i torneu a calibrar si hi ha una diferència.
Mesureu els senyals a cada terminal de l'ECM. Si no hi ha cap senyal o si la tensió del senyal supera el valor límit, es pot determinar que el mòdul ECM està danyat.
Traieu l'actuador per comprovar si hi ha brutícia i netejar-lo si cal.
Comproveu la resistència entre els pins de l'actuador. Si el valor de la resistència no compleix les especificacions tècniques, es pot determinar que l'actuador té una fallada [5].
2) El combustible injectat al cilindre s'ha d'atomitzar a fons i barrejar-lo amb l'aire de l'interior del cilindre.
Els injectors de combustible danyats poden provocar una mala atomització del combustible o fins i tot un degoteig directe al cilindre, provocant una combustió incompleta del combustible i emissions de fum negre.
Utilitzeu Cense per diagnosticar la temperatura de cada cilindre i substituir l'injector de combustible del cilindre per una temperatura anormal.
Anell "O" d'injector del motor QSK60, segellat de capçal de coure
El dany dels coixinets i la deposició de carboni són fenòmens comuns.
2, fum blau emès per l'escapament
El fum blau emès per l'escapament es refereix a la combustió de l'oli del motor que entra al cilindre, generant fum blau i que s'hi descarrega, comunament conegut com a "oli de motor cremant".
És normal que una petita quantitat d'oli de motor participi en la combustió. El motor QSK60 integra el sistema de gestió d'oli Centinel, que permet que una petita quantitat d'oli de motor participi en la combustió.
Si un excés d'oli de motor participa en la combustió i el tub d'escapament emet fum blau contínuament, indica que hi ha un mal funcionament del motor.
La resolució de problemes del motor QSK60 que emet fum blau parteix principalment dels aspectes següents.
1. Comproveu el nivell d'oli
Quan el nivell d'oli a la safata d'oli és massa alt, l'oli esquitxarà a la paret interior del cilindre amb el cigonyal d'alta velocitat i entrarà a la cambra de combustió amb el pistó alternatiu per participar en la combustió.
Simplement tenir un nivell alt d'oli pot provocar fum blau. A causa de la implicació de l'oli del motor en la combustió, es genera una gran quantitat de calor, que augmenta la potència del motor i no és controlada pel sistema de control del combustible, donant lloc a un augment de la velocitat de ralentí del motor.
El nivell d'oli correcte per al motor QSK60 hauria d'estar entre la marca "H" i la marca "L" de la vareta.
Atureu el motor durant 5-10 minuts perquè l'oli de les parts superiors del motor torni completament.
Comproveu l'indicador de nivell d'oli. Si el nivell d'oli està per sobre de "H", s'ha de drenar l'excés d'oli.
Al mateix temps, s'ha de comprovar l'estat de l'oli al dipòsit de reserva d'oli del sistema de gestió d'oli Centinel.
Si el nivell d'oli al motor és alt i el nivell d'oli al dipòsit de reposició d'oli és baix, indica que hi ha un problema amb el sistema automàtic de reposició d'oli i s'ha de reparar.
2. Comproveu la barra de guia de la vàlvula
La fallada del segell d'oli de la guia de la vàlvula o el joc excessiu entre la guia de la vàlvula i la tija de la vàlvula pot provocar que una gran quantitat d'oli s'aboqui a la cambra del balancí d'admissió i participi en la combustió del cilindre.
Obriu la coberta de la cambra del braç basculant, comproveu el segell d'oli a l'extrem superior de la guia de la vàlvula i l'espai entre la guia i la tija de la vàlvula i substituïu les peces gastades o fallades.
3. Comproveu el canó del cilindre i els components del pistó
L'alineació de l'anell del pistó, la instal·lació inversa, el desgast, la ruptura, l'estirament del cilindre i l'excés d'espai lliure entre el pistó i el desgast del cilindre poden provocar un segellat deficient entre l'anell del pistó i el cilindre, donant lloc a una gran quantitat d'oli aspirat al cilindre per participar en la combustió. i emeten fum blau, acompanyat d'una disminució de la potència del motor, una pressió de residus elevada al cárter i una acumulació greu de carboni o oli a l'injector de combustible.
Comproveu la pressió de l'aire de cada cilindre, feu una prova de pressió a cada cilindre i comproveu si el temps de retenció de la pressió d'aire és suficient.
Si el motor acaba de patir reparacions importants, hi ha més possibilitats que els anells del pistó s'alinein o s'instal·lin incorrectament.
Cada pistó del motor QSK60 està equipat amb tres anells de pistó, és a dir, l'anell superior, l'anell mitjà i l'anell d'oli. Durant el muntatge, les seves obertures s'han d'escalonar en un cert angle per evitar que estiguin en la mateixa línia recta. Es recomana escalonar-los 120 graus.
El reemplaçament del pistó està marcat amb el número de peça, que ha de mirar la part superior del pistó durant la instal·lació.
Comproveu si hi ha ratllades verticals o poliment a la paret interior del cilindre girant el disc del pistó cap al punt mort superior.
Si hi ha rascades o més del 20% de la zona de carrera de l'anell del pistó està polida, s'ha de substituir el canó del cilindre.
Si hi ha una fractura de l'anell del pistó o un dany més greu, solen ser visibles restes metàl·liques a la safata d'oli.
4. Comproveu el turbocompressor
Els danys al turbocompressor també poden provocar fum blau de l'escapament del motor.
Un turbocompressor consta de dues parts: un compressor i una turbina. La fallada del segell d'oli del rotor del compressor pot provocar que l'oli entri al conducte d'admissió i participi en la combustió.
Si la turbina està danyada i té fuites d'oli, l'oli del motor serà vaporitzat pels gasos d'escapament d'alta temperatura, generant fum blau que es descarrega del tub d'escapament. Si el turbocompressor té fuites d'oli, es pot descobrir desmuntant el tub d'admissió.
3, l'escapament emet fum blanc
La raó bàsica de l'emissió de fum blanc de l'escapament del motor dièsel és que hi ha humitat al sistema de combustible que s'escalfa i es converteix en vapor d'aigua blanca, que es descarrega amb el gas d'escapament, o una mica de combustible no cremat que es converteix en fum blanc gris ( vapor d'oli) es descarrega amb els gasos d'escapament.
1. Hi ha humitat al sistema de combustible
Hi ha dues situacions en què hi ha humitat al sistema de combustible:
① Contingut excessiu d'aigua al combustible;
② El refrigerant entra a la cambra de combustió.
Quan hi ha humitat al sistema de combustible, la palma de la mà prop del tub d'escapament se sentirà notablement humida [7].
1) Quan la qualitat del combustible és deficient i el contingut d'aigua és massa alt, l'aigua es vaporitza en vapor a alta temperatura al cilindre i s'emet com a fum blanc amb el gas d'escapament.
Retireu el separador d'aigua i oli i comproveu si hi ha molta humitat, cosa que indica una mala qualitat del gasoil.
Primer, dreneu l'aigua del circuit d'oli i, a continuació, buideu l'aigua del dipòsit de combustible i del filtre de combustible a través de la vàlvula de drenatge.
2) Les esquerdes o forats de sorra a la culata o al canó del cilindre, les juntes del cilindre danyades o els cargols solts de la culata poden fer que el refrigerant s'infiltri a la cambra de combustió, convertint-se en vapor d'aigua blanca i descarregant-se.
Comproveu si el nivell de refrigerant ha disminuït significativament. Quan engegueu el motor, obriu la tapa del dipòsit d'aigua i observeu si la superfície de l'aigua bull.
Comproveu si el nivell d'oli ha augmentat significativament i si hi ha líquid blanc lletós al tub de pressió de residus del respirador del cárter.
Si existeixen els fenòmens anteriors, indica que el refrigerant s'ha filtrat a la cambra de combustió.
En primer lloc, comproveu si l'estanquitat de cada cargol de culata és suficient.
Si es troba que el cargol de la culata està solt, s'ha d'utilitzar un calibre o pinça especial per mesurar la longitud lliure del cargol. Si el resultat de la mesura supera la longitud lliure màxima permesa especificada, s'ha de descartar.
El mètode correcte d'estrenyiment dels cargols de la culata del motor QSK60 és apretar els cargols a 300 N · M (221 peus lliures) i després girar-los 90 graus en sentit horari.
Si els cargols de la culata no estan solts o l'error no es resol després d'estrenyir-los, cal aplicar pressió a l'interior del dipòsit d'aigua per determinar encara més la ubicació de la fuita. La pressió del dipòsit d'aigua del motor QSK60 no ha de superar els 140 kPa (20 PSI).
Escorreu l'oli del motor i traieu el cassó d'oli per observar la fuita d'aigua.
Després d'identificar la zona amb fuites, obriu la culata corresponent, comproveu si hi ha danys a la culata, la junta de la culata, el canó del cilindre, etc., i substituïu les peces danyades.
2. Mala combustió del combustible
1) La temperatura ambient o la temperatura del motor és massa baixa, cosa que fa que una part del combustible no es cremi i es converteixi en vapor d'oli, que es descarrega del tub d'escapament.
El motor QSK60 està equipat amb un dispositiu de preescalfament. Primer, comproveu si el dispositiu de preescalfament funciona correctament.
Si el dispositiu de preescalfament funciona amb normalitat i el fum blanc desapareix gradualment amb l'augment de la temperatura del motor, és un fenomen normal i no cal descartar-lo més.
2) Si el dispositiu de preescalfament funciona correctament i el símptoma de fum blanc encara persisteix a mesura que augmenta la temperatura del motor, cal comprovar si el temps d'injecció de combustible és correcte.
La injecció tardana de combustible provoca una mala barreja de petroli i gas, donant lloc a la formació d'una gran quantitat de vapor d'aigua i fum durant la combustió.
3) Si el fum blanc es converteix gradualment en fum negre a mesura que augmenta la temperatura del motor, cal comprovar els injectors de combustible de cada cilindre.
Si l'injector de combustible té una mala atomització o fins i tot goteja oli, es produirà una proporció de barreja d'aire de combustible incorrecta, provocant una combustió incompleta del combustible i una fàcil formació de vapor d'aigua i fum.
Si cap dels mètodes anteriors elimina l'error, l'error hauria de ser causat per una pressió de compressió insuficient del cilindre.
Comprovar la pressió de cada cilindre i reparar els cilindres amb diferències de pressió importants.
El desgast del cilindre, la deformació o el trencament dels components dels anells del pistó o el segellat deficient de la vàlvula poden provocar una pressió insuficient del cilindre.
Els mètodes d'inspecció específics per als injectors de combustible i la pressió del cilindre es poden referir a la secció anterior sobre errors de fum negre d'escapament.
4, Conclusió
L'escapament anormal és un reflex complet de les fallades internes del motor, i determinar si el motor està en bones condicions de funcionament mitjançant les condicions d'escapament és un dels mitjans importants per eliminar les avaries del motor.
Si l'error d'escapament del motor es pot solucionar de manera oportuna, pot garantir el funcionament ideal del motor, allargar la seva vida útil i evitar pèrdues econòmiques innecessàries.
