柴油发动机机油消耗量增加的故障分析与排除方法

郭海平

摘 要：为了延长柴油机的使用寿命，更好地提高使用性能，实现“节能环保”的目标，在使用操作过程中，观察机油的消耗量尤为重要。详细说明了柴油发动机机油消耗量增加的故障分析与排除方法。

关键词：机油；消耗量；增加

中图分类号：S2185 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.10.034

0 引言

随着我国改革开放步伐的加快，新技术、新材料、高科技制造工艺不断应用于柴油发动机发展制造之中，产品不断更新换代。为加速提高农业机械化进程，国家及时出台了一系列支农惠牧新政策，其中，农机购置补贴已惠及到农村千家万户。随着社会经济的快速发展，农牧民的购买力有了很大提升。大量配备节能型知名品牌柴油机为动力，安全可靠，实用性强的新型农牧业机械，正源源不断地涌向社会主义新农村。广大机手的专业素质、使用保养维修技术水平同步快速提高，为了延长柴油机的使用寿命，更好地发挥其经济效益，实现节能环保目标，在使用操作过程中，充分认识现代柴油发动机机油的消耗量尤为重要。经过多年的学习和实践摸索总结，技术性能状态良好的柴油机，机油的实际消耗量并不多，每燃烧100 L柴油正常情况下机油的实际消耗量在1.0 L以内，允许量应为1.5 L，达到2.0 L时为极限量。充分认识机油消耗量这一概念，随时掌握机油消耗量的变化动态，有利于驾驶员正确保养使用、检查维修柴油发动机。

通过多次实际操作试验总结，以东方红802-4125型柴油机为例（避开磨合期），首先将油底壳机油加到机油尺上、下刻度线中间偏上的位置，将油箱加满并记录其数量，作业过程中记清各次添加柴油的数量，核算时累计作业期间使用柴油的总量（不包括油箱剩余柴油）；然后，再将油底壳机油添加到机油尺上、下刻度线中间偏上的位置，累计作业期间各次添加消耗机油的总量（不包括更换油底和其它部位使用的机油）。通过两个总量之比，可得知准确的机油实际消耗量（一般40～100 h为一测试周期）。这种试验操作方法简便易行，不用任何仪器设备。

1 机油消耗量增加（15%～25%）故障

1.1 故障分析

随着柴油机使用时间的延长，机件的正常磨损、老化，螺丝、螺母松动。机油使用时间长，有杂质，使用保养、维修调整不规范，都易引发故障的产生，使机油的消耗量逐渐增加。

1.2 检查与排除方法

1.2.1 空气滤清器的检查与保养

（1）工作中经常检查空气滤清器及进气管路等各结合部的密封性，随时清除积尘杯中的尘土，定期保养清洗空气滤清器及滤网，更换油池中的机油，必要时更换密封件、滤网、滤芯（干式），保证柴油机吸气时供给洁净充足的新鲜空气，有利于最佳比例可燃混合气的形成（理论数值空燃比为145∶1），并能减轻活塞、活塞环在汽缸套内上下运行时的磨损量。

（2）近年来发现有些驾驶员，将发动机的进气管加高至积尘杯超过驾驶室顶端的位置，其目的是将积尘杯避开扬沙严重区域。改后积尘杯多为后倾，机车上坡时后倾更为严重，旋转气流中所含沙粒更容易顺积尘杯进入吸气管，所以改装后要保持进气管直立，使积尘杯与发动机保持平衡。

最好还是要尽量保持积尘杯在原设计高度，这样在较大沙尘天气作业时，积尘杯的集尘状况始终能在驾驶员视线之内，便于及时清除尘土。

1.2.2 外部故障的检查与排除方法

（1）检查曲轴前后油封，风扇皮带轮油封，油底壳、齿轮室盖、气门室罩、油泵等部件与发动机各结合面的密封垫，如有损坏渗漏油现象应及时更换，螺丝螺母松动应紧固。

（2）还应注意以下几点：①机油滤清器、散热器及回油管路各接头处，如有渗漏油现象，应及时紧固，必要时更换新的密封垫圈；②油管长时间使用容易老化破裂，应及时更换新油管；③通气孔滤网堵塞，曲轴箱压力增高，机油会顺油尺孔窜出，严重时鼓坏油封使机油流失，定期清洗疏通滤网，必要时更换新的油封；④装有增压器和气压泵的柴油机，应防止油封损坏或气压泵内汽缸壁、活塞环、活塞过度磨损，引起机油消耗量增加。

1.2.3 机油压力过高

若机油不符合季节使用规格（黏度大），机油泵限压阀易卡死在最大供油量位置，或调整不当压力过高，加重机油泵的负荷，易引起潤滑油路各接头处渗漏机油，严重时鼓坏机油过滤器密封垫圈，使机油消耗量增加。

应疏通限压阀或更换机油泵，更换符合季节使用的新机油，将机油压力调整到正常范围内，必要时更换新的密封垫圈，做到内部治本，外部除患。

1.2.4 机油温度过高

一台东方红802拖拉机，2001年6月份退耕还林开沟作业，发动机运转平稳，声音正常，水温机油压力基本正常，但机油温度过高。经检查，机油换向阀位置正确，发动机怠速运转时松开机油散热器回油管接头三通有大量机油流出，确认为机油散热器下腔、中间内导流隔板损坏封闭不严，机油未通过散热器芯，而是由下腔捷径进入回油管、主油道，再分配到各运动配合部位，最后流回油底壳；当机油压力达到98 kPa时，通往细滤器的进油阀打开，5%～10%的机油经过细滤器，多余部分通过回油阀同时流回油底壳，引起机油温度过高，使机油消耗量增加。

拆下机油散热器放净机油，用气油疏通清洗干净晒干后，将下腔中间锯断，选择3～4 mm厚的铁板加工一件与散热器下腔外径横截面相等尺寸的隔板，放置锯口处，与下腔焊接牢固，不渗油为止，装复机油散热器，即恢复散热功能，故障排除。

1.2.5 柴油机过热、机油压力过低

（1）机油使用时间长，机油中含杂质较多，易造成机油过滤器堵塞，安全阀磨损严重，导致安全阀关闭不严。而安全阀关闭不严或弹簧压力弱时，含有杂质的机油未经过滤直接进入主油道及各运动配合部位，加剧机件磨损，使运动配合机件的间隙增大，降低液体摩擦的功能，引起柴油机过热，机油压力过低，使机油消耗量增加。

平时应尽量减少安全阀的开启，定期保养清洗机油过滤器，清洗润滑系统，更换新机油，将机油压力调整到正常范围之内，必要时更换活塞环、曲轴瓦等。

（2）机油泵限压阀磨损严重或弹簧压力弱，细滤器内转子盖封闭不严时，都可导致机油压力过低，调整机油压力时无明显效果。燃油供油时间不精确，风扇皮带过松、散热器内部堵塞水循环不畅，外部通风网孔堵塞，散热效果不佳。节温器损坏或取出，机体和汽缸盖内部的水得不到充分的循环等原因，都易引起柴油机过热，机油压力过低，使机油消耗量增加，甚至引起活塞溶化、拉缸、粘缸等大的故障发生。所以平时工作中要做到勤检查、勤保养、勤维修、勤调整，必要时更换机油泵、节温器，或临时将循环小道堵死等方法进行恢复。

1.2.6 柴油机冷启动注意事项

柴油机冷启动机前应检查油箱柴油、油底壳防冻机油、水箱防冻液，不足时应及时进行添加，必要时预热发动机，转动曲轴3～5圈，使运动配合部位得到润滑。发动机着火后严禁猛轰油门，应怠速运转使发动机升温，发动机温度达到40 ℃以上时缓慢起步行驶，待温度正常时再投入负荷作业（正常的机油温度应低于水温5 ℃），这样可以减轻运动配合机件的磨损，能够预防机油消耗量增加故障的產生。

2 机油消耗量增多（≥20%）故障

2.1 故障分析

（1）由于柴油机使用时间过长，经常超负荷工作，缺乏规范的保养、维修和调整；机油使用时间过长、过脏；气门关闭不严，燃油雾化不良，供气量不足等原因，引起燃烧不完全形成积碳，增加汽缸壁、活塞环、活塞等机件的磨损，使配合间隙增大，引起机油消耗量的增多。

（2）更为严重的是空气滤清器的过滤效果不佳，进气管及支管等结合部封闭不严，工作时大量的灰尘、杂质、空气中悬浮着的SiO2等超过金属硬度的小颗粒直接进入汽缸，加剧汽缸壁与活塞环、活塞的磨损。水温低于50 ℃时进行负荷作业与水温达到90 ℃时相比，汽缸壁的磨损量是水温是90 ℃时的3～4倍，正常水温应保持在70～90 ℃之间，过高容易引起粘缸，同时加剧活塞环、活塞的磨损量，严重时烧机油，引起机油消耗量的增多。表现为柴油机工作时过热，压缩力不足，马力明显下降，排气冒蓝烟，严重时伴有大量的黑烟和灰碳排出，形成恶性循环，不但使机油的消耗量增多，同时引起燃油的消耗量大幅度上升，造成极大的能源浪费和污染。

2.2 检查与排除方法

2.2.1 润滑系统主要部位的检查与保养

（1）2010年5月上旬遇到一台出厂4年时间的904拖拉机，发动机为4-100×127型，驾驶员讲述：机油压力表已失灵两年多时间，没更换照样使用，发动机照样没有发生过任何故障。这种做法一定要杜绝，它存在着很大的安全隐患。

5月下旬又遇到一台也是出厂4年时间的902拖拉机，发动机为LR6105T22型，发现电感式机油压力表失灵，驾驶员及时更换直感式压力表，发动机在正常工作温度时，小油门怠速运转机油压力不低于0.10 MPa，大油门高速运转机油压力不大于0.35 MPa，读数正常。

（2）适时进行机油油质的鉴别。①机油黏度检测是机油技师应有的技能之一，应经常借检查油底壳油位时用手捻几下机油尺上的机油，如果感觉滑润有黏稠感，说明机油黏度合适，可继续使用；如果无黏滑感，并有杂质颗粒的感觉，说明已变质，应更换。

②机油中含有水分的鉴别方法：可将油底壳机油浸在卫生纸或棉沙上点燃，如果有轻微的炸裂声或闪光现象，说明机油中含水量较多，可通过加热除水后使用。

③辨色法鉴别机油的质量：可将油底壳机油滴到一张白纸上，如果油滴中心呈均匀分布的浅黄色，黑点较小，说明机油黏度好，可继续使用；如果油滴中心呈不均匀的黑色或黑褐色，并有较大黑点，说明已变质，应更换；如果油滴中心的黑点与四周的黄色边界清晰，说明机油中添加剂已失效，应更换；如果边界不明显，可继续使用。

④机油酸度的鉴别：使用石蕊试纸进行酸度测试，若试纸变红，说明机油中酸度较大，应更换。

⑤如果机油中泡沫较多，说明已乳化变质，应更换。

机油的使用时间达到300 h，应进行上述综合鉴别，参考鉴别结果的不同，可采取不同的保养措施，在保证机油黏度合适，压力正常的基础上，经过细心的保养，机油的使用寿命可以延长到600～900 h。

（3）润滑系统中，机油过滤器和限压阀、安全阀、回油阀（统称为三阀）工作效果的优劣与发动机的使用寿命关系密切，除正常的检查、保养和调整外，使用时间超过三年的柴油机，应注重检查三阀的封闭性，测试调整各阀的工作压力，限压阀和安全阀的正常开启压力，分别为650～700 kPa和350～450 kPa，非柴油机上使用气压结合压力表进行调试。必要时更换与阀座一体机件的总成，确保良好的润滑功能。供给洁净充足的新鲜空气和雾化良好的燃油，正确的启动操作和使用方法，可以预防机油消耗量增多故障的产生。

2.2.2 内部故障的检查与排除方法

（1）气门杆与导管之间磨损严重，配合间隙增大时，容易引起烧机油，使机油的消耗量增多。可用更换气门和导管，疏通摇臂轴、摇臂的机油道孔等方法进行修复，如4125型柴油气门杆与导管的配合间隙0.065～0.135 mm，允许量0.30 mm，极限量040 mm。

（2）汽缸壁、活塞环、活塞规律性同时磨损，引起机油消耗量增多，应重点检测汽缸套、活塞的磨损程度，如果在允许继续使用的范围之内，可用更换活塞环的方法进行修复，同时要削刮缸肩（台阶），防止击坏活塞环。活塞环断裂，对口引起的机油消耗量增多，可参考上述方法修复，如4125型柴油机汽缸套与活塞的配合间隙0.25～0.29 mm，极限量055 mm。如无合适量具，可将活塞倒放入汽缸套的上部，露出缸肩为宜，使用厚薄规插入整个活塞的群部与汽缸套之间进行测量，位置在垂直销孔方向。

也可用新汽缸套检查旧活塞，或新活塞检查旧汽缸套的方法，检测使用过的汽缸套、活塞的磨损程度（检测位置同上）。

汽缸套、活塞环、活塞磨损严重时，应更换新的汽缸套及阻水圈、活塞、活塞环、活塞销、卡簧，必要时更换连杆铜套。更换成组的六配套时，要严格按厂家选配的汽缸套活塞组装，不得互换，确保选配间隙的精确性，如4125型柴油机选配间隙为0.19～0.23 mm。

（3）汽缸套规律性偏磨一侧（磨损程度在允许使用范围之内时），可将汽缸套前后位置调换180°使用。首先，用记号笔在汽缸套的上平面前侧，各缸的同一位置各做一记号，可作组装时的顺序记号；然后，用拉缸器将汽缸套从机体中拉出，清洗汽缸套和相关部位，更换新阻水圈，组装时将位置记号调换180°，按顺序重新装复汽缸套，注意不要切伤阻水圈，这样可以大幅度延长汽缸套的使用寿命。

（4）活塞连杆、小轴铜套的检查与组装。

将活塞、连杆及铜套、活塞销及卡簧清洗干净，检查铜套与小轴的配合间隙（4125型柴油机为0.025～0.055 mm，极限量030 mm）。将活塞放置机油中加热到80～100 ℃，趁热将活塞销拍入活塞的销孔内，注意防止连杆装反，并且要保持销孔两端余量均匀，上好卡簧即可。

（5）活塞环的检查与组装。

东方红4125型柴油机更换活塞环时，采用下列方法检查与组装，使用效果显著提高，寿命明显延长。

①将活塞及环槽、活塞环清洗干净，首先，检查活塞环的开口间隙和边间隙。测量开口间隙时，将活塞环放入汽缸套的上部（使用过的汽缸套应放置在台肩以下部位）；边间隙的测量是将活塞环塞入环槽内，用厚薄规测量。第一、二道环标准开口间隙0.40～0.80 mm，极限值为2.50 mm；边间隙0.10～0.14 mm，极限值0.50 mm。第三道环的标准开口间隙0.40～0.80 mm，极限值2.50 mm；边间隙0.08～0.12 mm，极限值0.40 mm。油环标准开口间隙为0.40～0.80 mm，极限值为2.50 mm；边间隙0.04～0.09 mm，极限值为0.30 mm。

②第一道为镀铬环，组装时标有记号的一侧应朝上；第二、三道为扭转环，使用内倒角环的机型组装时应将内倒角朝上，使用外倒角环的机型组装时应将外倒角朝下。油环内螺旋衬环的接头应与外环的开口位置错开180°，使用钢片组合油环的机型，应将上、下钢片的开口放在同一位置，并错开约5 mm。

组装活塞环时，第一道活塞环的开口位置應避开燃烧室方向，即放置相反方向，与小轴的中心线成45°角，并要保持各环的开口位置均与小轴的中心线成45°角。相邻两环的开口位置尽量互相错开120°，不得小于90°，避开小轴中心线的同一侧。

③可用顺时针和逆时针两种方法排列活塞环的开口位置，并与燃烧室方向相反。

顺时针排列法：以活塞的后部偏右侧，与小轴中心线成45°角位置为起点放置第一道环开口位置，顺时针方向排列其余四道开口位置是180°—90°—180°—90°，第五道环开口位置与第一道环重叠。

逆时针排列法：以活塞的后部偏左侧，与小轴中心线成45°角位置为起点放置第一道环开口位置，逆时针方向排列其余四道活塞环的开口位置为180°—90°—180°—90°，第五道环开口位置与第一道环重叠。

采用3道活塞环的机型，为了确保密封的可靠性，各环的开口位置应依次互相错开120°。多缸柴油机各缸活塞环的开口位置，应采用同一种排列顺序组装。

④擦洗干净汽缸壁，涂抹少许洁净机油，同时清洗干净连杆轴径及相关部件。将活塞环按次序装入环槽内，为防止断裂，环的开口撑开量不得大于32 mm，用洁净机油滴到活塞环和环槽上，转动活塞环3～5圈，使环与环槽得到均匀的润滑。

按先1、4缸，后2、3缸的顺序安装。转动曲轴使1、4缸的连杆轴径置于最下方，在按规律摆好活塞环开口位置的基础上，将一缸的活塞连杆按方向放入一缸的汽缸套内，待油环下平面与汽缸套的上平面接触平稳，再次校对环的开口位置正确后，用专用工具将活塞环卡紧，到无开口间隙为止，用软木轻击活塞顶部，使活塞、活塞环顺利的进入汽缸套内，安装过程中要注意防止卡坏油环的锐边和环的断裂。

⑤组装上、下瓦片时不得互换，瓦背定位凸块应与键槽贴合严密，瓦片工作面涂抹洁净机油，再将连杆大端连同瓦片及下瓦盖组件与连杆轴径贴合严密（注意：瓦盖配对记号应相符，并朝燃烧室方向），上好连杆螺栓螺母，用公斤扳手分2～3次将连杆螺母紧固到规定扭矩22～22 N·m，用符合规格的新开口销，锁牢连杆螺母。完成1、4缸的组装后，转动曲轴180°，使2、3缸的连杆轴径置于最下方，依次完成组装工作。最后，转动曲轴2～3圈，无发涩犯卡现象即可。