De Cummins QSK60-motor is een krachtige dieselmotor met een V-vormige 16-cilindermotor, een cilinderinhoud van 60 liter en een nominaal vermogen van 1985 kW. Het wordt voornamelijk gebruikt in de mijnbouw-, energie- en scheepvaartindustrie en is een vlaggenschipmodel geproduceerd door Cummins.
De kleur van de uitlaatrook van een dieselmotor is een belangrijke en meest intuïtieve voorwaarde om te bepalen of de motor in goede staat verkeert.
Wanneer de motor de normale temperatuur bereikt, is het uitgestoten uitlaatgas meestal kleurloze rook.
Bij gebruik op hoge snelheid en hoge belasting kan de kleur van de uitlaatrook enigszins grijs zijn.
Als er zwarte, blauwe of witte rook vrijkomt, geeft dit aan dat de motor een abnormale uitlaatfout heeft.
1, De uitlaat stoot zwarte rook uit
De uitstoot van zwarte rook uit uitlaatgassen is een fenomeen waarbij kleine deeltjes die worden gegenereerd door onvolledige verbranding van diesel, met het uitlaatgas worden uitgestoten.
Bij het ontdekken van abnormale uitlaatemissies van de QSK60-motor moeten de volgende aspecten in overweging worden genomen bij inspectie.
1. Controleer de kwaliteit van de dieselbrandstof
Slechte dieselkwaliteit of een verkeerd merk zijn de eerste redenen waarmee rekening moet worden gehouden bij het beoordelen van abnormale uitlaatgassen.
Door het gebruik van het PT-brandstofinjectiesysteem in de QSK60-motor is de injectoropening klein en de nauwkeurigheid hoog, wat strenge eisen stelt aan de kwaliteit en kwaliteit van de diesel.
Gezien de zeer stabiele dieselaanvoer binnen mijnbouwbedrijven, wordt al het materieel bijgetankt op vaste tankpunten of speciale tankwagens. Als de uitlaatgassen van de motor abnormaal zijn vanwege problemen met de dieselkwaliteit, zullen meerdere apparaten tegelijkertijd soortgelijke storingen ervaren.
2. Controleer het luchtfilterelement
Verstopping of vuil in het luchtfilter kan slechte zuigkracht van de motor veroorzaken. Als de uitlaat normaal is tijdens stationair draaien en er geen andere abnormale verschijnselen zijn, en de uitlaat alleen abnormaal is tijdens bedrijf met hoge belasting, is de eerste overweging meestal of er een probleem is met het luchtfilter.
Verwijder het luchtfilter om te controleren op vuil en verstoppingen en vervang of reinig het indien nodig.
De QSK60 is uitgerust met een primair luchtfilter en een veiligheidsluchtfilter. Als het vuil niet ernstig is, kan het worden gereinigd met perslucht en indien nodig worden vervangen door een nieuw filterelement. Tegelijkertijd moet de stofopvangbeker worden gereinigd.
3. Controleer de inlaatleiding
Luchtlekkage in de inlaatpijp kan ervoor zorgen dat er onvoldoende lucht in de motor komt en kan ook leiden tot abnormale uitlaatstoringen.
De QSK60-motor maakt gebruik van een bipolair turbocompressor- en secundair intercooler-inlaatsysteem, met acht turbocompressoren en zes intercoolers geïnstalleerd. De lay-out van de inlaatleiding is complex en er zijn veel aansluitingen.
Controleer de rubberen huls bij de leidingaansluiting op veroudering, barsten of andere beschadigingen, controleer of de rubberen hulsklem los zit, controleer of de sensor of plug op de dwarsleiding van de interkoeler los zit, controleer of het interkoelerhuis gescheurd is, of de installatie bouten los zitten, als de afdichtingspakking beschadigd is en als er vreemde voorwerpen zijn die de binnenkant blokkeren of beschadigen.
Als er een lek in de inlaatleiding zit, zal de motor onder belasting meestal een scherp fluitend geluid produceren.
4. Controleer het turbocompressiesysteem
Een slechte werking van de turbocompressor kan leiden tot onvoldoende inlaatlucht, waardoor de motor zwarte rook uitstoot.
Installeer 4 lagedrukturbocompressoren en 4 hogedrukturbocompressoren op de QSK60-motor. Controleer op gebarsten turbocompressorbehuizingen en beschadigde waaiers, en vervang of repareer beschadigde turbocompressoren.
Controleer of er lekkage is in het uitlaatspruitstuk. Lekkage in het uitlaatspruitstuk kan een slechte turboaandrijving veroorzaken.
Het fenomeen van boutbreuk in het uitlaatspruitstuk van de QSK60-motor komt vrij vaak voor. Het is noodzakelijk om tijdens onderhoudswerkzaamheden de kapotte bouten van het uitlaatspruitstuk en de afdichtende stalen pakkingen zorgvuldig te inspecteren en tijdig te vervangen.
5. Controleer het klepmechanisme
Controleer de klepveer en klepafdichting. Schade aan de klepveer en vervorming of slijtage van de klepafdichting zorgen ervoor dat de klepafdichting los gaat zitten, wat leidt tot een afname van de cilinderdruk.
Controleer de klepspeling, die rechtstreeks van invloed is op de kleptiming en abnormale inlaat- en uitlaatvolumes in de verbrandingskamer kan veroorzaken, wat kan leiden tot een onbalans in de lucht-brandstofmengselverhouding en tot zwarte rookemissies.
Om de klepspeling te controleren is een speciale plugmeter nodig.
De maximale speling van de uitlaatklep van de QSK60-motor is 0.81 mm, en de maximale speling van de inlaatklep is 0,36 mm [4].
De klepspeling moet regelmatig worden gecontroleerd en het aanbevolen inspectie-interval voor QSK60-motoren is 10.000 uur.
Een onjuiste klepspeling kan ook gepaard gaan met een laag vermogen, moeilijk starten en zelfs sterke metalen impactgeluiden in de kleppentrein.
6. Controleer de compressiedruk van de cilinder
Wanneer de cilindervoering en de zuigercomponenten ernstig versleten zijn, is het mogelijk dat de cilinderafdichting niet strak zit, wat leidt tot een afname van de cilindercompressiedruk en zelfs tot olie die de verbrandingskamer binnendringt, wat resulteert in een onvolledige verbranding van de brandstof en de uitstoot van zwarte rook.
Deze storing gaat meestal gepaard met verbranding van motorolie, blauwe rook, verhoogde afvaldruk in het carter, verminderd vermogen en zelfs automatische uitschakeling.
Er kunnen speciale cilinderdrukdetectietools worden gebruikt om de cilindercompressiedruk, de detectie van één cilinder, cilinder voor cilinder te meten.
Injecteer perslucht in de cilinder via de luchtklep die op het injectorgat is geïnstalleerd, observeer de drukontlastingssnelheid en vergelijk deze met de standaardwaarde om te bepalen of de druk te laag is.
Als de drukontlastingstijd van een cilinder aanzienlijk lager is dan de standaardwaarde van andere cilinders, kan worden geconcludeerd dat de cilindervoering of zuigeronderdelen van die cilinder ernstig zijn versleten.
Bovendien kunnen een losse klepsluiting en een beschadigde cilinderpakking ook leiden tot een afname van de cilindercompressiedruk en de uitstoot van zwarte rook.
7. Controleer het brandstofsysteem
Het brandstofsysteem van de QSK60-motor wordt bestuurd door een elektronisch Quantum-systeem op basis van HPI (High Pressure Injection).
Het systeem ontvangt signalen van verschillende sensoren, analyseert en verwerkt deze via de ECM (Electronic Control Module) en stuurt besturingsopdrachten naar de actuatoren, waardoor nauwkeurige controle wordt verkregen over de injectie, timing, brandstofhoeveelheid en druk van de motorbrandstof.
1) Een abnormaal brandstofcontrolesysteem kan leiden tot overmatige brandstoftoevoer, een abnormaal brandstofinjectietiming of injectiedruk in de motor.
Overmatige brandstofinjectie kan ervoor zorgen dat er teveel diesel in de verbrandingskamer terechtkomt en niet volledig verbrandt, wat resulteert in zwarte rook.
Abnormale timing van de brandstofinjectie, voortijdige injectie van brandstof in de verbrandingskamer verhoogt de hoeveelheid voorgemengde brandstof, terwijl late injectie van brandstof in de verbrandingskamer ervoor zorgt dat een grote hoeveelheid brandstof wordt afgevoerd vóór de verbranding, wat beide kan leiden tot de uitstoot van zwarte rook .
Abnormale injectiedruk heeft invloed op het injectietijdstip. Een lagere injectiedruk zorgt ervoor dat de injectie eerder start, terwijl een hogere injectiedruk de injectietijd vertraagt, met als gevolg zwarte rook.
Een abnormaal brandstofcontrolesysteem kan ook een tekort aan motorvermogen, een hoger brandstofverbruik en zelfs startproblemen veroorzaken.
Controleer het brandstofregelsysteem door eerst de foutcode via de systeembesturingssoftware te lezen om de omvang van de fout te bepalen.
Controleer of de ECM-kalibratiewaarde consistent is met de nominale waarde en kalibreer opnieuw als er een verschil is.
Meet de signalen op elke aansluiting van de ECM. Als er geen signaal is of de signaalspanning de grenswaarde overschrijdt, kan worden vastgesteld dat de ECM-module beschadigd is.
Verwijder de aandrijving om te controleren op vuil en reinig deze indien nodig.
Controleer de weerstand tussen de pinnen van de actuator. Als de weerstandswaarde niet aan de technische specificaties voldoet, kan worden vastgesteld dat de actuator een storing heeft [5].
2) De brandstof die in de cilinder wordt geïnjecteerd, moet grondig worden verneveld en gemengd met de lucht in de cilinder.
Beschadigde brandstofinjectoren kunnen een slechte verneveling van de brandstof veroorzaken of zelfs direct in de cilinder druppelen, wat resulteert in een onvolledige verbranding van de brandstof en de uitstoot van zwarte rook.
Gebruik Cense om de temperatuur van elke cilinder te diagnosticeren en de brandstofinjector in de cilinder met een abnormale temperatuur te vervangen.
QSK60 motorinjector "O"-ring, kopafdichting koper
Padschade en koolstofafzetting zijn veel voorkomende verschijnselen.
2, Blauwe rook komt uit de uitlaat
Blauwe rook die uit de uitlaat komt, verwijst naar de verbranding van motorolie die de cilinder binnendringt, blauwe rook genereert en wordt afgevoerd, algemeen bekend als "verbrandende motorolie".
Het is normaal dat een kleine hoeveelheid motorolie deelneemt aan de verbranding. De QSK60-motor integreert het Centinel-oliemanagementsysteem, waardoor een kleine hoeveelheid motorolie kan deelnemen aan de verbranding.
Als er teveel motorolie deelneemt aan de verbranding en de uitlaatpijp voortdurend blauwe rook afgeeft, geeft dit aan dat er een storing in de motor is.
Het oplossen van problemen met de QSK60-motor die blauwe rook afgeeft, begint voornamelijk vanuit de volgende aspecten.
1. Controleer het oliepeil
Wanneer het oliepeil in de oliecarter te hoog is, zal de olie met de hogesnelheidskrukas op de binnenwand van de cilinder spatten en met de heen en weer gaande zuiger de verbrandingskamer binnendringen om deel te nemen aan de verbranding.
Alleen al een hoog oliepeil kan blauwe rook veroorzaken. Door de betrokkenheid van motorolie bij de verbranding wordt er een grote hoeveelheid warmte gegenereerd, waardoor het motorvermogen toeneemt en deze niet wordt geregeld door het brandstofregelsysteem, wat resulteert in een toename van het stationair toerental van de motor.
Het juiste oliepeil voor de QSK60-motor moet tussen de "H"-markering en de "L"-markering op de peilstok liggen.
Stop de motor gedurende 5-10 minuten zodat de olie in de bovenste delen van de motor volledig kan terugstromen.
Controleer de oliepeilmeter. Als het oliepeil boven "H" staat, moet overtollige olie worden afgetapt.
Tegelijkertijd moet de olieconditie in de oliereservetank van het Centinel-oliemanagementsysteem worden gecontroleerd.
Als het oliepeil in de motor hoog is en het oliepeil in de oliebijvultank laag, betekent dit dat er een probleem is met het automatische oliebijvulsysteem en dat dit gerepareerd moet worden.
2. Controleer de klepgeleiderstang
Een defect aan de oliekeerring van de klepgeleider of een te grote speling tussen de klepgeleider en de klepsteel kunnen ertoe leiden dat een grote hoeveelheid olie in de inlaat-tuimelaarkamer wordt gezogen en deelneemt aan de verbranding in de cilinder.
Open het deksel van de tuimelaarkamer, controleer de oliekeerring aan het bovenste uiteinde van de klepgeleider en de opening tussen de geleider en de klepsteel, en vervang versleten of defecte onderdelen.
3. Controleer de cilinderloop en zuigeronderdelen
Uitlijning van de zuigerveer, omgekeerde installatie, slijtage, breuk, trekken aan de cilinder en overmatige speling tussen de zuiger en cilinderslijtage kunnen allemaal een slechte afdichting tussen de zuigerveer en de cilinder veroorzaken, waardoor een grote hoeveelheid olie in de cilinder wordt gezogen om deel te nemen aan de verbranding. en stoten blauwe rook uit, gepaard gaand met een afname van het motorvermogen, hoge afvaldruk in het carter en ernstige koolstof- of olieophoping in de brandstofinjector.
Controleer de luchtdruk van elke cilinder, voer een druktest uit op elke cilinder en controleer of de houdtijd van de luchtdruk voldoende is.
Als de motor net een grote reparatie heeft ondergaan, is de kans groter dat de zuigerveren uitgelijnd zijn of verkeerd zijn geïnstalleerd.
Elke zuiger van de QSK60-motor is uitgerust met drie zuigerveren, namelijk de bovenring, middenring en oliering. Tijdens de montage moeten de openingen onder een bepaalde hoek verspringen om te voorkomen dat ze in dezelfde rechte lijn liggen. Het wordt aanbevolen om ze 120 graden te spreiden.
De vervanging van de zuiger is gemarkeerd met het onderdeelnummer, dat tijdens de installatie naar de bovenkant van de zuiger moet wijzen.
Controleer op verticale krassen of polijstmiddelen op de binnenwand van de cilinder door de zuigerschijf naar het bovenste dode punt te draaien.
Als er krassen zijn of als meer dan 20% van het slagoppervlak van de zuigerveer gepolijst is, moet de cilinderloop vervangen worden.
Als er een zuigerveerbreuk of ernstigere schade is, zijn er meestal metaalresten zichtbaar in het oliecarter.
4. Controleer de turbocompressor
Schade aan de turbocompressor kan ook blauwe rook uit de motoruitlaat veroorzaken.
Een turbocompressor bestaat uit twee delen: een compressor en een turbine. Als de olieafdichting van de compressorrotor defect raakt, kan er olie in het inlaatkanaal terechtkomen en deelnemen aan de verbranding.
Als de turbine beschadigd is en olie lekt, wordt de motorolie verdampt door uitlaatgas met hoge temperatuur, waardoor blauwe rook ontstaat die uit de uitlaatpijp komt. Als de turbocompressor olie lekt, kan dit worden ontdekt door de inlaatpijp te demonteren.
3, Uitlaat stoot witte rook uit
De belangrijkste reden voor de uitstoot van witte rook uit de uitlaatgassen van dieselmotoren is dat er vocht in het brandstofsysteem zit dat wordt verwarmd en omgezet in witte waterdamp, die wordt afgevoerd met het uitlaatgas, of onverbrande brandstof die grijswitte rook wordt ( oliedamp) wordt met het uitlaatgas afgevoerd.
1. Er zit vocht in het brandstofsysteem
Er zijn twee situaties waarin er vocht in het brandstofsysteem zit:
① Te hoog watergehalte in de brandstof;
② De koelvloeistof komt de verbrandingskamer binnen.
Wanneer er vocht in het brandstofsysteem zit, zal de handpalm bij de uitlaatpijp merkbaar vochtig aanvoelen [7].
1) Wanneer de brandstofkwaliteit slecht is en het watergehalte te hoog is, wordt het water in de cilinder bij hoge temperatuur verdampt tot stoom en als witte rook met het uitlaatgas uitgestoten.
Verwijder de olie-waterafscheider en controleer of er veel vocht aanwezig is, wat wijst op een slechte dieselkwaliteit.
Tap eerst het water uit het oliecircuit af en tap vervolgens het water in de brandstoftank en het brandstoffilter af via de aftapkraan.
2) Scheuren of zandgaten in de cilinderkop of cilindercilinder, beschadigde cilinderpakkingen of losse cilinderkopbouten kunnen ervoor zorgen dat koelvloeistof in de verbrandingskamer sijpelt, verandert in witte waterdamp en wordt afgevoerd.
Controleer of het koelvloeistofpeil aanzienlijk is gedaald. Wanneer u de motor start, opent u het deksel van de watertank en kijkt u of het wateroppervlak borrelt.
Controleer of het oliepeil aanzienlijk is gestegen en of er melkwitte vloeistof in de afvoerdrukleiding van de carterontluchting zit.
Als de bovenstaande verschijnselen zich voordoen, geeft dit aan dat de koelvloeistof in de verbrandingskamer is gelekt.
Controleer eerst of elke cilinderkopbout voldoende vast zit.
Als blijkt dat de cilinderkopbout los zit, moet een speciale meter of schuifmaat worden gebruikt om de vrije lengte van de bout te meten. Als het meetresultaat de gespecificeerde maximaal toegestane vrije lengte overschrijdt, moet het worden weggegooid.
De juiste aanhaalmethode voor cilinderkopbouten van de QSK60-motor is om de bouten aan te draaien tot 300 N · M (221ft lb) en ze vervolgens 90 graden met de klok mee te draaien.
Als de cilinderkopbouten niet los zitten of de storing na het vastdraaien niet is verholpen, is het noodzakelijk om druk uit te oefenen op de binnenkant van de watertank om de locatie van de lekkage verder te bepalen. De druk van de watertank van de QSK60-motor mag niet hoger zijn dan 140 kPa (20PSI).
Tap de motorolie af en verwijder de oliecarter om de waterlekkage te observeren.
Nadat u het lekkende gebied heeft geïdentificeerd, opent u de betreffende cilinderkop, controleert u op schade aan de cilinderkop, cilinderkoppakking, cilinderloop enz. en vervangt u eventuele beschadigde onderdelen.
2. Slechte brandstofverbranding
1) De omgevingstemperatuur of motortemperatuur is te laag, waardoor een deel van de brandstof niet verbrandt en in oliedamp verandert, die uit de uitlaatpijp wordt afgevoerd.
De QSK60-motor is uitgerust met een voorverwarmingsapparaat. Controleer eerst of het voorverwarmingsapparaat goed werkt.
Als het voorverwarmingsapparaat normaal werkt en de witte rook geleidelijk verdwijnt naarmate de motortemperatuur stijgt, is dit een normaal verschijnsel en hoeft niet verder te worden uitgesloten.
2) Als het voorverwarmingsapparaat goed werkt en het symptoom van witte rook nog steeds aanhoudt naarmate de motortemperatuur stijgt, is het noodzakelijk om te controleren of het timing van de brandstofinjectie correct is.
Late brandstofinjectie resulteert in een slechte vermenging van olie en gas, wat leidt tot de vorming van een grote hoeveelheid waterdamp en rook tijdens de verbranding.
3) Als de witte rook geleidelijk verandert in zwarte rook naarmate de motortemperatuur stijgt, is het noodzakelijk om de brandstofinjectoren van elke cilinder te controleren.
Als de brandstofinjector een slechte verneveling heeft of zelfs olie druppelt, zal dit resulteren in een onjuiste brandstof-luchtmengselverhouding, wat leidt tot onvolledige verbranding van de brandstof en gemakkelijke vorming van waterdamp en rook.
Als geen van de bovenstaande methoden de fout verhelpt, moet de fout worden veroorzaakt door onvoldoende cilindercompressiedruk.
Controleer de druk van elke cilinder en repareer de cilinders met aanzienlijke drukverschillen.
Cilinderslijtage, vervorming of breuk van zuigerveeronderdelen of een slechte klepafdichting kunnen allemaal leiden tot onvoldoende cilinderdruk.
Voor de specifieke inspectiemethoden voor brandstofinjectoren en cilinderdruk kunt u verwijzen naar het vorige gedeelte over fouten in de uitlaatzwarte rook.
4, Conclusie
Abnormale uitlaatgassen zijn een veelomvattende weerspiegeling van interne motorstoringen, en het bepalen of de motor in goede staat verkeert aan de hand van uitlaatcondities is een van de belangrijke manieren om motorstoringen te elimineren.
Als de uitlaatgassenfout van de motor tijdig kan worden verholpen, kan dit de ideale werking van de motor garanderen, de levensduur ervan verlengen en onnodige economische verliezen voorkomen.
