מנוע ה-Cummins QSK60 הוא מנוע דיזל בעל הספק גבוה עם מנוע 16 צילינדרים בצורת V, נפח של 60 ל', והספק נקוב של 1985 קילוואט. הוא משמש בעיקר בתעשיות כרייה, חשמל ושילוח והוא דגם דגל המיוצר על ידי Cummins.
צבע עשן הפליטה של מנוע דיזל הוא תנאי חשוב ואינטואיטיבי ביותר לקביעה האם המנוע במצב תקין.
כאשר המנוע מגיע לטמפרטורה רגילה, גז הפליטה הנפלט הוא בדרך כלל עשן חסר צבע.
במהלך פעולה במהירות גבוהה ועומס גבוה, צבע עשן הפליטה עשוי להיות מעט אפור.
אם נפלט עשן שחור, כחול או לבן, זה מצביע על תקלה חריגה של המנוע.
1, האגזוז פולט עשן שחור
פליטת עשן שחור מהפליטה היא תופעה שבה חלקיקים קטנים הנוצרים מבעירה לא מלאה של סולר נפלטים עם גז הפליטה.
עם גילוי פליטת פליטה חריגה ממנוע QSK60, יש לקחת בחשבון את ההיבטים הבאים לבדיקה.
1. בדוק את איכות הסולר
איכות דיזל ירודה או מותג שגוי הם הסיבה הראשונה שיש לקחת בחשבון כששופטים תקלות חריגות של פליטת המנוע.
עקב השימוש במערכת הזרקת דלק PT במנוע QSK60, צמצם המזרק קטן והדיוק גבוה, מה שמצריך דרישות מחמירות לאיכות ודרגת דיזל.
בהתחשב באספקת הסולר המאוד יציבה בתוך מפעלי כרייה, כל הציוד מתודלק בסולר בנקודות תדלוק קבועות או במשאיות תדלוק ייעודיות. אם פליטת המנוע לא תקינה עקב בעיות באיכות הדיזל, התקנים מרובים יחוו כשלים דומים בו זמנית.
2. בדוק את אלמנט מסנן האוויר
חסימה או לכלוך במסנן האוויר עלולים לגרום ליניקת מנוע לקויה. אם הפליטה תקינה בזמן פעולת סרק ואין תופעות חריגות אחרות, והפליטה חריגה רק בעת פעולת עומס גבוה, השיקול הראשון הוא בדרך כלל האם ישנה בעיה במסנן האוויר.
הסר את מסנן האוויר כדי לבדוק אם יש לכלוך וחסימה, והחלף או נקה אותו לפי הצורך.
QSK60 מצויד במסנן אוויר ראשוני ובמסנן אוויר בטיחותי. אם הלכלוך אינו חמור, ניתן לנקות אותו באוויר דחוס ולהחליפו באלמנט מסנן חדש במידת הצורך. במקביל, יש לנקות את כוס איסוף האבק.
3. בדוק את צינור היניקה
נזילת אוויר בצינור היניקה עלולה לגרום לכניסה לא מספקת של אוויר למנוע וגם להוביל לכשל חריג של הפליטה.
מנוע ה-QSK60 מאמץ מערכת צריכת טורבו דו-קוטבית ומערכת יניקה של מצנן ביניים משני, עם 8 מגדשי טורבו ו-6 מצננים אינטרקולרים. מתווה צינור היניקה מורכב ויש הרבה חיבורים.
בדוק את שרוול הגומי בחיבור הצנרת לאיתור הזדקנות, סדקים או נזקים אחרים, בדוק אם מהדק שרוול הגומי רופף, בדוק אם החיישן או התקע בצינור הצולב של הבין-מצנן רופפים, בדוק אם בית המצנן הבין סדוק, אם ההתקנה הברגים רופפים, אם אטם האיטום פגום, ואם יש חפצים זרים החוסמים או פוגעים בפנים.
אם יש דליפה בצינור היניקה, המנוע יפיק בדרך כלל צליל שריקה חד בעת הפעלת עומס.
4. בדוק את מערכת הטעינת הטורבו
פעולה לקויה של מגדש הטורבו עלולה להוביל לאוויר הכנסה לא מספק, וכתוצאה מכך המנוע פולט עשן שחור.
התקן 4 מגדשי טורבו בלחץ נמוך ו-4 מגדשי טורבו בלחץ גבוה במנוע QSK60. בדוק אם יש סדקים של מגדשי טורבו ואימפלרים פגומים, והחלף או תקן מגדשי טורבו פגומים.
בדוק אם יש נזילה בסעפת הפליטה. דליפה בסעפת הפליטה עלולה לגרום להנעת טורבו לקויה.
תופעת שבירת הברגים בסעפת הפליטה של מנוע QSK60 היא די שכיחה. יש צורך לבדוק היטב ולהחליף את ברגי סעפת הפליטה השבורים ואת אטמי הפלדה האיטום בזמן בזמן עבודת תחזוקה.
5. בדוק את מנגנון השסתום
בדוק את קפיץ השסתום ואטם השסתום. נזק לקפיץ השסתום ועיוות או בלאי של אטם השסתום יגרמו לאטם השסתום להיות רופף, מה שיוביל לירידה בלחץ הצילינדר.
בדוק את מרווח השסתומים, אשר משפיע ישירות על תזמון השסתומים ועלול לגרום לנפחי צריבה ופליטות חריגים בתא הבעירה, מה שמוביל לחוסר איזון ביחס תערובת דלק אוויר וכתוצאה מכך לפליטת עשן שחור.
נדרש מד תקע מיוחד כדי לבדוק את מרווח השסתומים.
המרווח המרבי של שסתום הפליטה של מנוע QSK60 הוא 0.81 מ"מ, והמרווח המרבי של שסתום היניקה הוא 0.36 מ"מ [4].
יש לבדוק את מרווח השסתומים באופן קבוע, ומרווח הבדיקה המומלץ למנועי QSK60 הוא 10000 שעות.
מרווח שסתומים שגוי עלול להיות מלווה גם בכוח סוס נמוך, קושי בהתנעה ואפילו קולות פגיעה מתכת חזקים ברכבת השסתומים.
6. בדוק את לחץ הדחיסה של הצילינדר
כאשר רכיבי הצילינדר ורכיבי הבוכנה שחוקים מאוד, יתכן שאיטום הצילינדר לא יהיה הדוק, מה שמוביל לירידה בלחץ הדחיסה של הצילינדר ואפילו שמן שנכנס לתא הבעירה, וכתוצאה מכך שריפת דלק לא מלאה ופליטת עשן שחור.
תקלה זו מלווה בדרך כלל בשריפת שמן מנוע, עשן כחול, לחץ פסולת מוגבר בתא הארכובה, ירידה בכוח, ואפילו כיבוי אוטומטי.
ניתן להשתמש בכלים מיוחדים לזיהוי לחץ צילינדר למדידת לחץ דחיסה של צילינדר, זיהוי צילינדר בודד, צילינדר אחר צילינדר.
הזרקו אוויר דחוס לתוך הצילינדר דרך שסתום האוויר המותקן על חור המזרק, צפו במהירות שחרור הלחץ והשוו אותה לערך הסטנדרטי כדי לקבוע אם הלחץ נמוך מדי.
אם זמן שחרור הלחץ של צילינדר נמוך משמעותית מהערך הסטנדרטי או מצילינדרים אחרים, ניתן להסיק שדופן הצילינדר או רכיבי הבוכנה של אותו צילינדר נשחקו קשות.
בנוסף, סגירת שסתומים רופפת ואטם צילינדר פגום עלולים להוביל גם לירידה בלחץ הדחיסה של הצילינדר ולפליטת עשן שחור.
7. בדוק את מערכת הדלק
מערכת הדלק של מנוע QSK60 נשלטת על ידי מערכת אלקטרונית קוונטית המבוססת על HPI (High Pressure Injection).
המערכת קולטת אותות מחיישנים שונים, מנתחת ומעבדת אותם באמצעות ECM (Electronic Control Module), ושולחת פקודות בקרה למפעילים, ובכך משיגה שליטה מדויקת על ההזרקה, התזמון, כמות הדלק והלחץ של דלק המנוע.
1) מערכת בקרת דלק חריגה עלולה להוביל לאספקת דלק מוגזמת, תזמון לא תקין של הזרקת דלק או לחץ הזרקה במנוע.
הזרקת דלק מוגזמת עלולה לגרום לעודף דיזל לחדור לתא הבעירה ולא להישרף לחלוטין, וכתוצאה מכך לעשן שחור.
תזמון לא תקין של הזרקת דלק, הזרקה מוקדמת של דלק לתא הבעירה מגדילה את כמות הדלק המעורבב מראש, בעוד שהזרקה מאוחרת של דלק לתא הבעירה גורמת לפריקת כמות גדולה של דלק לפני הבעירה, שניהם עלולים להוביל לפליטת עשן שחור .
לחץ הזרקה חריג ישפיע על תזמון ההזרקה. לחץ הזרקה נמוך יותר יגרום להזרקה להתחיל מוקדם יותר, בעוד לחץ הזרקה גבוה יותר יעכב את זמן ההזרקה, וכתוצאה מכך עשן שחור.
מערכת בקרת דלק חריגה עלולה לגרום גם למחסור בכוח המנוע, צריכת דלק מוגברת ואפילו קשיי התנעה.
בדוק את מערכת בקרת הדלק על ידי קריאה ראשונה של קוד התקלה דרך תוכנת בקרת המערכת כדי לקבוע את היקף התקלה.
בדוק אם ערך כיול ה-ECM תואם את הערך המדורג, וכיול מחדש אם יש הבדל.
מדוד את האותות בכל טרמינל של ה-ECM. אם אין אות או מתח האות חורג מערך הגבול, ניתן לקבוע שמודול ECM פגום.
הסר את המפעיל כדי לבדוק אם יש לכלוך ונקה במידת הצורך.
בדוק את ההתנגדות בין הפינים של המפעיל. אם ערך ההתנגדות אינו עומד במפרט הטכני, ניתן לקבוע שיש תקלה במפעיל [5].
2) הדלק המוזרק לצילינדר חייב להיות מפורק היטב ולערבב עם האוויר שבתוך הצילינדר.
מזרקי דלק פגומים עלולים לגרום לפירוק דלק לקוי או אפילו לטפטוף ישיר לתוך הצילינדר, וכתוצאה מכך לשריפת דלק לא מלאה ולפליטת עשן שחור.
השתמש ב-Cense כדי לאבחן את הטמפרטורה של כל צילינדר ולהחליף את מזרק הדלק בצילינדר בטמפרטורה חריגה.
מזרק מנוע QSK60 טבעת "O", ראש איטום נחושת
נזק לרפידות ושקיעת פחמן הן תופעות נפוצות.
2, עשן כחול שנפלט מהאגזוז
עשן כחול הנפלט מהפליטה מתייחס לבעירה של שמן מנוע הנכנס לצילינדר, יוצר עשן כחול ונפלט, הידוע בכינויו "שמן מנוע בוער".
זה נורמלי שכמות קטנה של שמן מנוע משתתפת בבעירה. מנוע QSK60 משלב את מערכת ניהול השמן Centinel, המאפשרת לכמות קטנה של שמן מנוע להשתתף בבעירה.
אם עודף שמן מנוע משתתף בבעירה וצינור הפליטה פולט עשן כחול ללא הרף, זה מעיד על תקלה במנוע.
פתרון הבעיות של מנוע QSK60 פולט עשן כחול מתחיל בעיקר מההיבטים הבאים.
1. בדוק את מפלס השמן
כאשר מפלס השמן במיכל השמן גבוה מדי, השמן יתיז על הדופן הפנימית של הצילינדר עם גל הארכובה המהיר ויכנס לתא הבעירה עם הבוכנה ההדדית כדי להשתתף בבעירה.
רק רמת שמן גבוהה עלולה לגרום לעשן כחול. עקב מעורבותו של שמן מנוע בעירה, נוצרת כמות גדולה של חום, אשר מגביר את כוח המנוע ואינו נשלט על ידי מערכת בקרת הדלק, וכתוצאה מכך עלייה במהירות הסרק של המנוע.
מפלס השמן הנכון למנוע QSK60 צריך להיות בין סימן "H" לסימן "L" על המדיד.
עצור את המנוע למשך 5-10 דקות כדי לאפשר לשמן בחלקים העליונים של המנוע לזרום בחזרה במלואה.
בדוק את מד מפלס השמן. אם מפלס השמן הוא מעל "H", יש לנקז עודפי שמן.
במקביל, יש לבדוק את מצב השמן במיכל רזרבות השמן של מערכת ניהול השמן Centinel.
אם מפלס השמן במנוע גבוה ומפלס השמן במיכל חידוש השמן נמוך, זה מעיד על תקלה במערכת חידוש השמן האוטומטית ויש לתקן אותה.
2. בדוק את מוט מוביל השסתום
כשל באטם שמן מוביל השסתום או מרווח מוגזם בין מוביל השסתום לגזע השסתום עלול לגרום לכמות גדולה של שמן להימשך לתא נדנדת היניקה ולהשתתף בבעירה בצילינדר.
פתח את מכסה תא זרוע הנדנדה, בדוק את אטם השמן בקצה העליון של מוביל השסתום ואת הרווח בין המכוון לגזע השסתום, והחלף חלקים בלויים או פגומים.
3. בדוק את קנה הצילינדר ורכיבי הבוכנה
יישור טבעת הבוכנה, התקנה לאחור, בלאי, שבירה, משיכת צילינדר ומרווח מוגזם בין בלאי בוכנה לצילינדר עלולים לגרום לאיטום לקוי בין טבעת הבוכנה לצילינדר, וכתוצאה מכך כמות גדולה של שמן נשאבת לתוך הצילינדר כדי להשתתף בבעירה. ופולטים עשן כחול, המלווה בירידה בהספק המנוע, לחץ פסולת גבוה בתא הארכובה, והצטברות רצינית של פחמן או שמן במזרק הדלק.
בדקו את לחץ האוויר של כל צילינדר, ערכו בדיקת לחץ על כל צילינדר ובדקו אם זמן החזקת לחץ האוויר מספיק.
אם המנוע עבר תיקונים גדולים זה עתה, קיימת אפשרות גבוהה יותר של טבעות הבוכנה להתיישר או להיות מותקנות בצורה לא נכונה.
כל בוכנה של מנוע QSK60 מצוידת בשלוש טבעות בוכנה, כלומר הטבעת העליונה, הטבעת האמצעית וטבעת השמן. במהלך ההרכבה, הפתחים שלהם צריכים להיות מדורגים בזווית מסוימת כדי להימנע מלהיות באותו קו ישר. מומלץ לסטות אותם ב-120 מעלות.
החלפת הבוכנה מסומנת במספר החלק, שעליו לפנות לחלק העליון של הבוכנה במהלך ההתקנה.
בדוק אם יש שריטות אנכיות או ליטוש בדופן הפנימית של הצילינדר על ידי סיבוב דיסק הבוכנה למרכז המת עליון.
אם יש שריטות או יותר מ-20% משטח מהלך טבעת הבוכנה מלוטש, יש להחליף את קנה הצילינדר.
אם יש שבר בטבעת הבוכנה או נזק חמור יותר, פסולת מתכת נראית בדרך כלל במחבת השמן.
4. בדוק את מגדש הטורבו
נזק למגדש הטורבו עלול לגרום גם לעשן כחול מפליטת המנוע.
מגדש טורבו מורכב משני חלקים: מדחס וטורבינה. כשל באטם שמן רוטור המדחס עלול לגרום לשמן להיכנס לצינור היניקה ולהשתתף בבעירה.
אם הטורבינה פגומה ודולפת שמן, שמן המנוע יאוד על ידי גז פליטה בטמפרטורה גבוהה, ויוצר עשן כחול שנפלט מצינור הפליטה. אם מגדש הטורבו דולף שמן, ניתן לגלות זאת על ידי פירוק צינור היניקה.
3, אגזוז פולט עשן לבן
הסיבה הבסיסית לפליטת עשן לבן מפליטת מנועי דיזל היא שיש לחות במערכת הדלק שמחוממת והופכת לאדי מים לבנים, הנפלטים עם גז הפליטה, או דלק לא נשרף שהופך לעשן לבן אפור ( אדי שמן) נפלט עם גז הפליטה.
1. קיימת לחות במערכת הדלק
ישנם שני מצבים בהם יש לחות במערכת הדלק:
① תכולת מים מופרזת בדלק;
② נוזל הקירור נכנס לתא הבעירה.
כאשר יש לחות במערכת הדלק, כף היד ליד צינור הפליטה תרגיש לחה בולטת [7].
1) כאשר איכות הדלק ירודה ותכולת המים גבוהה מדי, המים מתאדים לקיטור בטמפרטורה גבוהה בצילינדר ונפלטים כעשן לבן עם גז הפליטה.
הסר את מפריד שמן-מים ובדוק אם יש כמות גדולה של לחות, דבר המעיד על איכות דיזל ירודה.
ראשית, רוקנו את המים במעגל השמן, ולאחר מכן רוקנו את המים במיכל הדלק ובמסנן הדלק דרך שסתום הניקוז.
2) סדקים או חורי חול בראש הצילינדר או בקנה הצילינדר, אטמי צילינדר פגומים או ברגי ראש צילינדר רופפים עלולים לגרום לנוזל קירור לחלחל לתוך תא הבעירה, להפוך לאדי מים לבנים ולהיפרש.
בדוק אם מפלס נוזל הקירור ירד באופן משמעותי. בעת התנעת המנוע, פתח את מכסה מיכל המים ובדוק אם פני המים מבעבעים.
בדוק אם מפלס השמן עלה משמעותית ואם יש נוזל לבן חלבי בצינור הלחץ הפסולת של מנשם הארכובה.
אם התופעות לעיל קיימות, זה מצביע על כך שנוזל הקירור דלף לתוך תא הבעירה.
ראשית, בדוק אם ההידוק של כל בורג ראש צילינדר מספיק.
אם בריח ראש הצילינדר נמצא רופף, יש להשתמש במד או קליפר מיוחד כדי למדוד את האורך החופשי של הבורג. אם תוצאת המדידה חורגת מהאורך החופשי המרבי המותר, יש לזרוק אותה.
שיטת ההידוק הנכונה עבור ברגי ראש צילינדר של מנוע QSK60 היא להדק את הברגים ל-300 N · M (221ft lb) ולאחר מכן לסובב אותם בכיוון השעון ב-90 מעלות.
אם הברגים של ראש הצילינדר אינם רופפים או שהתקלה לא נפתרה לאחר הידוק, יש צורך להפעיל לחץ על החלק הפנימי של מיכל המים כדי לקבוע עוד יותר את מיקום הנזילה. הלחץ של מיכל המים של מנוע QSK60 לא יעלה על 140kPa (20PSI).
רוקן את שמן המנוע והסר את סיר השמן כדי לראות את נזילת המים.
לאחר זיהוי אזור הדליפה, פתח את ראש הצילינדר המתאים, בדוק אם יש נזק לראש הצילינדר, אטם ראש הצילינדר, קנה הצילינדר וכו', והחלף חלקים פגומים.
2. שריפת דלק לקויה
1) טמפרטורת הסביבה או טמפרטורת המנוע נמוכות מדי, מה שגורם לחלק מהדלק לא להישרף ולהפוך לאדי שמן, שנפלטים מצינור הפליטה.
מנוע QSK60 מצויד בהתקן חימום מוקדם. ראשית, בדוק אם מכשיר החימום המוקדם פועל כהלכה.
אם מתקן החימום המוקדם פועל כרגיל והעשן הלבן נעלם בהדרגה עם עליית טמפרטורת המנוע, זוהי תופעה נורמלית ואין צורך לשלול אותה.
2) אם מכשיר החימום המוקדם פועל כהלכה והתסמין של עשן לבן עדיין נמשך כאשר טמפרטורת המנוע עולה, יש צורך לבדוק אם תזמון הזרקת הדלק נכון.
הזרקת דלק מאוחרת גורמת לערבוב לקוי של נפט וגז, מה שמוביל להיווצרות כמות גדולה של אדי מים ועשן במהלך הבעירה.
3) אם העשן הלבן הופך בהדרגה לעשן שחור ככל שטמפרטורת המנוע עולה, יש צורך לבדוק את מזרקי הדלק של כל צילינדר.
אם למזרק הדלק יש אטומיזציה לקויה או אפילו מטפטף שמן, זה יביא ליחס תערובת אוויר שגוי של דלק, שיוביל לשריפת דלק לא מלאה ולהיווצרות קלה של אדי מים ועשן.
אם אף אחת מהשיטות לעיל לא מבטלת את התקלה, התקלה צריכה להיגרם כתוצאה מלחץ דחיסה לא מספיק של צילינדר.
בדוק את הלחץ של כל צילינדר ותקן את הצילינדרים עם הפרשי לחץ משמעותיים.
בלאי צילינדר, עיוות או שבירה של רכיבי טבעת הבוכנה, או איטום שסתומים לקוי עלולים להוביל ללחץ צילינדר לא מספיק.
שיטות הבדיקה הספציפיות עבור מזרקי דלק ולחץ צילינדר יכולות להתייחס לסעיף הקודם על תקלות עשן שחור של אגזוזים.
4, מסקנה
פליטה לא תקינה היא שיקוף מקיף של תקלות מנוע פנימיות, וקביעה אם המנוע במצב תקין באמצעות תנאי פליטה היא אחד האמצעים החשובים לביטול תקלות המנוע.
אם ניתן לטפל בתקלת הפליטה של המנוע בזמן, זה יכול להבטיח את פעולתו האידיאלית של המנוע, להאריך את חיי השירות שלו ולמנוע הפסדים כלכליים מיותרים.
