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高负载系数大马力康明斯发动机机油样本铅读数统计分析

2014/6/13 21:02:12

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引言

本服务公告是服务公告 4022060《大马力柴油发动机机油分析方法》的延伸。针对使用高负载系数应用 QSK45 和 QSK60 发动机服务公告 4022060 中详述的方法获得的机油样本结果分析，它提供了附加指导准则。

本步骤中所建议的调查和操作步骤应该按照服务公告 4022060 中所述的进行机油采样、设置机油分析标记极限、根据机油分析结果确定并采取适当的维修措施的机油分析方法进行。

本文件中的附加指导准则可用于确定发动机在整个使用寿命中的轴承磨损增加情况。此消息可用于帮助设计合理的重装时间。

经过一段时间采集的机油分析数据可以提供主轴承和连杆轴承磨损程度的重要信息。在高负载系数应用条件下运转时，建议将机油分析测试贯穿在整个发动机使用寿命中。

机油样本结果分析指导准则

这些指导准则有助于确定会造成比预计更多的轴承磨损的操作。这样会帮助操作员对最佳的维护保养和操作进行计划和检查。

此分析中所讨论的磨损金属碎屑是铅。铅含量或总体水平增加可能表示主轴承或连杆轴承存在潜在问题，并且可能会缩短发动机使用寿命。通过绘制针对一台发动机的铅机油分析结果的所有数值，并计算统计学第三四分位数，就可以检查预计的轴承磨损程度并因此检查预计的发动机使用寿命。

四分位数就是将一个数据样本分为四等分的数值。它们通常用于描述数据集。数据按升序排列。

四分位数	名称
第一 (Q1)	数据的 25% 小于或等于此数值。
第二 (Q2)	中位数。数据的 50% 小于或等于此数值。
第三 (Q3)	数据的 75% 小于或等于此数值。

例如，对于下列数据： 7, 16, 36, 39, 45, 46, 48, 52, 57

Q1 = 36

Q2（中位数） = 45

Q3 = 48

下面的例 1 和例 2 中给出了如何使用 Minitab® 和 Mi c rosoft Ex c el® 计算第三四分位数的示例。

表 1 列出了建议的第三四分位数铅标记极限和相应措施。

表 2 列出了针对铅含量高的附加调查项目。

表 1
机油分析中铅含量 (ppm) 的第三四分位数	指示	措施	备注
铅含量低于 5 ppm	最低轴承磨损程度	无。	康明斯发动机使用寿命不会受到轴承使用寿命的限制。
铅含量高于 5 ppm	轴承磨损 - 监测	调查轴承磨损的原因。	康明斯发动机使用寿命受到轴承使用寿命的显著影响。
铅含量高于 10 ppm	轴承磨损程度高	调查轴承磨损的原因。	康明斯发动机使用寿命受到轴承使用寿命的显著影响。
铅含量高于 20 ppm	轴承严重磨损	调查轴承磨损的原因。	康明斯轴承磨损程度极高。

针对轴承磨损程度高的发动机的调查项目

针对以下服务公告中标题为“基于机油实验室分析结果或康明斯公司极限，铅百万分率 (PPM) 含量超出铅临界标记极限”的表中的铅含量情况，应该结合故障诊断树对下列范围进行调查。请参考《大马力柴油发动机机油分析方法》（服务公告 4022060）。

表 2
调查项目	措施	标准
预润滑操作	检查确认预润滑系统工作正常。	起动前，确保康明斯发动机机油压力达到 31 kpa [4.5 psi]。
	检查确认配备了正确的压力开关。	将其与 QSOL 零件目录进行比较。
起动马达操作	检查确认起动系统工作正常。	确保康明斯发动机起动转速高于 150 rpm，即使在寒冷条件下也要如此。
C entinel™ 操作（如有安装）	检查确认 C entinel™ 按照标定正确启用。	检查 INSITE™ 服务软件中的特性和参数。
	检查确认 C entinel™ 工作正常。	检查机油加注记录并且核实加注的机油是否是所燃烧燃油的 0.3%。
Eliminator™ 操作	检查确认液压马达工作正常。	根据《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机操作和维护保养手册》（公告号 3666260）第 3 节中的“每日一次的维护保养步骤”，查看液压马达的旋转情况。
	检查确认离心机工作正常。	根据《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机操作和维护保养手册》（公告号 3666260）第 6 节中的“1000 小时或 1 年时的维护保养步骤”，检查离心机。
机油更换步骤	检查确认更换机油时排出了所有使用过的机油。	参考《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机维修手册》（公告号 4021530）第 7 节中的步骤 007-037。
	如有安装，检查确认正确地排出了储备油箱中的所有使用过的机油。	在更换机油时完全排空机油并加注新的清洁机油。
	检查确认机油更换间隔与康明斯公司发布的指导准则一致。	参考《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机维修手册》（公告号 4021530）第 2 节中的步骤 102-002。
	检查确认机油滤清器以规定间隔进行更换。注： C entinel™ 的使用并没有免除更换滤清器的需要。	参考《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机维修手册》（公告号 4021530）第 2 节中的步骤 102-002。
	确认储备机油系统容量加注至制造商的极限并且正确地进行了通风。	参考储备机油系统制造商的建议。
	确认机油技术规范符合康明斯公司的建议。	参考《 C ummins® 发动机机油和机油分析建议》（公告号 3810340）。
	确认每天都检查了机油油位并且油位总是保持在最高和最低极限值之间，即使在整日工作后也是如此。	在康明斯发动机停机 15 分钟后进行检查，以便使发动机机油流回集油槽。
主轴承材料状况	检查主轴承是否存在过度磨损。	参考《康明斯零件继续使用指南》（服务公告 3810303）的第 2 节以作检查参考。
缸体、曲轴几何形状（重装用（仅））	确认缸体中的曲轴孔和曲轴轴径满足继续使用指南的要求。	参考《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机维修手册》（公告号 4021530）第 1 节中的步骤 001-016。
冷却液温度	确认冷却液工作温度未超过极限。	检查 INSITE™ 服务软件发动机保护日志。
	根据需要，修复所有的冷却系统故障。	确保进行了正确的定期清洁和维护保养。
	通过机油样本检查冷却液是否已经泄漏到机油中。	确定机油样本中的水和冷却液添加剂浓度。参考《 C ummins® 发动机机油和机油分析建议》（公告号 3810340）。
燃油系统	通过机油样本检查燃油是否已经泄漏到机油中。	参考燃油稀释技术规范。参考《 C ummins® 发动机机油和机油分析建议》（公告号 3810340）。
瞬时操作和负载系数	检查确认运转中没有意外的超速情况。	检查 INSITE™ 服务软件发动机保护日志。
	检查负载系数。	如果负载系数超出预期，即为 80%（或以上），则应检查重装时间表。
	检查轴承是否存在非设计条件的早期损坏。	拉出主螺栓并进行彻底检查。
振动	确认耳轴或发动机支架没有损坏，“端部挡块”上也没有明亮的标记。	这些位置处的损坏表示发动机存在过度运动。参考《康明斯QSK45 和 QSK60 系列发动机维修手册》（公告号 4021530）第 TT 节中的 105-t02-1005a（振动过大）故障诊断症状树。