カタール産業用ディーゼルエンジン、冷却水と主潤滑油圧が正常でも持続的な負荷下でピストンに局所的な熱的損傷が発生、ピストン冷却ジェット流量を調査

エンジン全体の温度は許容範囲内でした

カタールで稼働中の産業用ディーゼルエンジンで、持続的な高負荷運転後、1つのシリンダーに関連する局所的な熱的損傷の兆候が見られました。

主冷却水温度は制御され、エンジン潤滑油圧は予想される一般的なパターンに従っていました。

インジェクターの点検では、熱的証拠が1つのピストン周辺に集中していた理由がすぐに説明できませんでした。

そのため、技術者はエンジンが全体的な潤滑油圧は正常でも、1つのピストンでの局所的な潤滑油冷却が不十分である可能性があるかどうかを検討しました。

ピストン冷却ジェットが重要な診断分岐となりました。

ピストン冷却は局所的な潤滑油供給機能です

多くの大型ディーゼルエンジンでは、ピストンの下面に向けられた専用の潤滑油ジェットまたはノズルを使用しています。

流量経路は次のとおりです。

主潤滑油ギャラリー → 分岐通路 → ピストン冷却ジェット → ピストン下面 → 潤滑油によって運ばれる熱

この局所的な冷却は、一般的な冷却水回路とは別です。

したがって、ジェットが詰まったり損傷したりすると、エンジンの主潤滑油圧センサーが正常値を表示していても、1つのピストンに影響を与える可能性があります。

1つの小さな分岐は、主圧力を低下させることなく故障する可能性があります

局所的なピストン冷却通路は、総潤滑油流量の一部にすぎません。

1つのジェットが制限された場合：

• 主ギャラリー圧は許容範囲内に留まる可能性があります。
• 他のベアリングは正常に潤滑油を受け取る可能性があります。
• 他のピストンジェットは正常に機能する可能性があります。
• しかし、1つのピストンは下面の冷却が低下します。

これにより、一見矛盾した状態が説明されます。

主潤滑システムは正常に見える

一方

1つの熱ゾーンは異常です。

持続的なカタールの負荷はピストンの熱放出要求を増加させました

高負荷の産業運転は、燃焼圧力とピストン温度を上昇させます。

ピストンは、次のようないくつかの熱経路に依存しています。

• リングを介したシリンダー壁との接触。
• 装備されている場合の潤滑油冷却。
• および周囲のコンポーネントを介した熱伝達。

専用の潤滑油ジェットが制限されている場合、残りの熱経路はより多くの熱負荷を運ぶ必要があります。

これは、長時間の運転中に特に重要になる可能性があります。

調査は局所的な潤滑油分岐を追跡しました

技術者は次の項目を確認しました。

• ピストン冷却ジェットの状態。
• 潤滑油ギャラリーの清浄度。
• ノズルの位置合わせ。
• 分岐通路の制限。
• ジェット損傷の証拠。
• およびピストンの熱パターン。

また、異常燃焼や過度のシリンダー温度などの根本原因の可能性についても引き続き確認しました。

損傷したピストン自体は、潤滑油ジェットが制限されていることを証明するものではありません。

主潤滑油圧が十分でない理由

潤滑油圧センサーは、選択された1つの場所の圧力を測定します。

下流のすべての分岐が意図された流量を受け取っていることを確認することはできません。

関連する区別は次のとおりです。

主ギャラリーで利用可能な圧力

対

特定の冷却ノズルに到達する流量。

技術的な教訓

局所的な潤滑および冷却コンポーネントは、全体的なエンジンパラメータに劇的な変化を引き起こすことなく故障する可能性があります。

熱的損傷がシリンダーに強く特異的な場合、技術者は平均冷却水温度と主潤滑油圧のみに依存するのではなく、分岐レベルの冷却機能も検討すべきです。

よくある質問

1つの詰まったピストン冷却ジェットが局所的なピストン過熱を引き起こす可能性がありますか？

はい。ピストン潤滑油ジェットを使用するエンジンでは、局所的な流量損失によりピストンの下面冷却が低下する可能性があります。

正常な潤滑油圧は、すべてのピストンジェットが機能していることを証明しますか？

いいえ。主圧は、各個別の分岐を流れる流量を直接検証するものではありません。