活塞环磨损后,曲轴箱压力会升高
活塞环磨损后高压气体窜入曲轴箱,箱内压力因此升高,呼吸口气量变大,严重时润滑油会被从油封挤出。

活塞环的作用是把气缸里的高压气体和下面的曲轴箱隔开。环在环槽里靠自身弹力和环背后的气体压力贴向缸壁,开口间隙又不能大到让气体畅行。环和缸壁磨损以后,开口间隙变大,环槽侧隙也变大,压缩行程的高压气体就从开口、环侧和缸壁之间的缝漏进曲轴箱。曲轴箱本来只应有轻微脉动,窜气多了,箱内压力会持续升高。
压力升高以后,呼吸器的排气量明显变大,有时向外冒油气。轴伸处的油封是按不高的箱内压力设计的,箱压上去以后,润滑油会被从油封、视油镜垫片和曲轴箱结合面挤出来。同时,漏进曲轴箱的是经过压缩的热气,油温也会跟着上升,油的粘度下降,进一步加重活塞环和轴承的磨损,形成窜气越来越多的循环。
排气量会同时下降。本该排出去的气体有一部分回到了曲轴箱,再从呼吸器放掉,气缸的容积效率变低。电动机仍在压缩那些最终漏掉的气体,电流不一定下降。因此活塞环磨损的组合表现是曲轴箱压力高、呼吸器冒气加重、排气量不足,而不是只有箱压一项孤立变化。
窜气把曲轴箱压力顶高的路径
气体要进曲轴箱,必须越过几道活塞环。第一道环承受的压差最大,最容易先磨损;它一旦贴不住缸壁,后面的环就要分担更高的压力,磨损会加快。环开口如果在装配时对齐在同一条直线上,等于给气体留了一条直通的槽,箱压会比开口错开时升得更快。环在环槽里卡死、不能自由涨开,效果和磨掉是一样的,气体同样从环与缸壁的缝里下来。积炭把环粘住时,箱压升高会和排气温度偏高一起出现,因为环同时失去了刮油和密封。
窜下来的气体并不全部留在曲轴箱里。箱压升高后,呼吸器成为泄放口,压力会稳定在“漏入量等于呼吸器排出量”的水平上。呼吸器通径越小,这个平衡压力越高。所以同样的环磨损,呼吸器较细或已经部分堵塞时,箱压表读数会更高,油封也更容易被挤漏。看箱压时要同时看呼吸器是否畅通,否则会把两种原因叠在一起。呼吸器出口气量又大、箱压又高,才更像环已经封不住。
热气窜入还会把气缸里的油雾和金属微粒带进曲轴箱,油变脏、酸值上升的速度加快。拆下活塞,能看到环开口已经很大,环外圆有纵向磨痕,缸壁对应位置光亮或拉伤。这些都是气体能够下来的直接证据。箱压高如果找不到环和缸壁的磨损,就要改查别的漏气路径。
和呼吸器堵塞、填料泄漏怎么分开
呼吸器堵塞或冬天空滤结冰,曲轴箱压力也会升高,但气体来源只是曲轴箱里原有的油雾和少量正常窜气,排不出去而已。此时气缸排气量、排气温度和各级压力基本不变,因为活塞环仍封得住。把呼吸器拆开或换成畅通的管口,箱压会立刻掉下来。环磨损造成的箱压,在呼吸器已经畅通时仍然高,而且排气量是下降的。
带十字头的压缩机还有填料密封。填料磨损时,漏气多出现在十字头与气缸之间的接筒,从接筒放空口排出,曲轴箱不一定一起升高。若只是接筒排气变大、曲轴箱压力正常,应查填料和刮油环;若曲轴箱压力高、呼吸器冒气,同时该级排气量下降,问题在活塞环与缸壁,而不是中间接筒的填料。
吸气阀或排气阀泄漏也会使排气量下降、排气温度升高,但漏的气体仍在气缸和气道之间循环,并不进入曲轴箱,箱压不会因此顶高。阀片问题时敲击在阀腔,活塞环磨损时异响和发热更多在曲轴箱呼吸器和油温上。环磨损的箱压是随着运行时间慢慢爬的,不会在某一转之后突然跳得很高,除非环已经折断。两边同时异常,才说明阀和环都已损坏,不能用一个原因解释全部现象。
确认应在停机后抽出活塞,测量环的开口间隙和环槽侧隙,并对照缸壁有没有大面积拉伤。只疏通呼吸器,能暂时把箱压放低,却放走更多经过压缩的气体,排气量仍上不来。更换活塞环时开口要错开,缸壁拉伤严重的要处理镜面,否则新环很快又会失去密封,箱压再次升高。