건설기계 사용 중 디젤 엔진 고장은 종종 발생하기 때문에, 저는 건설기계를 많이 보유한 건설 현장과 몇몇 건설기계 수리 공장을 방문하여 조사를 진행했습니다. 조사 결과, 사용 중 디젤 엔진 고장의 주된 원인은 디젤 엔진의 부적절한 사용 및 관리 때문인 것으로 나타났습니다. 일부 기계의 기술 수준이 낮거나 관리에 대한 인식이 부족하여 건설기계 사용 시 관련 규정 및 작업 절차를 엄격하게 준수하지 않거나, 심지어 잘못된 조작 및 관리 방법을 사용하는 경우가 있어 디젤 엔진의 조기 고장을 초래하는 것으로 분석되었습니다.
1. 새 디젤 엔진 또는 정비된 디젤 엔진은 길들이기 과정을 거치지 않습니다.
새 자동차나 디젤 엔진의 정비 후 실린더 라이너, 피스톤, 피스톤 링, 베어링 쉘 등을 교체하고, 부하 운전을 통해 충분한 길들이기를 하지 않으면 부품의 조기 마모와 함께 실린더 파손 및 실린더 소손 현상이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, TY220 불도저에 장착된 NT855 디젤 엔진은 정비 후 직접 부하 운전 요구 사항에 따른 길들이기를 하지 않아 20시간도 채 되지 않아 실린더 소손 현상이 나타났습니다.
2. 디젤 엔진은 냉간 시동 직후 고속으로 회전합니다.
디젤 엔진의 냉간 시동 후, 차가운 상태로 인해 오일 점도가 높고 유동 저항이 커서 오일이 마찰면에 도달하는 데 시간이 지연됩니다. 이로 인해 디젤 엔진 부품이 충분히 윤활되지 않아 기어와 베어링의 윤활이 불량해지고 손상될 뿐만 아니라 실린더와 베어링의 마모도 심화됩니다. 특히 과급 디젤 엔진의 경우 터보차저 축의 마모를 유발할 수 있습니다. 따라서 과급 디젤 엔진은 시동 후 오일 온도가 상승하고 유동성이 개선되어 과급기가 충분히 윤활될 때까지 일정 시간 공회전시킨 후 속도를 높여야 합니다. 이는 특히 추운 겨울철에 더욱 중요합니다. 예를 들어, 러시아에서 수입한 T-330 불도저는 B-400 디젤 엔진(V-8 기통, 과급기 2개 장착, 300kW)으로 구동됩니다. 불도저를 운반 차량에서 내렸을 때, 때는 겨울철이었습니다. 불도저는 시동을 걸고 고속으로 작업 현장으로 이동했습니다. 다음 날, 디젤 엔진은 공회전은 가능했지만 부하를 걸 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다. 알고 보니 슈퍼차저의 윤활 불량으로 회전축이 마모되어 실린더 내 흡입 가스량이 감소했고, 이로 인해 디젤 엔진의 출력이 크게 저하된 것이었습니다.
3. 디젤 엔진이 갑자기 멈췄다.
과급 디젤 엔진이 고속 주행 중 갑자기 정지하면 오일 펌프의 회전이 즉시 멈추고 과급기 내부의 오일 흐름이 중단됩니다. 이때 배기 매니폴드의 온도가 매우 높으면 열이 과급기 하우징으로 흡수되어 하우징에 남아 있는 오일이 탄소 침전물로 굳어 오일 유입구를 막게 됩니다. 이는 샤프트 슬리브의 오일 부족으로 이어져 샤프트와 샤프트 슬리브의 마모를 가속화하고 심지어 "물림"이라는 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 과급 디젤 엔진은 정지하기 전에 반드시 부하를 제거하고 몇 분간 공회전시켜 엔진 온도가 충분히 낮아진 후에 꺼야 합니다.
4. 저급 디젤 연료 사용
품질이 떨어지는 경유를 사용하면 세탄가가 기준에 미달되어 디젤 엔진의 연소 불량, 탄소 축적, 피스톤 링 소결로 인한 실린더 당김 현상이 발생합니다. 또한, 저품질 경유는 연료 분사 펌프 플런저의 분사 노즐, 오일 배출 밸브 및 인젝터의 마모를 가속화합니다.
5. 디젤 엔진 오일의 잘못된 사용
(1) 디젤 엔진은 가솔린 엔진 오일을 잘못 사용합니다. 디젤 엔진의 압축비는 가솔린 엔진의 2배 이상이기 때문에 주요 부품이 가솔린 엔진보다 고압 및 고온의 영향을 더 많이 받습니다. 따라서 두 엔진의 일부 부품 재질이 다릅니다. 예를 들어, 가솔린 엔진의 메인 베어링 부시와 커넥팅 로드 베어링 부시는 내식성이 우수한 연질 바비트 합금으로 만들 수 있지만, 디젤 엔진의 베어링 부시는 구리 납 합금이나 주석 알루미늄 합금과 같은 고성능 재질로 만들어야 합니다. 그러나 이러한 재질은 내식성이 좋지 않아 엔진 내에 미량의 산성 물질만 있어도 심각한 부식을 일으켜 베어링 부시에 반점, 구멍이 생기고 심지어 금속이 완전히 떨어져 나갈 수도 있습니다. 따라서 디젤 엔진 오일 정제 과정에서 부식 방지제를 더 많이 첨가하여 베어링 표면에 보호막을 형성함으로써 베어링의 부식을 줄이고 내마모성을 향상시켜야 합니다. 또한, 디젤의 황 함량은 휘발유보다 높으며, 이 유해 물질은 연소 과정에서 황산이나 아황산염을 생성하여 고온 고압의 배기가스와 함께 오일 팬으로 유입되어 오일의 산화 열화를 가속화합니다. 따라서 디젤 엔진 오일 정제 과정에서 산화 방지제를 첨가하여 오일을 알칼리성으로 만들어야 합니다. 이렇게 하면 산성 가스가 유입될 경우 어느 정도 중화 작용을 하여 오일의 산화 속도를 늦출 수 있습니다.
(2) 오일은 단순히 추가만 하고 교체는 하지 않습니다. 많은 기계들이 디젤 엔진 오일의 양만 확인하고 기준에 따라 추가하지만, 오일의 품질 점검에는 소홀하고 변질된 오일의 교체를 무시합니다. 오일이 변질되면 윤활 기능이 저하되어 디젤 엔진 작동 부품이 항상 윤활이 부족한 환경에서 작동하게 되고, 마모가 가속화되어 결국 고장이 발생할 수 있습니다. 따라서 오일량을 점검할 때는 오일의 품질도 꼼꼼히 확인해야 하며, 오일이 변질된 경우에는 즉시 교체해야 합니다.
(3) 오일은 적게 넣는 것보다 많이 넣는 것이 좋습니다. 일부 기계는 오일 부족으로 인한 연소를 우려하여 오일을 많이 넣는 것이 좋다고 생각하고 종종 기준치보다 많은 양의 오일을 주입합니다. 그러나 오일이 너무 많으면 디젤 엔진의 크랭크축 회전 저항이 증가하여 연료 소비량이 늘어날 뿐만 아니라 엔진 출력도 감소합니다. 또한 연소실에 오일이 과도하게 유입되어 연소되면서 푸른 연기가 발생하고 오일 소비량이 증가합니다. 연소실 내 탄소 축적이 증가하여 디젤 엔진에서 폭발 현상이 발생하기 쉽고 실린더와 피스톤의 마모가 심해집니다. 따라서 디젤 엔진 오일은 너무 적거나 너무 많아서는 안 되며, 일반적으로 오일 레벨은 오일 게이지 눈금의 상한선보다 약간 낮게 유지하는 것이 적절합니다.
6. 엔진이 장시간 과부하 상태입니다.
일부 기계는 일시적인 경제적 이익만을 추구하여 디젤 엔진을 장시간 과부하 상태로 가동하는 경우가 있는데, 이는 디젤 엔진 부품의 조기 마모를 초래합니다. 시험 결과, 디젤 엔진 회전 속도를 일정하게 유지하고 부하를 2배로 증가시켰을 때 디젤 엔진 마모도 거의 2배로 증가하는 것으로 나타났습니다. 디젤 엔진이 장시간 과부하 상태로 가동될 경우, 엔진 헤드와 축이 파손될 수도 있습니다.
7. 디젤 엔진의 장시간 공회전 운전
디젤 엔진을 장시간 공회전시키면 연소가 저하되어 엔진 과열, 배기구에서 검은 연기 발생, 출력 저하, 기계 부품 마모로 인한 수명 단축, 실린더 또는 연소 손상, 크랭크축 변형 등의 고장이 발생할 수 있습니다.
디젤 엔진이 장시간 공회전하면 저속 및 연료 분사 압력 감소로 인해 디젤 연료 분무 불량, 불완전 연소 및 탄소 침착이 발생합니다. 탄소 침착물은 인젝터 구멍을 막아 엔진 출력 저하 및 배기구에서 검은 연기 발생을 유발합니다. 과도한 탄소 침착은 배기 머플러, 터보차저 등의 부품을 막아 엔진이 정상적으로 작동하지 못하게 할 수도 있습니다.
디젤 엔진이 장시간 공회전하면 오일 압력이 감소하고, 오일 순환 속도가 느려지며, 세척 능력이 저하되고, 밀봉 효과가 떨어지고, 열 전달 능력이 감소하며, 비산 윤활 부품에 공급되는 윤활유 양이 줄어들어, 가속 마모가 발생하는 표면의 마모가 증가하고, 결과적으로 수명이 단축됩니다. 예를 들어 피스톤, 피스톤 링, 실린더 벽의 마모가 증가하고, 밸브 메커니즘의 변속 부품 마모가 증가하며, 메인 샤프트와 커넥팅 로드 베어링 하우징의 수명이 단축됩니다.
8. 에어 필터를 청소하거나 필터 엘리먼트를 제때 교체하지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다.
에어 필터는 디젤 엔진 공급 시스템의 중요한 부품으로, 연료 파이프로 유입되는 공기를 정화하는 역할을 합니다. 에어 필터를 제때 관리하지 않으면 실린더 라이너, 피스톤 링, 흡기 및 배기 밸브 등의 마모가 가속화되어 엔진 출력이 저하되고, 심지어 디젤 엔진의 수명이 단축될 수 있습니다. 실험 결과, 에어 필터가 없을 경우 실린더 마모는 8배, 피스톤 링 마모는 9배 증가하며, 기타 부품의 마모 또한 심화되는 것으로 나타났습니다. 에어 필터 관리가 제때 이루어지지 않거나 관리 품질이 불량할 경우, 필터의 성능이 크게 저하됩니다. 연료 절약을 위해 일부 장비는 에어 필터를 설치하지 않거나, 필터가 손상된 경우에도 연결 호스를 노후 또는 손상 후 제때 교체하지 않아 공기 중의 불순물이 실린더로 대량 유입되어 부품 마모를 악화시키는 경우가 있습니다.
9. 디젤 침전 및 여과 기능을 강화하지 않고, 디젤 필터 엘리먼트를 제때 청소하거나 교체하지 마십시오.
연료의 저장 및 사용 과정에서 먼지, 습기 및 기타 불순물이 필수 물질과 혼합되면 연료의 안정성이 저하되고, 산화 및 점착 현상이 발생하여 실린더 마모를 악화시키고 엔진의 조기 손상을 초래합니다. 실제로 디젤 연료 공급 시스템의 정밀 커플링 부품 마모는 주로 디젤에 함유된 경질 마모 입자에 의해 발생합니다. 따라서 디젤 오일의 침전 및 여과를 강화하면 정밀 커플링 부품의 수명을 크게 연장할 수 있습니다. 디젤 필터 엘리먼트를 정기적으로 청소 및 교체하지 않거나 디젤 탱크를 정기적으로 청소하지 않으면 연료 공급 시스템이 막혀 오일 공급이 부족해지고, 오염된 디젤로 인해 인젝터 펌프와 인젝터의 정밀 커플링이 마모될 수 있습니다.
10. 엔진 정비 및 조립 과정에서 부주의하거나 작은 부품이 누락된 경우
엔진 수리 시 작은 부품들을 부주의하게 설치하는 경우가 있는데, 심지어 설치 여부가 중요하지 않다고 생각하는 사람들도 있습니다. 이는 매우 위험하고 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 에어 도어 잠금 블레이드는 반드시 한 쌍으로 설치해야 하며, 누출이나 설치 불량은 밸브 제어 불량을 일으켜 피스톤 및 기타 부품 손상을 야기할 수 있습니다. 커넥팅 로드 볼트와 플라이휠 볼트에 사용되는 코터 핀, 철선(잠금 부품) 또는 스프링 패드는 풀림 방지 장치로, 이 부품들이 없을 경우 심각한 고장을 초래할 수 있습니다. 피스톤 핀 잠금 링은 피스톤 핀의 움직임을 방지하는 역할을 하며, 이 부품이 없을 경우 비정상적인 소음이 발생하거나 실린더 라이너가 손상될 수 있습니다. 엔진 타이밍 기어실의 기어 윤활을 위한 오일 노즐이 제대로 작동하지 않을 경우 심각한 오일 누출이 발생하여 디젤 엔진의 오일 압력이 지나치게 낮아질 수 있습니다. 또한, 물탱크 덮개, 오일 주입구 덮개, 오일 탱크 덮개가 분실될 경우 바람, 모래, 먼지 등이 냉각, 윤활 및 연료 시스템에 유입되어 각 부품의 마모를 악화시킬 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 3월 28일