劉澤民， 葉 辰

(奧丁(上海)消防設(shè)備有限公司，上海 201615)

隨著國(guó)家對(duì)林業(yè)防火日趨重視，所投入的滅火工具也趨于自動(dòng)化、科技化，背負(fù)式森林消防泵在森林消防以水滅火中得到了廣泛應(yīng)用。在背負(fù)式森林消防泵的動(dòng)力選擇上一般選用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力載體，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高、滅火效果顯著。但二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的使用與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比較為復(fù)雜，因而做好二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)和故障排查就顯得尤為重要[1-4]。

背負(fù)式森林消防泵主要由二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)與水泵組成，因此故障主要來源于這兩部分。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)故障

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)故障分為氣路故障、油路故障和電路故障三部分。

1.1 氣路故障診斷與分析

氣路故障主要表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行冒煙、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難甚至無法啟動(dòng)。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)排氣口冒黑煙，主要原因是空濾濾芯堵塞或化油器風(fēng)門未完全開啟導(dǎo)致進(jìn)氣不足引起燃燒不充分。因此，首先需要檢查化油器風(fēng)門是否全部打開，其次檢查空濾濾芯是否未定期清洗而造成堵塞。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，就氣路分析而言，首先要做的是拉動(dòng)啟動(dòng)拉盤，確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)是否阻力偏小或阻力過大。阻力偏小主要是發(fā)動(dòng)機(jī)存在漏氣導(dǎo)致密封性不足，因而難以使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)腔形成一定的真空度，無法將足量的新鮮混合油汽吸入汽缸中。密封不足的原因主要有缸體蓋板松動(dòng)漏氣、火花塞松動(dòng)漏氣、發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸導(dǎo)致漏氣。檢查方式：①觀察發(fā)動(dòng)機(jī)密封表面是否有漏油情況，螺栓是否存在松動(dòng)；②檢查火花塞是否松動(dòng)；③拆開消聲器，拉動(dòng)啟動(dòng)拉盤，觀察活塞及汽缸壁面是否存在拉痕。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)阻力過大，同樣主要是由拉缸引起活塞與汽缸抱死，通過拆開消聲器觀察活塞情況及汽缸壁面可以進(jìn)行判斷。

1.2 油路故障診斷與分析

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油路故障主要表現(xiàn)為：發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)油、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中斷油。其現(xiàn)象主要為發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后低速熄火或啟動(dòng)后拉高速熄火，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中熄火。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)油情況判斷，首先嘗試按標(biāo)準(zhǔn)操作流程(化油器風(fēng)門處于關(guān)閉位置，其目的是通過關(guān)閉風(fēng)門減少進(jìn)氣量，使更多的混合油進(jìn)入缸體)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)幾次，再拆開火花塞，觀察火花塞上是否有油，若沒油則說明發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)油，此時(shí)需做進(jìn)一步檢查。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一般多為外置油箱，因此需檢查油箱接頭是否松動(dòng)、油管是否存在堵塞、手油泵是否無法正常泵油、油管與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的接頭是否未安裝好或接頭內(nèi)部有異物堵塞。檢查完成后若仍無法進(jìn)油，則需檢查化油器是否堵塞，或化油器是否存在漏油。一般化油器堵塞一是由于上次停機(jī)時(shí)未通過運(yùn)行將化油器中存油燒干，又因放置時(shí)間較長(zhǎng)(半個(gè)月以上)，導(dǎo)致化油器內(nèi)部汽油揮發(fā)，機(jī)油黏度變大將化油器隔膜黏住從而無法泵油；二是化油器內(nèi)部進(jìn)入雜質(zhì)導(dǎo)致堵塞，此時(shí)需要拆開化油器進(jìn)行清洗。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后低速熄火或啟動(dòng)后拉高速熄火，其主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)油針存在變動(dòng)。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)出廠前均進(jìn)行了調(diào)試，使每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)均處于最佳狀態(tài)，無需用戶再去調(diào)節(jié)化油器油針，但難免存在用戶自行調(diào)節(jié)或誤操作。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)化油器通常采用膜片式化油器，其存在高速和低速兩個(gè)油針，一般低速油針位于化油器右側(cè)。若無法判斷發(fā)動(dòng)機(jī)低速油針位置則啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)油門處于低速位置，分別用螺絲刀調(diào)節(jié)化油器油針，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(通過聲音判斷)是否存在明顯變化，調(diào)節(jié)時(shí)存在變化的為低速油針。對(duì)于低速熄火情況，一般調(diào)節(jié)低速螺釘，通過將低轉(zhuǎn)速調(diào)高來保證發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火。調(diào)節(jié)方法如下：用一字螺絲刀將低速螺釘瞬時(shí)針擰到感覺有阻力，然后再逆時(shí)針回調(diào)1～ 1.5圈，再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)置于低速狀態(tài)，對(duì)油針進(jìn)行微調(diào)(低速油針一般為順時(shí)針調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，逆時(shí)針調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降)，直至發(fā)動(dòng)機(jī)低速穩(wěn)定。一般低速要求1 800～3 000 r/min為宜。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油門拉高速熄火問題，可調(diào)節(jié)高速油針，調(diào)節(jié)方法與低速油針調(diào)節(jié)類似，將油針順時(shí)針擰緊，再逆時(shí)針調(diào)節(jié)1.5～2圈，具體圈數(shù)每個(gè)公司產(chǎn)品均存在差異(高、低速油針調(diào)節(jié)需注意不能用力過大，否則容易將油針擰斷)。

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中熄火，主要原因可能為：① 燃油不足導(dǎo)致熄火；② 外置油箱透氣口沒有打開，導(dǎo)致運(yùn)行一段時(shí)間后油箱真空度較大，油箱與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)部氣壓形成平衡，無法將混合油吸入缸內(nèi)導(dǎo)致熄火；③ 油管接頭漏氣導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)供油不足熄火。

此外，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是混合油，因此其機(jī)油等級(jí)牌號(hào)、汽油機(jī)油配比是否正確非常重要。作為背負(fù)式森林消防泵所配置的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，一般使用的機(jī)油等級(jí)應(yīng)為2T、FD級(jí)，其原因是在森林消防泵運(yùn)用上該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，一般為6 000～7 000 r/min，高時(shí)可達(dá)8 000 r/min以上，為滿足高轉(zhuǎn)速下的潤(rùn)滑需求，機(jī)油等級(jí)不能像風(fēng)機(jī)、油鋸一樣使用FA、FB或FC級(jí)機(jī)油。汽油和機(jī)油的配比要求一般按體積比30∶1配制，且需混合均勻。機(jī)油等級(jí)使用不對(duì)或牌號(hào)使用不對(duì)，使用四沖程(4T)機(jī)油或使用FA、FB級(jí)機(jī)油均會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸。前者是因?yàn)樗臎_程發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油不參與燃燒，一旦使用則會(huì)引起積碳偏多導(dǎo)致拉缸，后者是因?yàn)槭褂肍A、FB、FC級(jí)機(jī)油潤(rùn)滑不夠?qū)е吕住Ｅ浔仁褂帽壤⊥瑯訒?huì)因?yàn)闈?rùn)滑不足而拉缸，比例過濃則使積碳增多而拉缸。此外，配好的混合油放置一段時(shí)間，若再使用需搖勻，否則會(huì)因汽油、機(jī)油分層導(dǎo)致運(yùn)行拉缸，且放置超過半個(gè)月的混合油建議不再使用。對(duì)于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，正確按照廠家要求使用混合油十分重要。

1.3 電路故障診斷與分析

電路故障主要表現(xiàn)為火花塞故障，或啟動(dòng)電機(jī)線路故障等。對(duì)火花塞故障，首先拆下火花塞，觀察其是否積碳偏多導(dǎo)致積碳將側(cè)電極與中心電極連接而無法產(chǎn)生火花。若積碳偏多，則需用鋼刷進(jìn)行積碳清理，火花塞積碳嚴(yán)重意味著汽缸內(nèi)部燃燒不充分，正常火花塞拆出時(shí)其火花塞頭部應(yīng)為棕褐色。積碳的主要原因有：① 火花塞使用規(guī)格與原規(guī)格不匹配。對(duì)于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是轉(zhuǎn)速偏高的發(fā)動(dòng)機(jī)，需選擇高熱值的火花塞，因此其熱值需與原廠提供火花塞熱值相匹配。② 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足導(dǎo)致積碳，需檢查空濾是否堵塞、化油器進(jìn)氣口是否堵塞、風(fēng)門是否全開等。③ 機(jī)油使用不正確或機(jī)油與汽油配比濃度偏高。其次，需檢查火花塞側(cè)電極與中心電極之間間隙是否偏大或偏小，標(biāo)準(zhǔn)火花塞要求其間隙為0.6～0.7 mm，間隙過大或過小均會(huì)導(dǎo)致火花塞無法點(diǎn)火。最后，以上均正常情況下，在火花塞與高壓包線連接后，將火花塞置于缸頭離隔熱罩或其他金屬5～8 mm位置處，并使火花塞裙部正對(duì)著我們的視線，即我們的眼睛能看到火花塞中心電極內(nèi)部的空間部分(火花塞需遠(yuǎn)離汽缸缸蓋火花塞安裝口)，打開點(diǎn)火開關(guān)，電啟動(dòng)或手拉啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察火花塞側(cè)電極與中心電極、側(cè)電極與隔熱罩或所處位置的金屬間是否有火花。若均有火花，則表示火花塞正常，電路正常，若無火花或僅僅其中一種情況有火花，則存在電路問題。這時(shí)可以更換一個(gè)同熱值的火花塞進(jìn)行驗(yàn)證，檢查是否為火花塞問題。若火花塞正常，則需排查是否為高壓包本身的問題或點(diǎn)火開關(guān)的問題導(dǎo)致無法點(diǎn)火?；鸹ㄈ姌O間隙示意圖如圖1所示。

圖1 火花塞電極間隙示意圖

啟動(dòng)電機(jī)線路問題主要表現(xiàn)為啟動(dòng)電機(jī)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速偏慢，啟動(dòng)電機(jī)不轉(zhuǎn)的主要問題可能為：①啟動(dòng)電機(jī)本身燒毀，需更換啟動(dòng)電機(jī)；② 繼電器損壞，需更換繼電器(使用電池啟動(dòng)時(shí)，若繼電器有滴答聲，則表示其正常)；③ 連接線路斷路，導(dǎo)致電路不通；④啟動(dòng)按鈕開關(guān)損壞導(dǎo)致無法啟動(dòng)。

電機(jī)轉(zhuǎn)速偏慢的主要原因有：① 電池電量不足；② 發(fā)動(dòng)機(jī)存在內(nèi)部卡澀；③ 啟動(dòng)電機(jī)內(nèi)部電刷部分脫離。

2 水泵故障

水泵故障主要表現(xiàn)為機(jī)封損壞漏水、葉輪葉片堵塞、水泵進(jìn)口引水管濾網(wǎng)堵塞、水泵進(jìn)口漏氣等[5-8]。

背負(fù)式森林消防泵一般使用的是低比轉(zhuǎn)速、高揚(yáng)程的水力模型，其葉輪形式一般為單級(jí)閉式葉輪，也有部分廠家使用多級(jí)離心泵。因其要求高揚(yáng)程，因此葉輪一般為窄出口、大直徑。因此，葉輪更容易造成堵塞。設(shè)計(jì)要求引水管濾網(wǎng)網(wǎng)口直徑必須小于葉輪出口寬度，以免引起葉輪堵塞，但實(shí)際使用中仍會(huì)因?yàn)樗沉看蠡蚱渌驅(qū)е氯~輪堵塞。葉輪堵塞直接反映在水泵上就是水力性能下降，壓力降低。因此，在使用過程中需注意引水管必須帶濾網(wǎng)，介質(zhì)含沙量不能過高。其次，由于引水管濾網(wǎng)口較小，需防止濾網(wǎng)進(jìn)口堵塞。一般方法為在濾網(wǎng)上綁浮球，防止濾網(wǎng)沉底而吸入泥沙水草等，或者在濾網(wǎng)外再套上一個(gè)網(wǎng)口較大的濾網(wǎng)，進(jìn)行雙重過濾，但需注意要保證濾網(wǎng)過水總面積不小于水泵進(jìn)口面積的1.5倍。

機(jī)封漏水以及水泵進(jìn)口漏氣，均會(huì)導(dǎo)致水泵性能下降，嚴(yán)重時(shí)無法進(jìn)行引水。而機(jī)封損壞的原因主要由水泵干轉(zhuǎn)引起，水泵干轉(zhuǎn)的原因可能是由于使用時(shí)未接引水管直接啟動(dòng)泵導(dǎo)致或在運(yùn)行中由于水泵漏氣，停機(jī)后再次啟動(dòng)時(shí)泵空轉(zhuǎn)導(dǎo)致。因此，在使用過程中一定要避免泵內(nèi)無水啟動(dòng)。同時(shí)，在進(jìn)口引水管連接時(shí)，一定要檢查進(jìn)口連接接頭內(nèi)部橡膠密封圈是否存在，連接是否緊密，禁止泵內(nèi)無水而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，對(duì)于水泵使用時(shí)若所抽介質(zhì)為酸、堿含量較高或黏度較高時(shí)，使用完畢后需通過輸送清水對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗，否則會(huì)造成葉輪等水力部件的腐蝕或因內(nèi)部高黏度介質(zhì)沉積而使葉輪卡死。

3 小結(jié)

根據(jù)對(duì)森林背負(fù)式消防泵的故障診斷與分析，對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)及水泵的一些簡(jiǎn)單常見故障進(jìn)行初步判斷與處理，有助于消防官兵在使用設(shè)備時(shí)能及時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，為滅火提供有效的保障，同時(shí)對(duì)背負(fù)泵的使用及維護(hù)具有一定的指導(dǎo)意義。