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柴油機(jī)工作異常故障分析與排除

2020-11-02 13:22:28趙得倉(cāng)
農(nóng)機(jī)使用與維修 2020年10期
關(guān)鍵詞:故障分析柴油機(jī)

趙得倉(cāng)

摘 要: 對(duì)柴油機(jī)工作中常見的異?,F(xiàn)象,排氣煙色異常、溫度異常、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)響聲異常、消耗異常等進(jìn)行了分析,幫助用戶查找故障原因,解決使用中遇到的實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞: 柴油機(jī);工作異常;故障分析

中圖分類號(hào): S218.5? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.047

0 引言

柴油機(jī)工作正常所表現(xiàn)的特征我們都熟悉,如煙色正常、溫度正常、無異響、消耗正常等。如果柴油機(jī)工作中出現(xiàn)與正常工作時(shí)不同的現(xiàn)象,說明柴油機(jī)工作異常,此時(shí)要查找異?,F(xiàn)象產(chǎn)生的原因,加以排除,以避免對(duì)柴油機(jī)產(chǎn)生更大損傷。

1 柴油機(jī)排氣煙色異常

柴油機(jī)正常運(yùn)行時(shí),其排氣煙色為無色。柴油機(jī)排氣煙色異常,是指柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常的情況下,排氣冒黑煙、藍(lán)煙或白煙。

1.1 產(chǎn)生原因

(1)排氣冒黑煙的主要原因有:負(fù)荷過重、進(jìn)排氣管不暢、供油過遲(或過量或不均)、氣門或汽缸套與活塞環(huán)間隙過大、密封不良。

(2)排氣冒藍(lán)煙是燒機(jī)油的表現(xiàn),主要原因是:機(jī)油竄進(jìn)燃燒室,這是由于活塞環(huán)與汽缸套間隙過大,或活塞環(huán)“上”與“下”方向裝反,或者是油底殼或空濾器(油濾式)加注的機(jī)油過多。

(3)排氣冒白煙的主要原因有:燃油中有混水;冷卻水進(jìn)入燃燒室;柴油機(jī)工作溫度過低;噴油器出現(xiàn)壓力不足或者霧化不良等。

1.2 判斷及排除

1.2.1 排氣冒黑煙

柴油機(jī)排氣冒黑煙,首先應(yīng)檢查柴油機(jī)的負(fù)荷,若長(zhǎng)時(shí)期超負(fù)荷運(yùn)行而冒黑煙,就應(yīng)減輕負(fù)荷;進(jìn)、排氣不暢,柴油燃燒不完全也會(huì)冒黑煙,所以要檢查空濾器和消聲器及排氣管。上述檢查正常后,柴油機(jī)仍冒黑煙,則檢查汽缸、活塞與氣門,看氣門是否漏氣,活塞與汽缸間隙是否過大或密封不嚴(yán)。然后再檢查燃油系統(tǒng)有無故障:如供油過量,霧化不良,各缸供油不均,供油過遲等。這些可通過拆檢噴油器、調(diào)整供油提前角來排除。最后檢查氣門是否漏氣或活塞環(huán)與汽缸套間隙是否過大,并根據(jù)故障部位,用拆檢、研磨、調(diào)整等方法修復(fù)。

1.2.2 排氣冒藍(lán)煙

引起排氣冒藍(lán)煙的主要原因是竄機(jī)油或機(jī)油過量,以致機(jī)油進(jìn)入燃燒室燃燒而形成。發(fā)生這種故障時(shí),首先應(yīng)檢查柴油機(jī)潤(rùn)滑油是否加注過多,若潤(rùn)滑油量正常,則檢查活塞環(huán),活塞環(huán)與汽缸間隙過大、活塞環(huán)裝配不當(dāng)、活塞環(huán)牙口重合或膠結(jié)等,都會(huì)引起竄機(jī)油而出現(xiàn)冒藍(lán)煙的現(xiàn)象。

1.2.3 排氣冒白煙

首先判斷柴油中是否有水,用手接近運(yùn)轉(zhuǎn)著的柴油機(jī)排氣管出口,如白煙過后手上留下水珠,表明燃料中有水或有水進(jìn)入燃燒室。如果在高溫負(fù)荷作業(yè)下運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)出現(xiàn)白煙,說明是冷卻水進(jìn)入燃燒室。如果在柴油機(jī)溫度較低階段排氣管冒白煙,柴油機(jī)溫度升高以后逐漸變成冒黑煙,排氣管還會(huì)發(fā)出不規(guī)則的“放炮聲”,這多是由于噴油器滴油所致。

2 柴油機(jī)溫度異常

柴油機(jī)的工作溫度范圍對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及安全可靠性有很大的影響。當(dāng)冷卻系水溫在40 ℃左右時(shí),柴油機(jī)油耗增加30%左右,而功率卻下降10%左右。若冷卻水溫升到120 ℃,柴油機(jī)功率下降5%左右,而油耗也增高。只有在冷卻水溫為80~95 ℃時(shí),柴油機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。而冷卻水溫從80 ℃降到30 ℃時(shí),金屬零件的磨損量約增加5倍。因此,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫或機(jī)油溫度不在最佳工作范圍內(nèi)時(shí),就認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)有故障。

2.1 產(chǎn)生原因

(1)柴油機(jī)過熱的原因主要有:冷卻水量不足;冷卻系統(tǒng)散熱不良,如水箱、機(jī)體水套水垢多,節(jié)溫器損壞,水泵損壞,風(fēng)扇皮帶松弛、斷裂等;其它故障如超負(fù)荷運(yùn)行,供油提前角不對(duì),燃燒室有積碳等。

(2)機(jī)油溫度過高的故障原因是:機(jī)油牌號(hào)、機(jī)油量不合規(guī)定,機(jī)油壓力、流量小,軸承間隙過小,活塞環(huán)漏氣等。

(3)柴油機(jī)過冷的原因主要有:①儀表指示不對(duì)或失靈;②節(jié)溫器關(guān)不嚴(yán)或失靈。

2.2 判斷及排除

(1)冷卻水量不足,發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。首先檢查冷卻系各部分是否漏水,如各部分都正常,則加足冷卻水。若仍然過熱,則檢查水箱或缸體水套是否水垢太多以致影響散熱。

(2)冷卻水量足但發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。首先檢查百葉窗是否打開或開度不足,風(fēng)扇皮帶是否松弛或打滑。其次檢查散熱器水管是否堵塞,或節(jié)溫器有無失效,這些都會(huì)影響冷卻水循環(huán),而導(dǎo)致柴油機(jī)過熱。如以上部位都正常而柴油機(jī)仍然過熱,則檢查是否存在下列問題:供油提前角不正確;排氣門間隙過大;燃燒室積碳過多或油底殼機(jī)油量不足。

(3)運(yùn)行中發(fā)動(dòng)機(jī)突然過熱。多是由于風(fēng)扇皮帶斷裂、節(jié)溫器損壞或冷卻系出現(xiàn)嚴(yán)重漏水導(dǎo)致的。

(4)發(fā)動(dòng)機(jī)過冷。這種故障一般發(fā)生于冬季或高寒地區(qū),這時(shí)應(yīng)首先檢查百葉窗是否關(guān)嚴(yán),氣溫過低時(shí)保溫罩缺失,潤(rùn)滑油是否過多。其次檢查節(jié)溫器是否失效,或者是儀表指示有無失靈。

3 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)響聲異常

如果發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,伴隨有其他聲響,如發(fā)出間歇或連續(xù)的金屬敲擊聲、連續(xù)的金屬摩擦聲等,即表明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,這種聲響稱為柴油機(jī)異響。

3.1 產(chǎn)生原因

(1)著火敲擊聲產(chǎn)生的主要原因:發(fā)出的響聲是不均勻的響聲,故障可能是供油時(shí)間過早、個(gè)別汽缸供油量過大、各缸噴油器的噴霧狀況不一致、各缸壓縮力不一致。如果是均勻而粗暴的響聲,可能是供油時(shí)間過早、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷過大、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高、所用柴油品質(zhì)不符合技術(shù)要求導(dǎo)致的。

(2)活塞敲缸的主要原因:連桿軸頸與主軸頸不平行、連桿彎曲、連桿襯套軸向偏斜等造成的活塞偏缸導(dǎo)致敲缸。

(3)主軸承響的主要原因:曲軸主軸頸及軸承磨損過多或軸瓦燒蝕使間隙增大。

(4)氣門敲擊聲的主要原因:由于氣門間隙調(diào)整不當(dāng)或是推桿彎曲、搖臂撞頭、搖臂襯套磨損、挺柱與凸輪偏磨,致使氣門間隙過大。

3.2 判斷及排除

(1)著火敲擊聲的診斷。當(dāng)柴油機(jī)由怠速或低速往中、高速急加油門試驗(yàn)。如果油門加大的越急,響聲越嚴(yán)重,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高后以及迅速收回油門時(shí),響聲減弱或消失,轉(zhuǎn)速降低后響聲又有所恢復(fù),可初步斷定為著火敲擊聲。

(2)活塞敲缸的診斷?;钊酶茁暿乔S每轉(zhuǎn)一次,上、下止點(diǎn)處各響一次。多數(shù)是由于汽缸與活塞間隙過大導(dǎo)致發(fā)響。向懷疑發(fā)響的汽缸注入20 mL左右的新機(jī)油,響聲減弱或消失,說明活塞與汽缸配合間隙偏大。

(3)主軸承響的診斷。檢查時(shí),可反復(fù)改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或突然加速提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,大轟油門時(shí),響聲隨轉(zhuǎn)速升高而變大,改變轉(zhuǎn)速的同時(shí)在軸承部位傾聽,其響聲較大,出現(xiàn)沉重的“當(dāng)、當(dāng)、當(dāng)”響聲,發(fā)動(dòng)機(jī)有抖動(dòng)現(xiàn)象,說明是曲軸軸承響。

(4)氣門敲擊聲。負(fù)荷、溫度、缸位對(duì)響聲無影響。轉(zhuǎn)速增高響聲增大,節(jié)奏加快。怠速、低速時(shí)響聲明顯,中速以上變得模糊雜亂,可判斷為氣門敲擊聲。

4 柴油機(jī)消耗異常

4.1 產(chǎn)生原因

(1)燃油消耗量過大的原因。燃油消耗量過大的主要原因是燃油在汽缸內(nèi)燃燒不充分,因此有部分燃油未能完全燃燒就被排出。產(chǎn)生這種故障的原因是燃油系工作不正常、汽缸壓縮力不足,此外還有可能是柴油質(zhì)量不好或泄漏。

(2)機(jī)油消耗量過大的原因。機(jī)油消耗量過大的主要原因是機(jī)油滲漏、機(jī)油燒損等。

(3)冷卻水消耗量過大的原因。冷卻水消耗量過大的原因主要是滲漏。

4.2 判斷及排除

(1)燃油消耗量過大。首先檢查柴油質(zhì)量是否合符要求,燃油管路和接頭有無滲漏。若都正常,再檢查空濾器和進(jìn)、排氣岐管與總管是否堵塞。排除上述故障后如仍然燃燒不良,則檢查氣門間隙是否正確,汽缸壓縮力是否不足。其次檢查供油提前角是否正確,全負(fù)荷調(diào)整螺釘是否松動(dòng),怠速調(diào)整是否適當(dāng)。最后檢查輸油泵進(jìn)油濾網(wǎng)是否堵塞,噴油泵和噴油器是否工作不良。

(2)機(jī)油消耗量過大。首先檢查機(jī)油有無外漏情況。消除外漏不能只靠擰緊連接螺栓,還應(yīng)當(dāng)注意檢查接合面上密封墊的質(zhì)量。其次觀察排氣顏色,當(dāng)冒出的氣體是藍(lán)色時(shí),說明有機(jī)油被燃燒。此時(shí),擰下曲軸箱上的注油螺塞,如果從注油口向外冒藍(lán)煙,說明機(jī)油超耗是活塞環(huán)嚴(yán)重磨損引起的。如果注油口不冒煙,說明機(jī)油超耗可能是由于氣門導(dǎo)管的損壞或氣門導(dǎo)套間隙過大導(dǎo)致的。

(3)冷卻水消耗量過大。首先檢查外部如水泵、散熱器、上下水管等處是否漏水,再檢查汽缸蓋、汽缸蓋墊片、機(jī)體等是否損壞或有裂紋。

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