關(guān)桂娟

(哈爾濱市阿城區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，哈爾濱 150300)

0 引言

柴油機(jī)是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中的重要?jiǎng)恿C(jī)械，其廣泛應(yīng)用于行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械和排灌機(jī)械等設(shè)備中，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的正常使用提供了動(dòng)力支持。隨著農(nóng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品銷售量和使用量都明顯增多，其配套的柴油機(jī)在技術(shù)先進(jìn)性、動(dòng)力性、可靠性等方面都有很大程度的提升。盡管如此，面對(duì)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、操作技能、負(fù)載狀態(tài)、機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量等多重因素影響，柴油機(jī)還是存在一定概率發(fā)生故障，其中溫度過(guò)高和排氣異常的故障較為常見(jiàn)，不合理的故障處理可能造成柴油機(jī)功率下降、零部件損壞等問(wèn)題，因此，科學(xué)分析故障原因并進(jìn)行有效維修是保證柴油機(jī)正常工作的前提。

1 農(nóng)用柴油機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)用柴油機(jī)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，產(chǎn)品種類已經(jīng)十分豐富，現(xiàn)階段使用的柴油機(jī)產(chǎn)品從單缸柴油機(jī)到多缸小馬力、中馬力、大馬力產(chǎn)品品類齊全，功率覆蓋面廣，能適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力的大部分需求。其中單缸柴油機(jī)是現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多的柴油機(jī)，其應(yīng)用范圍包括小型拖拉機(jī)、農(nóng)用三輪車、微耕機(jī)、發(fā)電機(jī)、排灌機(jī)等，功率范圍在1.5～24.0 kW；多缸柴油機(jī)包括中小功率產(chǎn)品和大功率產(chǎn)品兩類，中小功率產(chǎn)品以2缸、3缸、4缸為主，大功率產(chǎn)品以6缸、8缸產(chǎn)品為主，中小功率產(chǎn)品主要應(yīng)用在小型拖拉機(jī)、高地隙噴霧機(jī)、中型收獲機(jī)、大型噴灌設(shè)備、農(nóng)用運(yùn)輸車等領(lǐng)域，而大功率產(chǎn)品主要應(yīng)用于大馬力拖拉機(jī)、自走式聯(lián)合收割機(jī)等產(chǎn)品[1]。

綜合來(lái)看，我國(guó)農(nóng)用柴油機(jī)的應(yīng)用比例仍不合理，中小型柴油機(jī)應(yīng)用比例較大，尤其單缸柴油機(jī)占比較高，影響了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的效能發(fā)揮。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)在油耗水平、輕量化技術(shù)、可靠性、使用壽命等方面都與世界先進(jìn)水平存在差距。我國(guó)中小馬力的柴油機(jī)在缸徑尺寸和動(dòng)力配套性方面處于劣勢(shì)，造成柴油機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上應(yīng)用存在著傳動(dòng)效率低、振動(dòng)噪音明顯等問(wèn)題。因大功率柴油機(jī)技術(shù)研發(fā)起步較晚，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用時(shí)間和優(yōu)化周期較短，整體可靠性仍不完善，加之柴油機(jī)電控系統(tǒng)與機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程匹配性不佳，易產(chǎn)生電控故障影響農(nóng)業(yè)機(jī)械的正常使用。此外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)機(jī)使用者的不規(guī)范操作、超負(fù)荷作業(yè)、維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)等問(wèn)題，也影響了柴油機(jī)性能的發(fā)揮[2]。

2 柴油機(jī)溫度過(guò)高故障

導(dǎo)致農(nóng)用柴油機(jī)溫度過(guò)高故障的原因有很多，當(dāng)發(fā)生溫度過(guò)高故障時(shí)應(yīng)綜合進(jìn)行考慮，導(dǎo)致柴油機(jī)溫度異常的故障原因主要包括以下幾點(diǎn)。

2.1 冷卻液缺失或循環(huán)不暢

冷卻液是柴油機(jī)降溫的重要介質(zhì)，若柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中出現(xiàn)冷卻液缺失，則會(huì)顯著影響柴油機(jī)散熱能力，導(dǎo)致溫度異常升高。此外，若冷卻液循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)影響冷卻液的循環(huán)速度，也可能造成柴油機(jī)的溫度異常升高。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械使用者應(yīng)重視檢查柴油機(jī)冷卻液的存留量，當(dāng)液位過(guò)低時(shí)應(yīng)及時(shí)添加冷卻液，還應(yīng)避免冷卻液循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，確保冷卻液的正常功能。

導(dǎo)致冷卻液循環(huán)不暢的原因主要包括以下幾方面，一是節(jié)溫器開度不夠造成冷卻液循環(huán)流量不足，此時(shí)應(yīng)將節(jié)溫器拆下并放入熱水中進(jìn)行檢查，若節(jié)溫器開啟距離不足8 mm，則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或更換；二是散熱器水垢過(guò)多影響冷卻液的熱交換效率，此時(shí)應(yīng)對(duì)散熱器進(jìn)行除水垢處理，并注意更換冷卻液，避免水垢問(wèn)題再次發(fā)生；三是冷卻液循環(huán)泵性能下降，導(dǎo)致冷卻液的循環(huán)效率降低，此時(shí)應(yīng)檢查散熱器上下兩水箱之間的溫度差，若溫度差大于10 ℃，則應(yīng)對(duì)循環(huán)泵進(jìn)行檢修或更換[3]。

2.2 風(fēng)冷系統(tǒng)功能異常

風(fēng)冷系統(tǒng)也是柴油機(jī)散熱的重要系統(tǒng)，日常使用中，風(fēng)冷系統(tǒng)的功能異常主要體現(xiàn)在以下兩方面。一是風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)力不足，這可能是由于風(fēng)扇扇葉損壞或變形導(dǎo)致的，此時(shí)應(yīng)檢查扇葉的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)扇葉變形及時(shí)校正，發(fā)現(xiàn)扇葉損壞及時(shí)修復(fù)或更換。此外，風(fēng)力不足還可能是風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)功能異常導(dǎo)致的，當(dāng)風(fēng)扇的傳動(dòng)帶出現(xiàn)松動(dòng)，則會(huì)造成風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低[4]。因此，應(yīng)注意檢查風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的功能是否正常，若發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)帶松動(dòng)等問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。二是由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中常存在大量的粉塵、雜草、秸稈碎屑等雜物，其累積于散熱器表面則會(huì)造成散熱器的迎風(fēng)面積減小，導(dǎo)致散熱能力降低，造成柴油機(jī)溫度過(guò)高，因此，在生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)注意定期清理散熱器上的雜物。

2.3 導(dǎo)致柴油機(jī)高溫的其他因素

導(dǎo)致柴油機(jī)高溫的因素還有很多，例如，農(nóng)業(yè)機(jī)械的長(zhǎng)期高負(fù)荷工作，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)工況不合理，引起油耗增加、熱負(fù)荷升高，導(dǎo)致冷卻液溫度過(guò)高，造成柴油機(jī)故障；柴油機(jī)噴油正時(shí)不正確也會(huì)造成柴油機(jī)的熱負(fù)荷異常，對(duì)柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)造成過(guò)大負(fù)擔(dān)，因此應(yīng)重視噴油提前角的調(diào)整，確保噴油正時(shí)規(guī)范合理；此外，若柴油機(jī)的散熱系統(tǒng)位置布置不合理，也可能造成溫度過(guò)高的問(wèn)題，若液壓油散熱器與冷卻液散熱器距離過(guò)近，當(dāng)油溫過(guò)高時(shí)會(huì)帶動(dòng)冷卻液升溫，造成散熱不良的問(wèn)題，因此，應(yīng)注意合理布置各散熱器的功能位置[5]。

3 柴油機(jī)的排氣異常故障

3.1 排氣冒黑煙故障

排氣冒黑煙主要是由于柴油燃燒不充分導(dǎo)致的，造成柴油機(jī)排氣冒黑煙的主要原因包括以下幾點(diǎn)。一是噴油量不合理或柴油質(zhì)量不合格。當(dāng)噴油器噴入汽缸的柴油量過(guò)多，會(huì)造成柴油與空氣的混合比例失調(diào)，因空氣不足導(dǎo)致柴油燃燒不完全，此時(shí)應(yīng)對(duì)噴油量進(jìn)行合理調(diào)整，若使用的柴油質(zhì)量不合格或牌號(hào)不正確，也會(huì)導(dǎo)致柴油燃燒不完全，造成排氣冒黑煙問(wèn)題，因此，必須嚴(yán)格按照柴油機(jī)要求添加合適的柴油。二是由于汽缸的密封性能下降，可能造成汽缸漏氣，導(dǎo)致汽缸內(nèi)無(wú)法建立充足的壓力，使噴入汽缸的柴油無(wú)法充分燃燒，造成冒黑煙問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)檢查汽缸墊、活塞環(huán)、噴油器墊片的功能是否正常，發(fā)現(xiàn)密封元件損壞應(yīng)及時(shí)更換。此外，若噴油正時(shí)不正確或氣門開度過(guò)大，也可能造成排氣冒黑煙問(wèn)題，應(yīng)對(duì)噴油提前角和氣門間隙進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[6]。

3.2 排氣冒藍(lán)煙故障

排氣冒藍(lán)煙主要是由于燒機(jī)油問(wèn)題導(dǎo)致的，造成這一故障的原因主要包括以下幾點(diǎn)。一是潤(rùn)滑系統(tǒng)中的機(jī)油量過(guò)多，導(dǎo)致曲軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)帶起過(guò)多的機(jī)油，機(jī)油噴濺到汽缸壁上，被活塞帶入燃燒室參與燃燒，因此應(yīng)合理控制機(jī)油添加量；二是活塞、活塞環(huán)、缸套磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致汽缸的密封性能降低，使機(jī)油進(jìn)入燃燒室，此時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換磨損的密封元件；三是機(jī)油壓力過(guò)高，也可能導(dǎo)致機(jī)油進(jìn)入燃燒室，此時(shí)應(yīng)注意調(diào)整機(jī)油泵的轉(zhuǎn)速和性能，確保機(jī)油在合理壓力下循環(huán)[7]。

3.3 排氣冒白煙故障

排氣冒白煙多是由于有水分參與燃燒導(dǎo)致的，造成水分進(jìn)入燃燒室的原因包括柴油中含有水分、機(jī)體滲漏造成水進(jìn)入燃燒室兩種情況，因此應(yīng)首先保證添加柴油的質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其次，重點(diǎn)檢查冷卻水套、氣門導(dǎo)管、汽缸蓋、汽缸墊等是否存在裂紋或損壞的問(wèn)題，及時(shí)修復(fù)損壞的零部件。此外，柴油機(jī)自身參數(shù)不合理也可能造成白色煙霧的產(chǎn)生，例如，供油時(shí)間過(guò)晚或汽缸壓縮溫度不達(dá)標(biāo)造成柴油沒(méi)有來(lái)得及燃燒就被排出，因此，還需根據(jù)故障具體原因，制定維修策略，保持柴油機(jī)的各項(xiàng)工況正常運(yùn)轉(zhuǎn)[8]。

4 柴油機(jī)高溫及排氣故障預(yù)防

要保持柴油機(jī)良好的工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)高溫及排氣異常的故障問(wèn)題，必須要做好柴油機(jī)的使用、檢修、保養(yǎng)等工作，具體工作應(yīng)從以下三方面開展。

4.1 規(guī)范使用柴油機(jī)

使用不當(dāng)是柴油機(jī)出現(xiàn)磨損、損壞而引起高溫和排氣異常的主要原因之一，重視柴油機(jī)的規(guī)范使用是確保柴油機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定高性能運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，并能有效避免柴油機(jī)出現(xiàn)人為故障。首先，要注意規(guī)范啟動(dòng)柴油機(jī)，并逐漸提升柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。其次，使用過(guò)程中盡量避免出現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速忽高忽低，或突然加速等操作，使柴油機(jī)維持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和負(fù)載工作。最后，使用柴油機(jī)的過(guò)程中應(yīng)密切觀察柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)、噪音、排氣異常等故障，必須在第一時(shí)間進(jìn)行處理。

4.2 故障的合理及時(shí)維修

針對(duì)使用過(guò)程發(fā)現(xiàn)的故障問(wèn)題，駕駛員應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)的方式進(jìn)行維修，或?qū)で髮I(yè)維修機(jī)構(gòu)，避免維修不當(dāng)而加劇自然磨損、疲勞損傷、老化變質(zhì)等損壞問(wèn)題，避免引發(fā)新故障。在調(diào)整曲軸、活塞等配合零件時(shí)，必須要保證安裝和調(diào)整的合理性，更換零部件盡量選擇原廠零件或正規(guī)廠家生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)配件，確保維修質(zhì)量。

4.3 做好日常保養(yǎng)工作

按照柴油機(jī)使用規(guī)范定期更換機(jī)油、潤(rùn)滑油，定期更換和清理柴油濾芯、機(jī)油濾芯和空氣濾芯，使用規(guī)范廠家生產(chǎn)的潤(rùn)滑油和濾芯，注意潤(rùn)滑油和濾芯的型號(hào)符合柴油機(jī)使用要求。同時(shí)做好柴油機(jī)的日常維護(hù)工作，定期清理積碳，及時(shí)進(jìn)行清潔、緊固、防腐工作，保障柴油機(jī)的良好狀態(tài)。對(duì)于閑置期的柴油機(jī)，也應(yīng)做好必要的維護(hù)，最好將農(nóng)機(jī)存放于干燥的室內(nèi)，并對(duì)其做好防潮、防塵處理，長(zhǎng)期存放還要定期進(jìn)行點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)，以維持柴油機(jī)工作性能。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，柴油機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要?jiǎng)恿C(jī)械之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，面對(duì)著農(nóng)用柴油機(jī)使用的復(fù)雜環(huán)境，我國(guó)農(nóng)用柴油機(jī)在不斷提升技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)，還要在適用性、可靠性、使用壽命等方面進(jìn)一步提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用者也應(yīng)當(dāng)重視柴油機(jī)的合理使用、日常檢查和維護(hù)保養(yǎng)，確保柴油機(jī)在良好的狀態(tài)下工作并發(fā)揮出應(yīng)有的效能。