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柴油机综合故障分析与排除

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  摘 要:对柴油机反转、转速不稳、功率不足三种综合故障进行了分析,并提出了解决建议,希望能够给维修人员提供参考。
  关键词:柴油机;综合故障;分析;排除
  中图分类号:S219.07        文献标识码:A
  doi:10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.046
   柴油机作为农业机械的主要动力,在长期使用过程中故障是不可避免的,出现故障时迅速找到故障原因并及时进行处理是保证其继续工作的重要基础。如果不能正确认识故障,及时找到故障原因,会增加维修时间,耽误农业生产。本文对柴油机常见的三种综合故障进行了分析,希望能够给维修人员提供参考。
  1 柴油机反转
  柴油机启动时,出现反向转动的现象,故障原因如下:
   (1)供油时间过早,柴油机启动力矩较小,飞轮的惯性力小于缸内可燃混合气的燃烧膨胀压力,即活塞没越过上止点就被压缩气体顶了回来,致使柴油机发生反转。建议:定期按技术要求正确调整供油提前角。
   (2)供油时间过迟,致使燃油燃烧不良,汽缸、气门、燃烧室内大量积碳,导致柴油机过热,机体温度过高,喷入的燃油产生早燃。当启动时飞轮转速低,惯性力小,克服不了燃油早燃产生的膨胀力,从而造成柴油机反转。建议:定期按技术要求正确调整供油提前角。
   (3)汽缸内积油过多。启动柴油机时,摇转曲轴时间太长而未发动;或者是在检查调整气门间隙时,将油门控制杆置于“供油”位置,致使汽缸内积油越聚越多,柴油机一旦发动则产生工作粗暴,也极易引起柴油机反转。建议:结合保养,检查调整气门间隙。
   (4)启动时操作不当。摇转单缸柴油机启动时,活塞未到达上止点,就迅速放开减压;或是汽缸压缩良好,启动摇转使曲轴的转速太慢,曲柄连杆机构的惯性力小,活塞不能越过上止点就被缸内气体的压缩力推回,因而使柴油机反转。建议:掌握正确的操作技术,正确握持起动手摇柄,摇转力矩适当,使曲轴达到柴油机正常启动的转速,即曲轴旋转速度要高于100 r/min。
   (5)停车时,把油门推至熄火位置,柴油机熄火后,在曲柄连杆机构惯性力的作用下,飞轮可能要发生倒转,若此时再推动油门至“供油”位置,会引起柴油机反转。建议:当发现柴油机反转时,应迅速关闭油门,尽快将其熄灭。熄火后,拆下空气滤清器保养,转动曲轴,发现故障及时排除。
  2 柴油机转速不稳
   各缸爆发力不一致,发动机工作转速时高时低,严重时发动机不能正常工作。故障原因如下:
   (1)各缸供油量不均。多缸柴油机各缸供油量不均匀时,供油量大的缸燃烧时产生的压力大,因而推动活塞运动的能量大,发动机的转速高;供油量小的缸,燃烧时作用在活塞顶的推力小,推动活塞运动的力量小,发动机转速低,因而导致发动机转速不稳。建议:把高压油泵送大修厂按技术要求调试。
   (2)各缸供油角度相差过大。各缸供油角度相差过大,燃油喷入汽缸后燃烧不一致,供油角度正常的缸,燃烧完全,爆发后产生的压力大,推动活塞作功的力量大,因而发动机转速高。供油角度偏早或偏晚时,燃烧性能差,产生的推力小,发动机转速低,故导致发动机转速不稳。建议:把高压泵送厂调试。
   (3)喷油嘴偶件内有污物或喷油嘴偶件卡死,喷油压力过低或喷油雾化不良,引起转速不稳。建议:清洗喷油嘴偶件,调整喷油压力,或更换喷油嘴偶件。
   (4)各缸喷油压力不一致。多缸柴油机各缸喷油器喷油压力应基本保持一致。个别缸喷油压力过高,则喷油器针阀开启缓慢,喷油压力过低,则喷油器针阀开启提前,使燃烧受影响,因而使发动机转速不稳。喷油压力不一致,则喷油器喷油射程、喷雾锥度、供油量大小、燃烧延续时间等均受影响,也会导致发动机转速不稳。建议:调整喷油器喷油压力。
   (5)调速器工作机构运转不灵活。一般是修理時更换零件所引起。调速器工作不灵活,对柴油机转速的变化反应迟顿,造成柴油机转速不稳。如果更换柱塞偶件后调速凸柄臂运转不灵活,则应检查柱塞套定位螺钉是否定位正确,柱塞套是否装反,定位螺钉铜垫圈是否漏装。重新安装后应使柱塞调速凸柄臂转动灵活。
  3 柴油机功率不足
   柴油机功率显著下降时,操作人员会明显感觉到柴油机“无力”“没有劲”,发动机克服超载的能力差,带不动与之配套的工作机械。故障原因如下:
   (1)汽缸的压缩压力不足。主要是由于活塞、活塞环和汽缸壁的磨损或气门与气门座关闭不严,造成的汽缸压缩漏气,压缩压力和工作压力明显降低。为改善压缩性能,建议研磨气门座,调整气门间隙,或更换活塞环、活塞与缸筒等,以重新恢复原有压缩性能。
   (2)进入汽缸的燃油不足。在额定转速下,若每个循环供油量不足,就会导致热能不能充分转换为机械能,从而造成柴油机功率不足。供油不足的原因有:油路中进入空气形成了气堵,或油路被污垢堵塞。建议排除油管、滤清器、喷油泵、高压油管内的空气,清洗或更换燃油滤清器的滤芯。
   (3)可燃混合气形成不良,燃烧恶化。主要由于:一是空气过滤器堵塞,造成燃烧所需要的空气不足;二是喷油时间失调,喷油过早,早期燃烧的燃料所产生的膨胀压力,与活塞上行的力相反,使少部分能量互相抵消,从而减少功率的输出,通常伴随敲击声;喷油过迟,燃烧后燃期增加,燃料不能完全燃烧,使排气冒黑烟。当燃烧产生压力时,活塞正下行,汽缸容积增加,压力迅速下降,因此热能不能完全转化为机械能。三是喷雾质量不好,燃油雾化质量不良,燃油雾滴颗粒大,不能充分与空气混合,使燃油燃烧不完全,同样也会造成柴油机的功率下降。建议:定期保养空气过滤器,防止其堵塞;定期检查调整喷油泵供油时间。
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