影响农用柴油发动机功率不足的因素及解决方法

周圣君
近年来,随着《农业机械化促进法》的出台和国家农机购置补贴政策的实施,大中型农机具保有量也急剧的增加。农机手在驾驶操作过程中常遇到柴油发动机运转无力功率下降的故障,而柴油发动机是农业机械的动力部分,发动机功率的下降直接影响农业机械的工作效率和作业成本。另外笔者在农机技术下乡培训时了解到:农机手对影响发动机功率的原因了解的很少,普遍地认为发动机功率不足就该大修换四配套了。而维修网点为了经济利益,不检查分析发动机功率下降的原因,就直接大修换四配套。这样不但浪费资源,也增加了维修成本。为此针对柴油发动机功率下降的主要原因分析如下:
1空气滤清器堵塞造成的功率下降
农业机械的工作环境差,联合收割机的空气滤清器极易脏堵,造成进气不足。在柴油发动机运转的进气行程中,应保证供给充足、干净的新鲜空气。要使喷入气缸的雾化柴油完全燃烧,需要大约一万倍的空气(按体积比),如果进气不足,就会使进入气缸的雾化柴油燃烧不完全,造成发动机的功率下降。表现的症状为发动机运转无力,并伴有冒黑烟、耗油量增加。应根据要求清理空气滤清器滤芯,必要时更换。
2供油不足造成的功率下降
油路开关未完全打开、油管脏堵、柴油滤清器堵塞、油路有空气、输油泵供油压力不足、喷油泵柱塞副、出油阀副磨损严重引起的泵油压力低等原因造成的供油不足,致使发动机功率下降。农业机械柴油发动机在使用过程中柴油滤清器特别是柴油细滤器堵塞引起的发动机功率下降是最常见的,主要是农业机械在田间作业时,为了节约时间,好多农机手驾驶员都是让小加油站送柴油,柴油的质量差,杂质较多,易造成柴油滤清器堵塞。还有在保养时没有按规定更换或清洗柴油滤清器。主要表现在发动机运转无力,特别在负载时明显感到发动机没劲,严重时发动机易熄火等。应查明原因,清洗或更换零件。
3柴油发动机缺缸造成的功率下降
发动机缺缸是指发动机工作时有少数缸不工作。柴油发动机缺缸的主要原因有:柴油发动机压缩比低;喷油器损坏造成的漏油、咬死或雾化不良等。症状主要表现在发动机工作不稳定、抖动、运转无力、易熄火,排气管发出有节奏的“突突”声,尾气中带黑烟且伴有未燃烧的生油味。可采用断缸法找出缺缸,然后查明原因解决。
4柴油发动机供油时间过早或过晚造成的功率下降
供油时间过早时,曲轴连杆机构受到较大冲击载荷,首先表现为机油温度过高,接着水温也升至较高,可听到气缸内有如用木锤敲击活塞的声响,怠速运转时敲击声变得清晰。若发动机高速运转性能良好,降低转速后工作不稳定,敲击声严重,甚至难以进入低速,排气管冒黑烟,加油门提速后趋于正常。供油时间过晚时,机件吸热过多,首先表现水温过高,有时排气管还喷出火星,而机油温度升高则不明显。发动机启动后,若供油时间正常,可听到气缸内有轻微的金属敲击声,热机后响声减弱或消失。若供油时间过晚,则听不到缸内敲击声,但在排气管可见到有冒黑烟现象。若发动机怠速运转性能良好,提高转速后工作粗暴,排气管有冒白烟现象,减小油门降至怠速后工作又正常,这是供油过晚的缘故。供油时间过早或过晚都会使发动机工作无力,温度过高,功率下降。应按要求调整供油提前角。
5柴油发动机气门间隙不对造成的功率下降
间隙过大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的开启高度,改变了正常的配气相位,使发动机因进气不足、排气不净而造成功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快。间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,造成漏气,功率下降,并使气门的密封表面严重积碳或烧坏,甚至气门撞击活塞,有时会出现排气管消声器放炮等现象。应重新按规定检查调整气门间隙。
6柴油发动机温度过高造成的功率下降
由于发动机过热,发动机充气能力降低,进气量下降,造成发动机功率下降。发动机温度过高,使发动机处于过热状态,过热的发动机使积存于活塞顶部、燃烧室壁、气门顶部及喷油器油头上的积碳形成炽热点,易造成可燃混合气的早燃,这种不正常的燃烧,更加剧了发动机的过热现象,形成恶性循环,气缸体和缸盖容易产生热变形甚至裂纹,较为常见的是烧坏气缸垫、气门及气门座。另外发动机温度过高容易使机油变质,发动机的机油在高温、高压下工作时,使机油的抗氧化安定性变坏,加剧了其热分解、氧化和聚合的过程。由于机油温度高,黏度下降,使机油变稀,油性变差,机油压力降低,发动机零部件表面不易形成润滑油膜。同时,金属零件由于高温热膨胀较大,零件之间正常配合间隙变小。这些都加速机件磨损,严重影响发动机的使用寿命。如:曲轴瓦、连杆瓦、凸轮轴瓦等可能出现异常磨损甚至损坏。发动机温度过高最常见的原因有:发动机长时间超负荷运转、水箱缺水、水箱脏堵通风不畅、水泵皮带松、水泵损坏、节温器损坏等。应查明温度过高的原因再排除故障。
7柴油发动机涡轮增压器损毁造成的功率下降
柴油发动机涡轮增压器损毁后,因进气压力低使空气不能充足的进入气缸,造成发动机功率下降。主要表现在加大油门后功率增加不明显,且伴有冒黑烟等现象。应及时修理或更换。
8柴油发动机运转中正常的自然磨损造成的功率下降
如随着活塞环、活塞、缸套的正常磨损,配合间隙越来越大,压缩比逐渐减小,发动机的功率也逐渐下降,主要体现在发动机的下排气越来越多,可直观的从发动机的曲轴箱通气孔(呼吸器)观察出来;曲轴、连杆各轴瓦的正常磨损,轴瓦间隙越来越大,缩短了活塞行程,使发动机的压缩比减小,造成发动机功率下降,主要体现在有异常的响声;凸轮轴的凸轮磨损超限,使进排气门开启高度降低,发动机进气不足、排气不畅,造成发动机功率下降,这些磨损如果超过极限值就应拆下修理或更换。
9排气管堵塞造成的功率下降
随着发动机的工作时间加长,排气管内的积碳增多,会造成排气阻力增加,致使发动机排气不净,造成发动机功率下降。主要表现在加速无力,急加速易熄火,严重时启动困难。使用年久的发动机易出现这种情况,应及时清理积碳。
另外不按规定使用操作也会造成发动机功率下降,如长时间的怠速运转,会使喷油器油头形成积碳,造成喷油雾化不良、滴油等现象,还易损坏涡轮增压器;空气滤清器密封不严,空气中的杂质进入气缸,使发动机气缸壁磨损加剧、拉缸;使用劣质机油等,这些都会造成发动机功率下降。
广大农机手朋友们对柴油发动机功率下降的现象,应仔细观察分析原因,加以排除,使柴油发动机处于良好的技术状态。平时要严格按照规定使用操作和保养维护农业机械柴油发动机,减少功率下降的发生,延长发动机的使用寿命。(05)
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