柴油机异常工作现象分析
韩雄
摘 要：对柴油机油底壳内机油中含有较多水分、汽缸套内表面被拉伤、汽缸套内有大量的积碳等异常现象进行了分析，提醒用户使用维修柴油机时注意预防排除，以减少柴油机故障的发生。
关键词：柴油机;异常现象;分析
中图分类号：S218.5文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.066
柴油机是拖拉机、联合收割机等自走式农业机械的配套动力，我们在使用操纵维护柴油机时，常会发现一些与正常工作现象相违背的现象，如柴油机油底壳内机油中含有较多水分、汽缸套内表面被拉伤、汽缸套内有大量的积碳等，让使用维修人员很困惑。我们现对这些现象进行分析，为用户解决一些实际问题。
1 油底壳内机油中含有较多水分
柴油机油底壳内所加入的机油应是无水的，而在使用时发现机油中含有较多的水。出现这种情况是因为有水渗入机油中，可将柴油机熄火2 h后，拧松油底壳放油螺塞，如有水流出或流出的机油带有水珠，表明有水进入机油中。柴油机油底壳内机油中含有较多水分的主要原因是：①汽缸套外圆下口处的阻水圈破损失效，导致阻水圈失效的原因有，柴油机产生过热使阻水圈受热老化变质;阻水圈安装过高，强行压入被剪破，造成漏水;机体配合凸肩有拉毛、毛刺，安装时切破阻水圈。②汽缸盖或汽缸体出现裂纹。③汽缸盖紧固螺母预紧力不够或不均匀，不能压紧汽缸垫导致冷却水窜入机油道中。④汽缸垫烧损，不能起到密封作用。⑤下雨天雨水自排气管进入柴油机，或汽缸盖上的丝堵松动漏水，或水沿着气门推杆孔道流入油底壳内。
2 汽缸套内表面被拉伤
汽缸套内表面被拉伤，也称为拉缸。拉缸指在柴油机的汽缸壁表面呈现出一些细纹或沟槽的磨痕，且缸壁发生明显的变色。拉缸会导致活塞、活塞环和汽缸密封性能的降低，致使机油消耗和窜气量增加，甚至会出现活塞和活塞环严重咬死的情况，使发动机无法正常工作。
汽缸套内表面被拉伤的主要原因有：①活塞或汽缸套的尺寸精度加工不对，以致其配合间隙过小。②活塞和汽缸套之间润滑不良，甚至发生干摩擦。③活塞环折断，咬死在活塞上，或活塞环开口间隙过小。④活塞销的卡簧折断或脱落，活塞销窜出拉伤汽缸。这种故障发生时，柴油机一般都有敲击声。⑤连杆弯曲、活塞销座孔或连杆铜套偏斜，迫使活塞和活塞环侧向紧压在汽缸套壁上。⑥汽缸套中心线和曲轴中心线不垂直，而产生前后偏斜情况。⑦因活塞销与活塞装配太紧，造成活塞轴向变形，使平行于活塞销方向的直径增大，垂直方向的直径缩小。⑧低温启动频繁也会产生拉缸。柴油机低温状态润滑油难以形成有效的油膜，活塞与机体摩擦副产生干摩擦，容易导致摩擦副磨损加剧，严重时产生拉缸。
3 汽缸套内有大量的积碳
汽缸套内形成大量积碳的原因，从理论上分析是由于压缩力小，汽缸内不能产生高温，使燃油燃烧不完全，形成积碳。具体地讲，下述每一条原因均可导致汽缸内形成大量的积碳：①活塞环磨损、开口间隙过大以致封闭不严，产生漏气使燃油燃烧不完全。②活塞和汽缸套的配合间隙过大，也会引起封闭性差，造成燃油燃烧不完全。③柴油机供油量过多，造成雾化不良。④供油时间不准确，过早或过迟均能引起燃烧不完全。⑤柴油质量不符合要求。⑥喷油器工作状况不良。
4 水箱开锅
一些单缸柴油机（如195型及190型柴油机等）由于冷却系统的特点是水冷蒸发式，柴油机最基本的工作原理是“压燃”，散热方式是蒸发式。当活塞压缩终了时汽缸里的气体温度高达500 ℃以上，这样才能使喷入燃烧室里的雾化柴油迅速燃烧。在燃烧爆发时，其温度高达1800～2000 ℃，这样高的温度所产生的热量，真正转化为作功的仅占35%，而其余热量通过冷却水、废气、各机件等吸收并散发到空气中。因此，各部件都在一定的温度下工作，水箱里的冷却水经常处于沸腾状态，以散发大量的热量，使柴油机得以正常工作。所以此类柴油机水箱开锅是正常现象，不能单纯以水箱开锅来判断柴油机过热。
而其它水冷却柴油机，冷却水是闭式循环的，柴油机工作时，正常水温是75～95 ℃。如果冷却水出现了沸腾开锅现象则属于故障现象，大致有以下几种原因：①水箱前装有保温帘的内燃机，在水箱中的水温升高时没有及时打开。②水箱内水量不足。③冷却风扇的传动皮带调整过松或皮带损坏。④汽缸垫水道处被吹坏，高温气体漏入冷却水道，水温很快升高，水箱气泡拥上如同开锅，或冷却水进入汽缸套，排气冒白烟，严重时排水沫。⑤水箱或水道内存有大量水垢，以致引起水道堵塞，或散热器冻结水路堵塞，使水流无法循环。⑥冷却水泵叶轮与水泵轴松脱滚键或叶轮损坏，导致吸水能力降低，甚至不吸水。
5 汽缸套出现单侧磨损
使用中发现汽缸套出现单侧磨损的情况往往是由于大修质量不佳所造成的。此时常会发现活塞在汽缸内位置侧偏一侧（将活塞摇到上下止点位置），侧偏部位均在活塞销两端的方向。此现象的原因多数是因连杆弯曲变形，或由于轴瓦装配不当而导致连杆大端軸承的中心线与连杆杆身的中心线不垂直，使活塞歪斜在汽缸套内造成单侧磨损，破坏汽缸工作容积的密封性能，导致柴油机功率下降。当这种情况严重时，应重新刮削连杆轴瓦的上半轴瓦的工作面，使其达到规定要求。此外还有活塞销孔不正，也可引起汽缸套单侧磨损，实际工作中须经常注意这一点。
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