谈柴油机常见故障分析与预防

    代艳娟 许晓颖

    摘 要: 对柴油机各个系统常见的故障进行了概括性分析,旨在提高使用者对柴油机的认识,做好维护,减少故障的发生。

    关键词: 柴油机;常见故障;分析

    中图分类号: S218.5? ? ? ? 文献标识码: A

    doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.049

    0 引言

    拖拉机上采用的匀是柴油发动机。各种型号的柴油发动机,其基本构造大同小异,主要由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统六大部分组成。各部分的主要功能与常见故障分析如下。

    1 机体和曲柄连杆机构

    机体是发动机的骨架和支承,发动机的零部件几乎都安装在它的上面。机体主要包括汽缸体、汽缸套、汽缸盖、曲轴箱等。曲柄连杆机构主要作用是把燃烧气体(膨胀)时作的功,经活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并向外输出机械能。曲柄连杆机构主要包括活塞连杆组和曲轴飞轮组。

    1.1 缸塞组件过度磨损

    主要原因:(1)活塞环装反、活塞环开口在一条线上、机油压力过大、油底壳内油面过高等原因,使机油大量进入燃烧室,产生不完全燃烧,形成积碳。活塞环积碳严重,会加速缸套磨损。(2)汽缸、活塞和活塞环在工作过程中得不到很好的润滑,会加剧磨损。(3)经常在冷车启动后即带重负荷工作,未达到要求的润滑条件,使活塞、活塞环和汽缸套加剧磨损。(4)维护不当,空气滤清器未及时维护;机油润滑能力下降不能达到使用要求,使灰尘、杂质甚至机械颗粒进入汽缸内,使缸塞组件磨损加剧。(5)安装不当,汽缸安装位置不当、连杆铜套孔偏斜、曲轴、连杆弯曲变形造成活塞运行偏斜,加剧汽缸的磨损。

    预防措施:(1)在使用中,要注意空气滤清器及进气管的各个接头、管路的密封,不能漏气,否则滤清器将失去作用。空气滤清器使用一段时间后,滤芯和油槽都会有大量的污物、杂质,应按规定时间拆下清洗,除去污物。空气滤清器滤芯堵塞,会增大进气阻力,滤清效果下降,进气量减少。(2)冷车启动后,应待柴油机温度升至正常后再投入作业,作业中尽可能避免长期超负荷运转。(3)冬季及夏季使用时,要按时换用不同牌号的机油,保证润滑性能。(4)定期保养、清除积碳、检查机油注入量和机油的质量,并定期更换机油。(5)定期检查喷油压力及雾化情况,必要时进行保养或更换。(6)拆卸检查活塞环安装情况,并检查活塞環开口间隙及边间隙,活塞裙部与汽缸套的间隙。如活塞与汽缸套磨损不严重,可更换活塞环,同时汽缸套可调转90°安装。

    1.2 拉缸

    汽缸与活塞、汽缸与活塞环之间的油膜破坏,摩擦表面金属直接接触。干摩擦产生的热量使零件温度升高、膨胀,局部出现机械刮伤、胶合和咬死。摩擦表面间隙有磨料存在,零件有毛刺等都会擦伤零件表面。具体原因有:(1)活塞环开口间隙以及活塞与汽缸的配合间隙过小。(2)活塞环折断。(3)活塞销挡圈断裂或松脱。(4)发动机过热。(5)装配时工作表面未涂润滑油。(6)润滑油太脏,润滑油变质失效。

    预防措施:(1)装配前应注意零件的清洁,各处的配合间隙应在规定范围之内。(2)装配时,零件表面涂润滑油。(3)注意不要长期超负荷工作,以免发动机过热,按规定更换润滑油。(4)按规定进行柴油机磨合。(5)对轻微拉缸,可用细砂纸打磨擦伤的表面;对严重的拉缸,必须更换缸套、活塞、活塞环。

    2 配气机构

    配气机构的功用是按照柴油机各工作循环的需要,定时地打开或关闭进、排气门,及时吸入新鲜空气和排出废气,并在压缩和做功冲程使气门与气门座有可靠的密封,保证发动机的正常工作。配气机构主要由气门组、传动组、驱动组和减压机构组成。

    2.1 气门和气门座密封不严

    主要原因:(1)由于气门与气门座的相互撞击、敲打,引起工作面变宽,并出现凹槽环带。(2)排气门还会受高温气体的冲击,出现工作面烧伤、斑点和凹陷。(3)气门杆与气门导管间隙增大,引起气门头部偏磨,这些原因都会造成气门关闭不严而漏气。

    预防措施:(1)一旦发现发动机有气门封闭不严迹象时,应首先检查调整气门间隙,然后必须按规定及时彻底清除积碳,研磨气门。(2)对磨损超限的气门及座圈应及时修复,无修复价值的,应更换新品。

    2.2 气门间隙不正确

    主要原因: 气门间隙是指柴油机气门完全关闭时,气门杆尾端面与摇臂端头之间的间隙。气门间隙过小,会使气门关闭不严而漏气,过大会引起气门迟开早关,使进气不足,排气不净,因此,使用中必须经常检查和调整以保证间隙值的正确。气门工作面磨损、烧蚀改变气门间隙。气门间隙过大时,可听到“哒哒”的响声,并使启动困难和功率下降。如果由于调整不当使气门间隙过小时,则气门关闭不严,汽缸压缩力减小,严重时气门碰活塞,同样使启动困难和功率下降,这时应重新调整气门间隙。

    预防措施:调整气门间隙要在冷车时进行,可按照说明书中规定的数值进行调整。如果调整无法做到很精确,气门间隙要宁大勿小。

    3 燃油供给系统

    燃油供给系统的功用,是将柴油雾化,并按一定规律供给各汽缸,供燃烧用。燃油及调速系统的工作状况对柴油机功率和经济性影响很大。燃油供给系统由燃油箱、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、调速器等组成。

    3.1 供油提前角失准

    主要原因:定时齿轮记号装错、齿轮磨损严重、柱塞偶件或出油阀磨损严重、供油提前角调整失误等。

    预防措施:不论什么原因造成的供油时间不准,都要进行调整。改变了燃油凸轮的相位,喷油泵的供油正时也发生改变。

    3.2 供油量失准

    主要原因:喷油泵调整失误、柱塞精密偶件磨损严重、出油阀卡滞等。

    预防措施:要及时进行调整,如S195型柴油机调整时,先打开油量限制器盖,松锁紧螺母,用起子逆时针退出螺钉。使齿条行程增大,油泵柱塞有效行程也就增大,供油量增大,反之則减少。

    4 润滑系统

    润滑系统的主要功能是,润滑机件、减少摩擦阻力,降低曲轴箱等机件的温度,保征发动机正常运行。润滑系统主要由机油泵、滤清器、油压表等组成。

    4.1 机油压力低

    主要原因:集滤器堵塞;机油油面低;机油泵传动轴滚键;齿轮泵限压阀、回油阀封闭不严;齿轮泵磨损严重;轴瓦间隙过大;机体主油道有裂纹或砂眼;机油变质、被柴油或水稀释黏度过低;机油压力表失灵等。

    预防措施:(1)保持合适的油面高度,定期清洗集滤器和机油滤清器。(2)曲轴箱内的机油量增多时,除查明漏水、漏柴油的原因并加以排除外,还应及时更换机油。(3)定期检查机油泵,保证其工作正常。(4)柴油机曲轴安装时,要使主轴瓦和连杆轴瓦的间隙在规定范围内。

    4.2 机油压力高

    主要原因:机油黏度过大;限压阀、回油阀限压过高;油路堵塞;轴瓦间隙过小;机油压力表失灵等。

    预防措施:(1)正确选用机油的牌号,保证机油黏度符合要求。(2)限压阀弹簧和旁通阀弹簧弹力不可过强。(3)柴油机曲轴安装时,各轴承装配不得过紧。

    5 冷却系统

    冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。单缸柴油机一般采用蒸发式水冷系统,水箱与缸盖水套和汽缸体水套相连,依靠水蒸发降低发动机的温度。多缸柴油机采用循环水冷却系统。冷却系统主要由风扇、水泵、散热器、节温器等组成。

    5.1 柴油机水温过高

    主要原因:发动机冷却系内水量不足;风扇和水泵皮带过松或折断;散热器水管内壁沉积的水垢过厚,散热芯风道堵塞;水泵流量不足,水温表不正确,节温器失灵,不能进行大循环;缸垫烧损,高温气体窜入水套,使水温上升。

    预防措施:(1)检查水量,不足时应加满冷却水。(2)检查风扇和水泵的皮带张紧度,必要时进行调整。(3)检查水泵,并校正水泵叶轮间隙。(4)必要时清洗冷却系。

    5.2 冷却液泄漏

    主要原因:外部渗漏主要是散热器漏水和水泵漏水,冷却水漏到发动机的外面;内部渗漏是指冷却液从冷却系内渗漏到发动机内,原因有缸套胶圈密封失效、缸盖裂纹等。

    预防措施:(1)在发动机过热时不要突加冷却水,以免机体、汽缸套炸裂。(2)安装阻水圈时注意正确安装。(3)阻水圈更换时要成组更换。