柴油机常见故障分析与排除王永杰

柴油机常见故障分析与排除王永杰

(神华包神铁路集团有限责任公司机务分公司内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区017000)

摘要:柴油机的工作条件很不稳定,经常处在负荷与转速多变的工况下,许多零件经常处于高温、高压、高速等苛刻的条件下工作,加之柴油机结构和使用条件上的原因,许多零部件的润滑很不充分,导致柴油机及其总成或零件功能的降低或失效而出现故障。基于此,本文对柴油机常见故障与排除进行分析。

关键词:柴油机;常见故障;排除

柴油机出现故障的原因及排除方法有很多,也很复杂,作为柴油机使用者应该充分了解和掌握自己机器构造和工作原理的前提下,对出现的具体故障进行具体分析,才能正确排除故障,充分发挥发挥柴油机的效能。

1柴油机不能启动

柴油发动机能够正常转动,但就是不能启动。那么,如果发动机压缩正常,首先检查一下油表,看看是否有油。如果排除以上问题的话,检查一下燃料过滤器和油管,看看有没有堵塞的地方。一般来讲是由于供油量达不到起动标定油量所致,可能的原因有以下几个方面。第一,低压油路没油或供油不足;如管路漏气、输油泵输油能力不足、油路堵塞等等会引起不能供油或供油不畅。个别的原因可能是高压油泵进回油螺钉接反或回油钉压力过少所致。第二,由于柱塞或其它零部件卡滞,油门处在非起动位置,往往是突发性的原因居多。第三,安装位置不正确,即正时错误,导致供油过早过晚或者供油顺序错误。一般来说,新校油泵安装时易产生这样的错误。

另外,则有可能是喷射泵不能通过管线把燃料送到喷射器里面,可能是其中的螺线管坏损。当点火开关打开的时候,听听喷射泵里面有没有咔嗒声。如果没有的话,就意味着螺线管或者喷射泉需要更换。如果有咔嗒声,但是没有燃料从喷射管线里面进来(过滤器和管线没有堵塞的情况下),喷射泵可能坏了,需要进行更换。

2柴油机运转中有不正常响声

2.1故障征象

柴油机运转中出现不正常响声,如“当、当……”的敲缸声、各种金属敲击声。

2.2故障原因,现象及排除方法

柴油机运转中有不正常响声的原因、现象及排除方法有以下几种:供油时间太早或太晚,产生燃烧粗暴,发生“当、当……”的敲缸声,震动大,启动时较明显,易反转等现象。排除方法是调整供油提前角;因为气门间隙过大或气门弹簧折断,产生在摇臂处有轻微的金属敲击声的现象。排除方法是调整气门间隙,若气门弹簧折断、摇臂磨损严重则更换;国为气门杆身与气门导管间隙过大,产生金属敲击声的现象。排除方法是更换气门导管;因为活塞与缸套配合间隙过大,产生冷车启动时,气缸中响声较大,启动困难,温度正常后,响声会减弱,甚至消失等现象。排除方法是更换活塞、气缸套;因为活塞环侧隙太大,产生活塞上下运动时有金属撞击声等现象。排除方法是更换活塞环或活塞;活塞销与连杆衬套配合间隙过大,产生了运转中能听到敲击声,变动油门改变转速时,声音更清晰。排除方法更换活塞销和连杆衬套;连杆轴瓦与连杆轴颈、主轴承与主轴颈的间隙过大,产生有沉重的敲击声,机油压力降低等现象。排除方法磨修曲轴,换修理尺寸的主轴瓦和连杆轴瓦;因为曲轴轴向间隙过大的原因,产生低速运转时,可听到曲轴向窜动声的现象。排除方法是抽掉少量主轴承盖处的垫片进行调整;因为正时齿轮室轮齿磨损,产生侧隙过大,传动时齿面相互撞击,齿轮室内产生异常声响,转速降低时尤其清晰,随负荷增加,响声增强等现象。排除方法更换磨损严重的正时齿轮;气门间隙、减压间隙调整不当、气缸垫太薄或正时齿轮记号装错,产生气门与活塞顶部碰撞,拆下气缸盖可看到活塞顶部有明显的撞击痕迹的现象。排除方法是调整或更换气门;活塞环折断,产生拉缸声(不正常摩擦声)现象。排除方法也是更换活塞环。

3柴油机运转不稳

柴油机运转不稳定是指柴油机的转速忽高忽低,忽快忽慢,波动较大,转速表指针来回摆动。这种现象严重时,将会缩短发动机的使用寿命。柴油机运转不稳的原因及排除方法如下:

3.1燃油路进入空气

如果柴油机油路中进入大量空气,柴油机会因气阻而熄火。如果油路中进入的空气不多,油路堵塞不严重时,柴油机仍可以运转,但燃油的供应不能连续地进行,进入汽缸的燃油时多时少,导致柴油机运转不稳定。发动机在运转过程中,若因油路中渗入空气而运转不稳或自行熄火时,其渗气部位一般在油箱至输油泵之间的管路上,因为发动机工作中,该段管路内的压力低于大气压力,空气很容易从该段管路的不密封处渗入。

3.2供油量不均匀

供油量不均匀时多时少,柴油机运转就不会平稳。造成供油量不均匀的原因有:第一,喷油泵各柱塞磨损不一致,出油阀磨损而关闭不严。第二,喷油泵柱塞弹簧折断,使供油量大减。第三,喷油嘴磨损或喷油压力过低,出现“后滴”现象,使供油量间断变化。

3.3调速器发生故障

柴油机调速器能根据负荷变化情况自动调节喷油泵循环供油量,协助操作人员稳定柴油机转速的装置。调速器内的润滑油过多,使调速器的灵敏度降低,甚至导致“飞车”。调速器弹簧弹力减弱、变形或传动件及连接件磨损,间隙过大,甚至卡滞,使调速器作用点改变,转速忽高忽低。修理调速器时,应及时修复或更换磨损严重的零件,注意必须在试验台上进行,不要随便乱拆。

4拉缸

拉缸是指活塞与气缸的某一局部发生直接接触,过高的瞬间接触力超过润滑油的承载能力,于是相互间造成干摩擦,摩擦产生的热使活塞与气缸的温度急剧上升,直至发生金属间的相互粘着甚至熔在一起,结果使活塞在气缸中不能上下滑动。拉缸严重时可使连秆弯曲,轴瓦咬死等,直至整台柴油机损坏报废。活塞拉缸时,发动机转速不稳定,机油消耗或窜气量增加,曲轴箱内压力升高。引起活塞拉缸的原因很多,主要是由于活塞、活塞环和气缸的相互配合不当或高温下润滑油膜局部补破坏而引起的。活塞过热的起因是柴油机喷油时刻太早;冷却不足。由于冷却水损失,水垢太多,水泵停转,冷却风扇停转等原因引起的;活塞在滑动表面上压得过紧;活塞环密封不好,由于窜气也会使活塞发热。除此之外,燃烧废气窜漏也会破坏油膜而导致干摩擦;气缸间隙过小,加载时活塞被卡住而导致拉缸;缺润滑油导致活塞与气缸壁之间的干摩擦;气缸工作面加工不好或安装不合适都会导致拉缸。

5耗机油过多

柴油机压缩系统磨损严重、活塞装配错误、机体各连接处密封垫损坏等原因都会引起机油消耗过多。当发现机油消耗过多时应首先检查各连接部位的密封垫是否完整,要对损坏的密封垫进行更换。若密封垫完整,应检查各部位的连接螺丝是否松动,对松动的螺栓用扳手上到规定扭力即可。若漏油处在机架位置,应对机油壳进行检查,机座螺丝是否松动,机油壳是否磨损而产生漏油。柴油机长期使用会使柴油机的缸套形成纵向拉痕,缸径、活塞侧间隙超过规定值,使活塞环出现刮油不净现象,致使刮油不净而参与燃烧,都能导致严重消耗机油。此外,气门导管磨损严重也会引起烧机油。

6发动机温度过高

适宜的工作温度是柴油发动机高效运行的重要条件,而造成发动机温度过高的原因是多方面的,主要包括:

第一,冷却系统漏水、缺水。汽缸垫水道口冲坏或湿式缸套突出量不符合要求,以及湿式缸套水封圈老化或损坏都会造成冷水内泄漏。散热器遭腐蚀或破损,水管老化碰坏,水管接头松动,水泵水封损坏等,都会引起冷却水外泄漏。另外,气缸盖本身铸造有缺陷或使用不当产生裂纹也会造成漏水,从而引起发动机温度过高。

第二,长时间超负荷使用。发动机长时间超负荷使用,将使发动机产生大量的热能,冷却系统不能散去多余的热量,这样就维持不了发动机正常的工作温度,使发动机产生高温。

第三,节温器失效无大循环。当水温升到一定程度时,节温器自动打开,水经过散热器循环,这就是冷却水的大循环,如果节温器失效,冷却水无大循环,发动机工作产生多余的热量就不能通过散热器散发出去使发动机温度过高。

第四,冷却水泵损坏。强制冷却水在发动机水套和散热器之间进行循环靠的是冷却水泵,冷却水泵损坏冷却水就不能循环,发动机产生产热量也就没法通过水循环散发到大气中去,从而引起发动机温度过高。

第五,水道或散热器通风受堵。散热器通风受堵影响散热器的有效散热面积,有效散热面积减少散热能力就下降,这些原因都会使发动机的多余热量得不到散发而造成发动机温度过高。

第六,喷油提前角过小或喷油量过大。喷油提前角过小使燃烧推后造成补充燃烧量增加,喷油量过大使燃烧产生的热量增加,这两种情况都会使发动机温度过高。

7排气烟色不正常

7.1排气冒黑烟

柴油机负荷超过规定降低负荷使之在规定范围内;各缸供油量不均匀调整喷油泵;气门间隙不正确、气门密封不良,导致气门漏气.燃烧恶化调整气门间隙,检查密封锥面,并消除缺陷;喷油提前角太小,喷油太迟使部分燃油在排气管中燃烧调整喷油提前角;进气量不足,空气滤清器或气管阻塞,涡轮增压气机壳过脏等,清洗和清除尘埃污物,必要使更换滤芯;涡轮增压器弹力七封环烧坏或磨损,涡轮各结合面漏气等检查或更换气封环,拧紧结合面螺钉。

7.2排气冒蓝烟

空气滤清器阻塞,进气不畅或其机油盘内机油过多(油浴式空滤器)拆检和清理空气滤清器,减少机油至规定平面;活塞环卡住或磨损过多,弹性不足,安装时活塞环倒角方向装反,使机油进入燃烧室拆检活塞环,必要时应更换;长期低负荷运转,活塞与缸套之间间隙较大,使机油进入燃烧室适当提高负荷;配套时选用功率要适当;油底壳内机油加入过多按机油标尺刻线加注机油。

7.3排气冒白烟

喷油器喷油雾化不良,有滴油现象,喷油压力过低检查喷油嘴偶件,进行修磨或更换,重调油门压力至规定范围;柴油机刚启动使,个别汽缸内不然烧(特别是冬天)适当提高转速及负荷,多运转一些时间。

8喷油泵里进入空气

柴油机的喷油泵里进入气体,会产生气阻,是经常遇到的故障。人们往往从油路上找原因,结果仍不能奏效。我们分析原因,一般都出在喷油嘴和出油阀上。常因喷油嘴使用时间较长,弹簧弹力减弱,针阀和顶杆磨损;加上出油阀封闭不严,使喷油压力降低,断油不干脆。这样,柴油机工作中,使针阀不能迅速关闭,气体便经出油阀进入喷油泵,产生气阻,使燃油供给中断,自动灭火。在单缸柴油机上表现为启动困难或根本启动不着;在多缸柴油机上,因有的喷油嘴喷油压力正常,启动着火后很快因喷油泵进入气体而自动熄火。如有的喷油泵出油阀技术状态良好,封闭严密,断油迅速,只是喷油嘴的毛病,则工作时,气体经喷油器回油管进入低压油路,然后再慢慢进入喷油泵产生气阻。

结束语:

对柴油发动机常见故障与维修方法进行研究,可以用最小的劳动消耗与代价,及时、准确、客观地对柴油发动机的状态进行评价,并采取及时有效地措施,可以有效改善柴油发动机可靠性、稳定性以及可用性,将有助于减少不必要的损失,做到降本增效。为此,不仅仅需要加强理论学习,还需要在实践中总结经验。

参考文献:

[1]柴油机维修应注意的问题及对策[J].刘延领.南方农机.2018(16)

[2]柴油机异常工作现象原因分析[J].张颖.农机使用与维修.2019(01)

[3]冬季启动柴油机要做到“十不准”[J].刘开顺.农机质量与监督.2017(11)

[4]柴油机维修应注意的问题及对策[J].刘延领.南方农机.2018(16)

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