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文檔簡介

高速大功率柴油機綜合性故障的診斷與排除本章介紹的故障,均為整機性故障,也稱綜合性故障。它影響整機的性能指標和可靠性指標。其原因也是綜合性的,涉及到許多系統(tǒng)、部件。這里重點介紹以下故障:柴油機起動困難、柴油機功率缺乏、柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、柴油機飛車、柴油機突然停車、柴油機煙色異常、柴油機聲音異常、柴油機振動異常、柴油機溫度異常、柴油機壓力異常、柴油機油底殼油面上升、柴油耗消耗過高、機油耗消耗過高。第一節(jié)柴油機起動困難一、故障現(xiàn)象以190系列柴油機為例,高速大功率柴油機,有電馬達起動與氣馬達起動兩種方式。一般情況下,柴油機起動是比擬容易的。起動時間不會超過10S。當發(fā)生起動困難故障時,有以下幾種情況:起動時,曲軸根本轉(zhuǎn)不動或者轉(zhuǎn)動很慢,即起動轉(zhuǎn)速太低。起動時,起動轉(zhuǎn)速正常,但柴油機不著火。起動時,柴油機雖然發(fā)生了著火,但柴油機運轉(zhuǎn)不正常,轉(zhuǎn)速不穩(wěn),甚至滅火。二、原因分析1、柴油機起動運轉(zhuǎn)的根本條件一臺柴油機要正常起動運轉(zhuǎn),必須滿足以下4個根本條件:夠的起動轉(zhuǎn)速。只有足夠的轉(zhuǎn)速,才夠產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)動慣性力,帶動活塞連桿運動。一定數(shù)量的霧化良好的燃油按一定的規(guī)律,在一定的時刻噴入氣缸。一定數(shù)量的新鮮空氣按一定的規(guī)律在一定的時刻進入氣缸,并將燃燒后的廢氣按一定的規(guī)律在一定的時刻排除氣缸。燃油和空氣在缸內(nèi)良好的混合、燃燒。氣缸內(nèi)的氣體具有一定的壓力和溫度,使燃油能夠自燃。因此在分析原因時,就應當從柴油機起動的根本條件出發(fā)進行分析。而對于不同的故障現(xiàn)象,其原因也有所側(cè)重。綜合起來,高速大功率柴油機起動困難的原因如圖2—1所示。2、原因分析〔1〕起動系統(tǒng)故障.機械因素和外部條件均會導致柴油機曲軸根本不轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)動速度太慢,起動轉(zhuǎn)速太低,從而滿足不了柴油機起動的第一個根本條件。這是因為:起動馬達〔電馬達或氣馬達〕損壞或者有故障,均造成馬達不轉(zhuǎn),或者起動力矩太小,從而帶不動曲軸旋轉(zhuǎn)或者旋轉(zhuǎn)很慢,達不到柴油機的最低起動轉(zhuǎn)速要求。電馬達起動時,當蓄電池容量不夠,將導致起動馬達轉(zhuǎn)動力矩太??;電源導線截面太小或?qū)Ь€過長、導線接頭接觸不良,都將導致電能損失過大,使電馬達的轉(zhuǎn)動力矩太小,從而使柴油機曲軸轉(zhuǎn)動很慢,達不到柴油機最低起動轉(zhuǎn)速。電馬達起動時,起動開關.繼電器等零部件損壞,將使電馬達根本不轉(zhuǎn)動。氣馬達起動時,當起動管路漏氣.管路太細.太長,將造成氣馬達氣量缺乏,氣壓降低,從而使馬達轉(zhuǎn)速太慢。達不到最低起動轉(zhuǎn)速。蓄電池電壓缺乏電量不夠電馬達力矩太小電起動系統(tǒng)電馬達損壞電起動系統(tǒng)起動開關繼電器等損壞電線接頭接觸不良起動系統(tǒng)電源導線截面小,線太長。起動系統(tǒng)氣管路漏氣管太長氣源壓力缺乏繼氣器打不開氣起動系統(tǒng)油控閥或氣控閥失靈氣起動系統(tǒng)貯氣罐容積太小氣馬達損壞氣馬達飛輪齒圈嚙合不良氣動預供油泵壓力缺乏油壓低停車操縱桿未扳下燃油箱〔罐〕閥門未翻開燃油箱〔罐〕無油燃油箱〔罐〕位置太低燃油管路內(nèi)有空氣燃油系統(tǒng)柴油濾三通閥未翻開或燃油系統(tǒng)柴油濾太臟超速停車裝置未復位柴油機起動困難齒條卡住在不加油位置柴油機起動困難噴油器不霧化噴油泵不泵油或噴油器不噴油空氣濾清器污堵進排氣系統(tǒng)中冷器污堵進排氣系統(tǒng)防爆門閥門未翻開配氣定時不對排氣系統(tǒng)污堵圖2—1起動困難原因活塞環(huán)氣門缸蓋漏氣燃燒系統(tǒng)壓縮壓力缺乏燃燒系統(tǒng)活塞和缸蓋余隙太大太小油頭伸出缸蓋平面太大太小帶負荷起動外部條件機油溫度太低粘度太大外部條件水溫太低,在水泵內(nèi)結(jié)冰柴油溫度太低,粘度太大機械因素氣門碰活塞或缸內(nèi)有異物機械因素燒瓦、抱軸、拉缸氣馬達起動時,當貯氣罐容積太小,到氣馬達去的氣量缺乏和當氣源壓力缺乏,均使氣馬達轉(zhuǎn)速太慢。達不到柴油機最低起動轉(zhuǎn)速。氣馬達起動時,氣馬達的油控閥.氣控閥失靈或繼氣器打不開,都造成氣馬達不轉(zhuǎn)動。氣馬達起動時,由于馬是和氣動予供油泵是聯(lián)動的,所以當予供油壓太低〔低于98kPa〕時,無法推動柱塞下移,打不開通往氣馬達的氣路,所以氣馬達不轉(zhuǎn)動。環(huán)境溫度低.機油溫度低,將導致機油粘度大,摩擦功率大,柴油機曲軸轉(zhuǎn)動慢。達不到最低起動轉(zhuǎn)速。水泵內(nèi)冷卻水結(jié)冰,將水泵葉輪卡住,使柴油機曲軸無法轉(zhuǎn)動。缸內(nèi)有異物,將使活塞在上止點時受很大反力而無法運動;或者活塞缸蓋間結(jié)炭太厚,使活塞在上止點時無法運動,因而曲軸無法轉(zhuǎn)動。①配氣相位錯亂,將導致氣門頂活塞,使活塞越不過上止點;氣門卡住,也造成活塞頂氣門而越不過上止點,從而使曲軸無法轉(zhuǎn)動。②柴油機拉缸、抱缸或燒瓦.抱軸,以及運動件卡住,均會造成柴油機摩擦功太大,以致起動馬達的力矩克服不了這種摩擦功,從而帶不動曲軸旋轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)動太慢。③柴油機帶負荷起動,起動馬達的力矩遠遠帶不動這么大的負荷,從而使起動轉(zhuǎn)速太低或者曲軸根本不轉(zhuǎn)動?!?〕燃油系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、及配氣系統(tǒng)故障及外部條件這些因素將造成柴油機起動時,盡管起動轉(zhuǎn)速正常,但柴油機不著火燃燒。這是因為:油箱〔罐〕無油,閥門未翻開,柴油濾三通閥未翻開,超速裝置未復位,油箱〔罐〕位置太低,油壓低停車裝置操縱桿未復位或柴油濾太臟,都將造成柴油供給缺乏,噴油泵無法向缸內(nèi)噴入足夠的霧化良好的燃油,滿足不了柴油機起動的第二個根本條件。燃油管系中有氣,將造成因氣阻使缸內(nèi)供油缺乏或不穩(wěn),而滿足不了著火起動的第二個條件。噴油器不霧化,油頭伸出缸蓋平面太大、太小,噴油提前角太大或太小,.噴油泵工作不正常,燃油牌號不對,燃油內(nèi)有水份,均將造成燃油霧化不良及和空氣混合不良,滿足不了柴油機起動的第三個根本條件。防爆裝置閥門忘記翻開,將使空氣無法進入氣缸;空濾器臟污,配氣定時不對,進氣管臟污,排氣管和排氣消聲器臟污,中冷器污堵等都將造成柴油機進氣量缺乏或排氣不暢,滿足不了柴油機起動的第三和第四個根本條件,所以造成起動困難。柴油機活塞環(huán)、氣門、缸套等漏氣,那么使氣缸壓縮壓力缺乏,.壓縮溫度降低;缸蓋活塞余隙太大,那么使柴油機壓縮比降低,導致缸內(nèi)壓縮壓力缺乏,壓縮溫度降低,滿足不了柴油機起動的第五個根本條件,造成起動困難。柴油機水溫過低,柴油溫度過低,進氣溫度過低,均造成缸內(nèi)溫度低,影響燃燒,滿足不了柴油機起動的第五個條件。三、診斷方法診斷時可按圖2—2所示的柴油機起動困難診斷流程圖進行。由于診斷時柴油機不是處于運轉(zhuǎn)狀態(tài),所以只能用比擬法和析檢法。圖2圖2—2柴油機起動困難診斷流程圖四、排除措施根據(jù)起動困難所表現(xiàn)出的現(xiàn)象.分析的原因和診斷的部位,有針對性地進行排除。如是起動系統(tǒng)故障導致起動困難,電起動馬達起動者,那么應分別修復或更換起動馬達、蓄電池、起動開關、繼電器〔電起動〕;氣起動馬達起動者,那么應分別修復氣起動馬達、氣控閥、油控閥、繼氣器及管路等,保證給氣充足。如是機械系統(tǒng)故障引起起動困難,那么應排除影響柴油機曲軸轉(zhuǎn)動的因素。如重新裝配柴油機,保證各部間隙正確和運動件運動自如。如是外部因素引起起動困難,那么應在起動前預熱機油,加灌開水以及脫開和工作機械的聯(lián)接。如是操作因素引起起動困難,那么應嚴格按操作規(guī)程正確操作。如檢查和翻開有關閥門、拉桿,加足燃油,排凈燃油系統(tǒng)空氣等。如是燃油系統(tǒng)故障引起起動困難,那么應檢查和修復或更換有關零部件,如噴油泵、噴油器,清洗柴油濾清器,調(diào)整供油提前角等。如系進排氣系統(tǒng)故障引起起動困難,那么應檢查和調(diào)整配氣定時,洗清中冷器、空氣濾清器、排氣消聲器等,以及更換活塞環(huán)、研磨氣門等。第二節(jié)柴油機功率缺乏一、故障現(xiàn)象所謂功率缺乏,就是通常說的柴油機“無力”,“沒有勁”。正常情況下,柴油機的功率一般是有一定的儲藏,可以帶開工作機械正常運轉(zhuǎn)。當功率缺乏時,表現(xiàn)為柴油機帶不動與之配套的工作機械運動,并伴隨著以下現(xiàn)象:柴油機冒黑煙。此時柴油機排氣管排出大量黑煙。柴油機排氣溫度高。此時,排氣管和渦輪增壓器的渦輪呈暗紅色。柴油機轉(zhuǎn)速下降或者轉(zhuǎn)速不穩(wěn),并呈現(xiàn)出工作無力的聲音。二.原因分析柴油機的功率指標是其技術狀態(tài)的綜合反映。技術狀態(tài)良好,柴油機就能發(fā)出足夠的功率。當功率缺乏時,往往是各系統(tǒng)故障的綜合反映。從柴油機工作原理得知,柴油機發(fā)出足夠有效功率的根本條件是:有足夠數(shù)量的霧化良好的燃油,按一定的規(guī)律、在一定的時刻噴入氣缸。有足夠數(shù)量的新鮮空氣,按一定規(guī)律、在一定時刻進入氣缸,并將燃燒后的廢氣按一定的規(guī)律、在一定時刻排出氣缸??諝夂腿加土己玫鼗旌?,完全的燃燒。摩擦功率和附件消耗功率要盡量小,即機械效率要高。因此,分析功率缺乏的原因時,可以從以上根本條件出發(fā),針對缺乏故障現(xiàn)象,按系統(tǒng)分析原因。綜合起來,高速大功率柴油機功率缺乏的原因可用圖2—3表示。燃油濾清器污堵燃油管路太細太長漏泄燃油系統(tǒng)有空氣供油量缺乏燃油質(zhì)量不好,油內(nèi)含水供油量缺乏噴油泵或調(diào)速器限位鉛封被破壞加不上調(diào)速器拉桿螺釘旋入太多,齒桿伸出長度不夠噴油泵柱塞磨損嚴重個別缸供油量太小油頭霧化不良霧化不良或與燃燒室不匹配供油提前角不對霧化不良或與燃燒室不匹配油頭伸出缸蓋平面不對缸蓋活塞結(jié)炭嚴重壓縮余隙太大出油閥密封不嚴柴油機功率缺乏空濾器臟污柴油機功率缺乏中冷器臟污進氣缺乏壓氣機葉輪臟污進氣缺乏缸蓋進氣道臟污進排氣管漏氣配氣定時不準增壓器故障,進氣壓力低排氣管太細太長,或拐彎多排氣不暢排氣消聲器臟污排氣不暢缸蓋排氣道臟排氣定時不對中冷器進水溫度太高外部因素環(huán)境溫度高.濕度大外部因素海拔高.氣壓低柴油機過熱異常磨損,柴油機拉缸.燒瓦.抱軸等。圖2-3柴油機功率缺乏原因·三.診斷方法診斷時可按圖2—4所示的柴油機功率缺乏診斷流程圖進行診斷。由于高速大功率柴油機有的作為發(fā)電動力,有的作為機車動力,還有的作為鉆機動力和艦船動力,所以對不同用途的柴油機在現(xiàn)場的診斷功率缺乏的方法不同。對于發(fā)電機動力的柴油機,可用發(fā)電機作為最大功率的檢測手段。此時將柴油機的油門置于最大油量位置,發(fā)電機最大的電功率為Pe1那么柴油機的最大功率Pe:Pe=Pe1/ηD+Pe2+Pe3式中:ηD發(fā)電機效率,一般為0.93。Pe2風扇耗功,由制造廠提供。對190系列柴油機,可取ηD=0.93Pe3空濾器耗功,由制造廠提供。對190系列柴油機,一般為10—30kW,空濾器越臟,取大值,新空濾器,取小值。不作為發(fā)電動力的柴油機,可用無外載測功法求出最大有效功率。此時應將柴油機和后面配套的工作機械脫開,突加油門,用無外載測功儀測試柴油機從怠速到標定轉(zhuǎn)速所用的加速時間,根據(jù)加速時間和最大功率的關系,可方便的求出該時的最大功率。對于診斷柴油機功率缺乏原因的方法,可用比擬法找出影響功率缺乏的零部件。如噴油泵.噴油嘴偶件等;用析檢法找出影響功率缺乏的零部件。如缸套.活塞環(huán)等;用儀器診斷法找出影響功率缺乏的參數(shù)和部件。如用曲軸箱漏氣儀診斷活塞環(huán)密封情況,壓力表或壓差計診斷各種濾清器是否污堵,增壓器工作是否正常,潤滑系統(tǒng)是否工作正常等。圖2圖2—4柴油機功率缺乏診斷流程四.排除措施根據(jù)柴油機功率缺乏的現(xiàn)象和分析的原因診斷的部位,有的放矢的予以排除。首先保證燃油系統(tǒng)工作正常。更換符合要求的燃油;翻開有關閥門,保證油路通暢;清洗燃油濾清器;排除油路中的空氣;清洗或更換噴油嘴偶件,使其霧化良好;檢查和調(diào)整供油提前角;檢查調(diào)整各缸供油量,使根本一致;檢查或更換磨損大的油泵柱塞和出油閥;檢查和調(diào)整供油齒桿,使其能加油到最大功率位置。同時要使進排氣系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)清洗空濾器.中冷器.壓氣機和排氣消聲器;檢查和調(diào)整配氣定時和配氣間隙;修理漏氣之進排氣管路接頭;檢查和修理工作效率低之增壓器;檢查和修理活塞.缸蓋,去除結(jié)炭;更換活塞環(huán);研磨氣門;調(diào)整油頭伸出缸蓋平面的高度和缸蓋壓縮余隙;對損壞之缸套.活塞.軸瓦等予以更換或修理。對環(huán)境因素造成的原因采取以下措施:對中冷水溫過高,應找出冷卻系統(tǒng)故障,予以排除,使其符合要求;對環(huán)境溫度過高.氣壓過低時,應對功率進行修正或更換高壓比的增壓器和高效率中冷器,進行該狀態(tài)下的功率恢復。第三節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)一.故障現(xiàn)象柴油機正常運轉(zhuǎn)時,依靠調(diào)速器的自動調(diào)節(jié)作用,柴油機的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定的。波動值只有幾轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速波動率在0.5%以內(nèi)。當轉(zhuǎn)速不穩(wěn)時,有二種現(xiàn)象:柴油機轉(zhuǎn)速有規(guī)律的忽高忽低。通常所說的“游車”.“喘氣”。此種情況多發(fā)生在柴油機低速運行工況。柴油機轉(zhuǎn)速無規(guī)律的忽高忽低。二.后果危害柴油機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),不僅影響柴油機功率的發(fā)揮,而且還使油耗增加,影響經(jīng)濟性。而且由于轉(zhuǎn)速不穩(wěn),極大地影響了與之配套的工作機械的穩(wěn)定性。特別作為發(fā)電動力時,柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn),將導致所發(fā)出電源的頻率和電壓不穩(wěn),既影響用電設備.儀器的正常工作,又影響了和電網(wǎng)或機組間的并網(wǎng)運行。同時柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn),還將縮短柴油機的使用壽命。三.原因分析對190系列柴油機為例,造成高速大功率柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的原因如圖2-5所示。燃油系統(tǒng)內(nèi)有空氣,有水,氣阻或水阻現(xiàn)象,造成供油穩(wěn)噴油器霧化不良,噴油不穩(wěn)隔次噴油或斷續(xù)噴油供油系統(tǒng)原因噴油泵柱塞出油閥磨損過大,供油不穩(wěn)供油系統(tǒng)原因噴油泵齒條卡滯,噴油器針閥卡滯噴油器彈簧.出油閥彈簧.噴油泵彈簧斷裂噴油泵油量調(diào)節(jié)齒圈松動柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)各缸供油量嚴重不均勻柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)調(diào)速器內(nèi)機油太多調(diào)速系統(tǒng)原因調(diào)速器彈簧變形.斷裂或剛度減小調(diào)速系統(tǒng)原因調(diào)速器飛鐵襯套磨損嚴重調(diào)速器運動件卡滯或磨損嚴重外部原因帶變速箱的柴油機離合器接合不良打滑外部原因工作機械負荷嚴重不穩(wěn)圖2一5柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)原因當一臺柴油機正常運轉(zhuǎn)時,只要工況一定,柴油機每個循環(huán)功能是相同的,因此其轉(zhuǎn)速也應當是穩(wěn)定的。只有每個循環(huán)作功不同,才會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速忽快忽慢。所以要保持柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,有三個根本條件:柴油機每個循環(huán)供油均勻〔數(shù)量相同〕噴油器霧化質(zhì)量均勻〔質(zhì)量相同〕;柴油機調(diào)速器調(diào)節(jié)靈敏。因為調(diào)速器有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的功能,即隨外界負荷的變化,自動調(diào)節(jié)供油量,使柴油機轉(zhuǎn)速變化一致;柴油機有足夠大的飛輪,貯藏慣性力,保持柴油機平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)。此項,一般柴油機制造廠予以充分保證,使用中不會存在這個問題。針對以上柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的根本條件,對圖2—5的原因分析如下:⑴燃油系統(tǒng)原因首先,燃油系統(tǒng)任何一個環(huán)節(jié),造成各缸、各循環(huán)供油不一致,將使柴油機各缸.各循環(huán)做功不均勻,引起轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。當燃油系統(tǒng)有空氣、有水,將導致氣阻、水阻現(xiàn)象,使柴油機供油不連續(xù),時多時少,引起各循環(huán)作功不一,轉(zhuǎn)速忽快忽慢,滿足不了柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的第一個條件。這種現(xiàn)象在高速、高負荷時更明顯。噴油器針閥卡滯、噴油泵柱塞卡滯、噴油泵齒條卡滯,均造成柴油機各循環(huán)供油不均、霧化質(zhì)量不均,滿足不了平穩(wěn)運轉(zhuǎn)第一個條件,從而影響了作功的均勻性,造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。噴油泵柱塞磨損過大、出油閥磨損過大、噴油器針閥磨損過大,均造成供油規(guī)律、霧化質(zhì)量、供油數(shù)量的不穩(wěn)定,滿足不了柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的第一個條件,轉(zhuǎn)速忽快忽慢。噴油器霧化質(zhì)量不好,出油閥減壓容積不夠或高壓油管阻力過大等因素,引起噴油器二次、屢次噴射或隔次噴射及滴漏現(xiàn)象,也使柴油機工作不穩(wěn),轉(zhuǎn)速忽快忽慢。噴油泵各缸供油量誤差太大,各缸作功誤差大,也容易引起柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。這種情況在低速、低負荷時比擬明顯。⑵調(diào)速系統(tǒng)的原因柴油機調(diào)速器的作用是,隨時調(diào)節(jié)柴油機的油量,使柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。即柴油機外界負荷增加.減小,柴油機轉(zhuǎn)速也變化不大。所以調(diào)速器部件任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將引起調(diào)節(jié)失效,導致柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn),從而滿足不了柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的第二個條件。調(diào)速器內(nèi)機油過多,調(diào)速器飛鐵和其它運動件工作阻力增大,而且不均勻,影響了調(diào)節(jié)的靈敏性和均勻性,引起轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。調(diào)速彈簧變形、斷裂、剛性變小,將造成調(diào)速器調(diào)節(jié)失靈或調(diào)節(jié)不夠,引起柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。調(diào)速器飛鐵襯套磨損嚴重,或飛鐵等運動件工作卡滯,均使調(diào)速器的調(diào)節(jié)功能失靈或調(diào)節(jié)不均,導致柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。至于,柴油機通過變速箱、離合器與工作機械配套時,當出現(xiàn)離合器打滑或工作機械負荷嚴重不穩(wěn)所造成的柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn),是由于此時柴油機總是處于負荷突變狀態(tài),負荷運轉(zhuǎn)和空車運轉(zhuǎn)交替,.調(diào)速器總是處于動態(tài)調(diào)節(jié)。此時無論柴油機的轉(zhuǎn)速還是聲音,均處于不穩(wěn)定狀態(tài)。四.診斷方法診斷時用儀器法或聽診法,判斷轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的性質(zhì)和程度。如屬有規(guī)律的忽快忽慢,多為調(diào)速系統(tǒng)的原因引起;如屬無規(guī)律的轉(zhuǎn)速波動多系燃油系統(tǒng)引起。對具體原因的診斷可采用局部停止法和比擬法或者析檢法。具體診斷時,可按圖2—6所示的柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)診斷流程圖進行。圖2圖2—6柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)診斷流程圖五.排除措施針對診斷出的原因和故障的部位,有的放矢的予以排除。保證燃油系統(tǒng)工作正常①放掉系統(tǒng)中空氣和水分,清洗柴油濾保證供油通暢、充足;②檢查和修理噴油器,使其霧化良好;檢查和修理噴油泵柱塞、齒條、.各缸供油量,出油閥及彈簧、調(diào)節(jié)齒圈等,使噴油泵工作正常,各缸供油均勻。檢查和修理調(diào)速器檢查和修理調(diào)速器有關零部件,使其工作正常。①放掉調(diào)速器內(nèi)多余之機油;②修理或更換磨損大的調(diào)速器運動件,使其運動通暢;檢查和修理調(diào)速器彈簧;檢查與工作機械之間的傳動檢查與工作機械之間的傳動,使其離合自如,結(jié)合良好。第四節(jié)柴油機飛車一、故障現(xiàn)象在調(diào)速器的控制下,柴油機在某工況運轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定的。即使當工作機械突卸全部負荷時,柴油機的轉(zhuǎn)速也不會太高,一般只能超過卸載前轉(zhuǎn)速的8%以下。當發(fā)生“飛車”時,是指柴油機失去控制,轉(zhuǎn)速迅速增高,大大超過標定轉(zhuǎn)速。此時還伴隨著以下現(xiàn)象:①聲音異常。由于轉(zhuǎn)速突升,帶來柴油機燃燒噪聲、空氣噪聲和機械噪聲均迅速增大,甚至使人無法承受。②振動異常。由于轉(zhuǎn)速突升,柴油機慣性力的不平衡大大增加,因此,使柴油機振動急劇增加。③此時還往往伴隨著機件損壞。二、后果危害柴油機發(fā)生飛車,往往帶來嚴重危害:①由于轉(zhuǎn)速升高,各摩擦付的線速度急增,潤滑滿足不了要求,造成拉缸、燒瓦等故障。②由于各運動件的慣性力增大,造成連桿螺栓斷裂、連桿斷裂、飛輪螺栓斷裂、平衡塊螺栓斷裂、搖臂斷裂、挺桿松脫、氣門彈簧松脫、氣門彈簧斷裂等。③嚴重時還可導致操作人員的人身事故。三、原因分析造成飛車,一是由于燃油系統(tǒng)故障,使調(diào)速控制系統(tǒng)無法對其控制;二是調(diào)速控制系統(tǒng)失靈。概括起來,柴油機飛車的原因如圖2—7所示。噴油泵柱塞卡死在大油量位置噴油泵齒條卡死在大油量位置燃油系統(tǒng)噴油泵齒條拉桿松脫或拉毛卡死燃油系統(tǒng)噴油泵彈簧斷裂,齒圈卡住誤裝旋向相反的噴油泵柱塞齒條限位螺釘鉛封開封柴油機飛車調(diào)速器運動件卡住柴油機飛車調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速彈簧斷裂調(diào)速系統(tǒng)飛鐵松脫機油溫度太低,粘度太大,飛鐵飛不開其它因素缸蓋機油回油孔不暢,機油進入燃燒室其它因素超速自動停車裝置失靈齒條上停車卡塊位置裝錯,齒條處于加油位中。圖2一7柴油機飛車原因柴油機運轉(zhuǎn)中發(fā)生飛車是此時供油量太大,因此不發(fā)生飛車的根本條件是柴油機油量不在最大位置,即使在最大位置,在調(diào)速器的作用下能迅速將油門拉回在供油量小的位置。1、從調(diào)速器控制系統(tǒng)分析調(diào)速器控制系統(tǒng)某個環(huán)節(jié)有故障,使調(diào)速器失靈,無法控制燃油系統(tǒng)的油量,此時一旦油量在最大位置,勢必造成飛車。①當調(diào)速器運動件卡滯時,此時轉(zhuǎn)速升高應將齒條拉回小油量位置,但由于卡滯無法控制噴油泵油量,故造成飛車。②當調(diào)速彈簧斷裂、離心力和彈簧拉力失去平衡,也會造成調(diào)速失靈,無法控制噴油泵油量,造成柴油機飛車。③調(diào)速器飛鐵的作用是當柴油機轉(zhuǎn)速升高時,飛鐵離心慣性力推動推桿移動,通過杠桿將噴油泵齒條拉向供油量小的位置,使柴油機轉(zhuǎn)速降低。如調(diào)速器飛鐵松脫,就失去了這個作用,從而導致柴油機飛車。④調(diào)速器內(nèi)機油太多,或溫度低、粘度大,使調(diào)速器飛鐵運動受阻,減少了飛鐵的離心慣性力,使減少噴油泵供油量的作用受到影響,從而導致柴油機飛車。2、從燃油系統(tǒng)分析如果噴油泵.齒條處于最大供油位置,而控制系統(tǒng)又無法將其控制到小的供油位置,柴油機也要發(fā)生飛車。①噴油泵齒條卡死在大油量的位置,噴油泵柱塞卡死在大油量位置,此時無論調(diào)速器怎么控制它都無濟于事,所以造成因噴油過多而飛車。②190系列柴油機左右排兩噴油泵的齒條靠一根拉桿連接。這樣調(diào)速器就可以同時控制這兩個油泵了,當連接拉桿松脫時,調(diào)速器便無法對另一個噴油泵進行控制,當齒條在大油量時便會發(fā)生柴油機飛車。③噴油泵彈簧斷裂往往造成柱塞油量調(diào)節(jié)齒圈卡死。此時,調(diào)速器無法對它進行控制,造成柴油機因供油量過大而飛車。④190系列柴油機,其噴油泵柱塞的螺旋槽是左旋的。如果拆裝過程中誤裝了右旋向旋槽的柱塞,這樣在運轉(zhuǎn)中,當轉(zhuǎn)速過高.調(diào)速器控制需減油時,而恰恰是加油使轉(zhuǎn)速會更高造成柴油機飛車。⑤柴油機在出廠前是根據(jù)功率大小,將噴油泵齒條予以固定和鉛封的。此處不允許任意拆卸的。如果對鉛封進行了開封,造成齒條最大供油位置改變,也往往會引起柴油機飛車。3、其他原因除了調(diào)速系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)原因外,下面的一些因素也往往引起柴油機飛車。①190系列柴油機潤滑缸蓋搖臂的潤滑油是通過缸蓋上面油孔回到油底殼的。當回油孔堵塞或不暢時,潤滑油就會從氣門導管竄到燃燒室,因而造成因燒潤滑油引起的柴油機飛車。②190系列柴油機兩個噴油泵齒條的連接桿上有一停車卡塊,供油壓低自動停車裝置停車用的。裝在油壓低裝置的拔叉的左側(cè)〔面向自由流〕,當此卡塊裝錯,裝在拔叉右側(cè)時,柴油機一運轉(zhuǎn),就被拔叉將此卡塊推到最大供油位置,引起柴油機飛車。③190系列柴油機還配有超速停車裝置。此裝置是當柴油機調(diào)速器失靈時,能自動停油停車,當該裝置失靈時,也容易引起柴油機飛車。四、診斷方法對于柴油機飛車現(xiàn)象的診斷,只需根據(jù)轉(zhuǎn)速和聲音變化情況便可判斷。轉(zhuǎn)速迅速增高,排氣聲連成一片,甚至成嘯叫聲。這里重點介紹柴油機飛車原因的診斷方法。圖2—8是柴油機飛車診斷流程圖。圖2圖2—8柴油機飛車診斷流程圖五、排除措施當發(fā)生柴油機飛車時,首先要采取緊急措施,使柴油機停車。然后再針對診斷出引起柴油機飛車的原因和部位,予以排除。1、緊急停車的措施緊急停車的措施有以下幾種:①拉動齒條,減小油門,緊急停車②關閉進氣系統(tǒng)中的防爆門,切斷氣路。對裝有防爆力的190系列柴油機,此舉最方便,最可靠。③切斷油路。當拉動齒條、切斷油路無效時,首先關閉柴油進油閥門,切斷油路;關閉柴油濾清器的三通閥,將三通閥旋轉(zhuǎn)180℃,使其由T狀態(tài)變?yōu)椤蜖顟B(tài),切斷油路;或者用扳手松開高壓油管接頭和噴油泵進油管接頭,切斷油路。④用衣物包住空氣濾清器進口,切斷氣路。⑤加大負荷,迫使柴油機降速停車。⒉、排除故障當柴油機停車后,針對診斷出的原因和故障部位,逐項予以排除。①修復或更換卡滯之噴油泵柱塞和齒條,使之運動靈活。②修復更換噴油泵彈簧齒圈等有關零件。③重新連接兩噴油泵齒條的拉桿,并調(diào)節(jié)使之兩個噴油泵油量均勻一致。④對錯裝之噴油泵柱塞或停車卡塊,重新按規(guī)定要求,裝配或更換,使之符合要求。⑤檢查和修復調(diào)速器運動件,使之工作靈活。⑥更換調(diào)速器之損壞件,檢查和更換調(diào)速器內(nèi)機油。⑦修復超速停車裝置,使之工作正常。⑧檢查和修復缸蓋回油孔,使之回油通暢。第五節(jié)柴油機突然停車一、故障現(xiàn)象柴油機正常運轉(zhuǎn)中,只要不是人為減油停車,是不會突然停止運轉(zhuǎn)的。當發(fā)生突然停車時,有兩種情況。一是突然停止運轉(zhuǎn),一是轉(zhuǎn)速慢慢下降,然后停止運轉(zhuǎn)。二.、原因分析柴油機在供油、供氣、燃燒正常時,所發(fā)出的功率和帶動的載荷平衡時,便能正常運轉(zhuǎn)。當外界載荷超過發(fā)出的功率,便會造成停車,因此,引起突然停車的原因可以歸納為五個方面:柴油機供油系統(tǒng)發(fā)生故障,供油缺乏造成柴油機發(fā)不出應有的功率;柴油機配氣系統(tǒng)發(fā)生故障,進氣缺乏或排氣不暢,造成柴油機發(fā)不出應有功率;柴油機運動件故障,使柴油機輸不出應有的功率;外界載荷突然增大,大大超過柴油機應發(fā)出的功率;平安保護系統(tǒng)起作用。這五個方面的原因可用圖2—9來表示。具體分析如下:油箱內(nèi)燃油用完燃油中有水,空氣燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)堵塞燃油系統(tǒng)燃油管路破裂噴油泵柱塞或出油閥卡住噴油嘴針閥卡位調(diào)速器彈簧斷,齒條白動回到停油位置配氣系統(tǒng)氣門卡住或氣門彈簧斷裂不能正常換氣配氣系統(tǒng)齒輪損壞或噴油定時不對柴油機突然停車噴油泵傳動裝損壞柴油機突然停車運動件故障柴油機拉缸.抱缸運動件故障柴油機燒瓦.抱軸平安保護系統(tǒng)油壓便自動停車裝置起作用平安保護系統(tǒng)超速自動停車裝置起作用防爆門自動關閉其它因素其它因素外界載荷突然增大,將柴油機憋死圖2一9柴油機突然停車原因當柴油缸內(nèi)柴油機用光,或柴油管路破裂,都將使柴油機無法工作,引起緊急停車。當柴油內(nèi)有較多水或空氣,將會導致氣阻、水阻,使柴油機供油不連續(xù),甚至短時終止供油,引起柴油機緊急停車。噴油泵彈簧斷裂,柱塞、.出油閥卡住,噴油嘴偶件卡住,引起供油中止。也會引起緊急停車。不過,對于多缸機這種情況較少,12個缸〔8個缸〕的油泵柱塞或出油或噴油嘴偶件都同時卡住的時機較少,此時只能造成功率下降,轉(zhuǎn)速下降,「∶即使停車也是緩慢的。但也不排除是其中原因之一。當調(diào)速器彈簧斷裂時,齒條是會被自動拉到小供油量位置,引起柴油機自動減油停車。當齒輪系損壞或噴油泵傳動裝置損壞,使柴油機不能供油,或供油正時破壞,配氣定時破壞,從而使柴油機不能燃燒或不能正常燃燒,引起柴油機自動停車。柴油機氣門卡住或氣門彈簧斷裂,引起柴油機不能正常燃燒而自動停車的時機也不是太多。因為不可能所有氣缸都出現(xiàn)這種故障。此時只會使柴油機功率下降,轉(zhuǎn)速下降,但這也是原因之一,因為隨著故障的開展而功率逐漸下降和外界載荷不平衡使柴油機逐步停車。190柴油機有自動停車平安裝置,當柴油機油壓低于規(guī)定值時,此時油壓低自動停車裝置起作用,使柴油機自動停車;當柴油機發(fā)生超速時,超速自動停車裝置起作用,使柴油機自動停車。正因為有這兩個裝置,所以當這兩個裝置產(chǎn)生誤動作時,也容易引起柴油機自動停車。190柴油機的進氣系統(tǒng)上有防爆裝置。此裝置一是作為在環(huán)境有天然氣等可燃氣體時,用其切斷氣路,使柴油機緊急停車;一是作為其它電控平安裝置〔如超速.油壓低等〕的執(zhí)行機構(gòu)。在柴油機運轉(zhuǎn)中由于某些原因,談將該閥門關閉,那么也容易引起柴油機自動停車。柴油機工作中出現(xiàn)拉缸、抱活塞事故或燒瓦抱軸事故時,此時柴油機的摩擦功率大大增加,會導致柴油機停車。當柴油機帶動負載運行時,負載突然加大,超過柴油機所能發(fā)出的有效功率,從而導致柴油機降速停車。三、診斷方法按圖2-10的診斷流程圖對柴油機突然停車的原因進行診斷。對是否缺油,可拆開噴油泵放氣螺釘,或松開柴油濾放氣螺塞來檢查;對運動件是否卡滯,運動阻力大,可用人工轉(zhuǎn)動柴油機時用力情況和困難情況判斷。圖2-10柴油機突然停車診斷流程圖圖2-10柴油機突然停車診斷流程圖四、排除措施:針對診斷的原因和部位,進行排除。①如系缺油引起自動停車,那么需加滿柴油或更換柴油濾芯或更換破裂之油管。②如系燃油系統(tǒng)故障引起,那么需修復或更換噴油嘴、出油閥、柱塞調(diào)速彈簧,高壓泵傳動裝置等。③如系配氣系統(tǒng)故障引起,那么應修復或更換氣門,氣門彈簧或配氣齒輪。④如系平安裝置〔防爆門、超速自動停車、油壓自動停車裝置〕起作用引起,那么應將其恢復到正常位置。⑤如系運動件損壞引起,那么應修復或更換曲軸、軸瓦或缸套活塞或其它運動件第六節(jié)柴油機煙色異常一.故障現(xiàn)象柴油機正常工作時,排出的廢氣呈淡灰色.只是在加速時會出現(xiàn)一股黑色排煙.所以當出現(xiàn)煙色異常時,有以下現(xiàn)象:冒黑煙這是柴油機不完全燃燒的特征。此時排出的廢氣中有大量固體炭粒,有時甚至帶火星,并伴隨排氣溫度的升高。冒白煙這是柴油機廢氣中水或燃油蒸汽的特征。此時柴油機排出的廢氣呈白色霧狀,并伴隨著柴油機功率下降和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。冒藍煙這是廢氣中含有大量機油蒸汽的特征。此時柴油機排出的廢氣呈藍色霧狀。并伴有嗆人的煙味和柴油機機油消耗增加。二.后果危害柴油機當出現(xiàn)煙色異常時,會帶來以下危害:①功率下降,燃油消耗增加。因為黑煙是不完全燃燒的產(chǎn)物。當燃燒不完全時,勢必造成熱效率下降,使油耗增加、功率下降。②機油消耗增加。因為藍煙是機油不完全燃燒的產(chǎn)物,出現(xiàn)藍煙,勢必造成機油消耗增加。排放增加。藍煙、白煙是低溫不完全燃燒的產(chǎn)物,黑煙是高溫不完全燃燒的產(chǎn)物這些產(chǎn)物成炭煙、HC、CO等排放到大氣中,對環(huán)境起到污染作用。使柴油機壽命減低。三.原因分析由于黑煙、白煙、藍煙是三種不同性質(zhì)的異常煙色,所以其生成的原因也是不相同的,下面分別予以分析。1.冒黑煙既然黑煙是燃油不完全燃燒的產(chǎn)物,因此造成冒黑煙的原因主要由燃油、燃燒系統(tǒng)的故障和進排氣系統(tǒng)故障引起。可用圖2—11來表示。噴油器霧化不良,滴漏或異常噴射噴油器噴油壓力不對供油提前角過高過晚燃油燃燒方面?zhèn)€別缸供油量過大燃油燃燒方面柴油質(zhì)量太差,十六烷質(zhì).膠質(zhì)等指標超差出油閥柱塞付磨損嚴重,油管壓力過低噴油嘴伸出缸蓋平面太高太低壓縮壓力太低高壓油管內(nèi)孔變形柴油機冒黑煙空濾器污堵柴油機冒黑煙壓氣機污堵進排氣系統(tǒng)中冷器污堵進排氣系統(tǒng)排氣消聲器污堵配氣相位不對氣門密封不嚴增壓壓力過低使用方面柴油機超負荷使用方面拉缸、燒瓦圖2一11柴油機冒黑煙原因柴油機之所以冒黑煙,是由于噴入柴油機氣缸內(nèi)的燃油在燃燒時,局部高溫缺氧裂解,并脫氫而變成以碳為主要成分的固態(tài)微小顆粒。是一種不完全燃燒的產(chǎn)物。一般用煙度來表示,其單位是BSU〔波許〕。所以無論是燃油系統(tǒng),燃燒系統(tǒng),還是進排氣系統(tǒng),但凡影響燃燒完全性的因素,均可引起冒黑煙。噴油器霧化不良,油粒大小不均或太大,與空氣無法良好地.均勻地混合,局部地區(qū)在燃燒時缺氧,高溫裂解,從而產(chǎn)生黑煙。試驗說明,當有一個缸霧化不良,此時盡管燃油耗只增加0.1%,但煙度卻可到達4BSU。噴油器異常噴射〔包括二次噴射、隔次噴射、屢次噴射或滴漏〕,將使燃料在氣缸著火后仍繼續(xù)噴入氣缸,這局部燃油是在高溫缺氧情況下燃燒的,所以容易產(chǎn)生冒黑煙。個別氣缸供油量過大或者柴油機超負荷運轉(zhuǎn),都使缸內(nèi)燃油過多,空氣缺乏,燃燒缺氧,從而引起冒黑煙。其實,拉缸、抱軸引起冒黑煙也是這個道理。此時,柴油機摩擦功大大增加,加大氣缸作功能力,才能發(fā)出同樣大的有效功,這也相當柴油機超負荷運轉(zhuǎn),從而造成冒黑煙。柴油質(zhì)量不符合要求,特別是十六烷值太低,使柴油機著火性能變差,燃燒著火落后期變大,造成冒黑煙。高壓油管內(nèi)孔變形,將導致油管流通能力和油管壓力變化,從而引起噴油器二次噴射和影響霧化質(zhì)量;噴油泵柱塞磨損大.出油閥磨損大造成油管壓力降低,從而惡化了噴油器霧化質(zhì)量。這一切都使燃油燃燒不完全,局部高溫缺氧,引起冒黑煙。190系列柴油機的噴油器伸出缸蓋平面高度有一定要求,為2.4—3.0mm,當在拆裝過程中將墊件搞錯,將導致油頭伸出缸蓋平面距離太大、太小,這樣就不能保證噴出的霧矩和燃燒室形狀很好的吻合,或噴到燃燒室壁,或噴到缸蓋下平面,造成局部的燃油不能很好和空氣接觸.混合,引起燃燒局部高溫缺氧產(chǎn)生黑煙。柴油機燃燒時的一個重要條件是,氣缸要有一定的壓縮壓力和壓縮溫度。當活塞環(huán)密封不良、氣門密封不良,均使缸內(nèi)壓縮壓力缺乏,從而造成燃燒不充分,產(chǎn)生黑煙。柴油機的換氣系統(tǒng)的作用是根據(jù)柴油機的工況大小,定時定規(guī)律定量地供給柴油機新鮮空氣,并將廢氣排走。當空濾器污堵、壓氣機污堵、中冷器污堵、排氣消聲器污堵,以及增壓器故障引起的進氣壓力缺乏,均使進入柴油機氣缸的空氣量缺乏,造成燃燒時的空氣缺乏、高溫缺氧,產(chǎn)生黑煙現(xiàn)象。配氣相位不對,既易造成柴油機進氣缺乏、排氣不暢,還使進排氣的規(guī)律發(fā)生變化,從而影響柴油機正常換氣,燃燒,引起冒黑煙。2.冒白煙白煙是柴油機低溫起動運轉(zhuǎn)后,柴油未燃微?;蛩纬傻囊后w霧粒,是低溫產(chǎn)物。不同于固體狀的黑煙。所以分析原因時,應抓住這個特點。其原因如圖2—12所示。柴油機中含有水分缸蓋裂紋,水漏入氣道被吸入氣缸或從缸蓋底板漏入氣缸使用方面中冷器漏水,被吸入氣缸使用方面供油提前角太晚柴油機冒白煙柴油機水溫太低,柴油機冒白煙環(huán)境溫度太低中冷進水溫度太低燃油燃燒系統(tǒng)噴油器霧化不良燃油燃燒系統(tǒng)各缸供油量不均氣缸壓縮壓力缺乏圖2一12柴油機冒白煙原因⑴水汽的原因既然白煙成分之一是水蒸汽,所以但凡在柴油機燃燒中能產(chǎn)生水蒸汽的因素都是造成冒白煙的原因。柴油中含水、缸蓋漏水、中冷器漏水,甚至機油內(nèi)含水,在柴油機燃燒過程中,這些水成水蒸汽形式從排氣管排出,呈白煙狀態(tài)。這種情況低速低負荷特別明顯。而在高負荷時根本消失,除非含水特別多。不過此時柴油時機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和功率下降。⑵燃氣的原因既然白煙的成分之一是未燃燒的柴油蒸汽,所以但凡在柴油機燃燒過程中產(chǎn)生柴油蒸汽的因素都是造成柴油機冒白煙的原因。當然,這種情況也是在柴油機低速低負荷時發(fā)生的。噴油器霧化不良。燃油和空氣混合不良,不具備著火條件,而在低速低負荷時未被燃燒,而呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出,產(chǎn)生白煙。各缸供油量不均。低速低負荷時,只有供油量大的氣缸著火燃燒,而供油量小的氣缸的燃油未及燃燒,呈蒸汽狀態(tài),從氣缸排出,產(chǎn)生白煙。氣缸溫度太低。水溫低或環(huán)境溫度低,氣缸壓縮溫度低,均造成缸內(nèi)著火條件不良,使噴入氣缸之燃油未及燃燒,呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出,產(chǎn)生白煙。供油提前角太晚,柴油和空氣混合條件不充分,未及良好燃燒,一局部燃油呈蒸汽狀態(tài)從氣缸排出,產(chǎn)生白煙。3.冒藍煙藍煙也是柴油機低速低負荷運轉(zhuǎn)時,機油在幾乎沒有燃燒或只有局部燃燒或處于分解狀態(tài),液體微粒也是低溫產(chǎn)物。所以形成藍煙的因素也是機油消耗高的原因。冒藍煙的原因可用圖2—13表示。使用方面油底殼油面太高使用方面空濾器污堵空濾器污堵,造成增壓器的機油進入氣缸活塞環(huán)卡滯柴油機冒蘭煙活塞環(huán)開口間隙大柴油機冒蘭煙氣缸密封方面活塞環(huán)折斷氣缸密封方面二三道環(huán)上下裝錯活塞環(huán)彈力消失.漏光嚴重,幾道環(huán)開口未錯開缸套磨損大.失園氣門導管與氣門桿間隙過大其它密封方面增壓器密封失效.其它密封方面主油道到缸蓋搖臂節(jié)流閥未裝或節(jié)流孔太大缸蓋回油孔不暢圖2一13柴油機冒蘭煙原因機油消耗高主要由于機油進入燃燒室,被不完全燃燒排出氣缸。而機油進入燃燒室主要途徑之一是從缸蓋活塞之間里飛濺.泵吸。所以影響缸套活塞間密封和飛濺過度的因素,均是造成機油竄入燃燒室的原因。①活塞環(huán)卡住、折斷、彈力消失、漏光、開口間隙過大、扭曲環(huán)位置裝錯,或四道活塞環(huán)開口未錯開,均造成活塞環(huán)和缸套貼和不良、密封失效,使機油竄入燃燒室,造成機油消耗高。②活塞外圓磨損過大、環(huán)槽磨損過大及缸套磨損過大、失圓,也均造成活塞缸套間隙過大,使機油竄入燃燒室,造成機油消耗高。機油進入燃燒室的另一途徑是機油從進氣道被吸入燃燒室,所以這方面的因素也是機油消耗高的原因。當缸蓋回油孔不暢,潤滑搖臂的機油回不到油底殼,使存在缸蓋上罩殼的大量機油從氣門導管進入燃燒室,造成機油消耗過高。當主油道到缸蓋搖臂的節(jié)油閥未裝,或者節(jié)流閥孔太大,從主油道到搖臂的油太多,無法全部從缸蓋回油孔回到油底殼,而積聚在缸蓋上罩殼內(nèi),從氣門導管進入燃燒室,造成機油消耗過高。當氣門導管與氣門桿磨損嚴重,間隙過大時,也造成機油從此處大量進入燃燒室,造成機油消耗過高。當空氣濾清器臟污,空氣吸入真空度大,當大于5.5kpa時,或者增壓的封油系統(tǒng)失效,增壓器的潤滑油被吸入壓氣機,而進入氣缸,造成機油消耗過大。四.診斷方法對煙色異常的診斷,首先用眼睛來分辨出冒黑煙還是冒藍煙、冒白煙。①于冒黑煙,可用煙度儀測量出煙度的大小。煙度儀分為濾低式煙度計和透光式煙度計兩種。其測量單位用FSU〔波許〕表示。具體診斷原因和部位時,可用局部停止或比擬法,判斷是否是燃油系統(tǒng)故障引起。并可用儀器法進一步是燃油系統(tǒng)的那一部位;對配氣系統(tǒng)故障可用析檢法或儀器法,具體判斷是那一個部位。對于白煙,可用一張硬紙對準排氣口。讓白煙噴到白紙上,根據(jù)白紙上的液珠,判斷是水汽引起還是燃油系統(tǒng)引起。水汽液珠無味,燃油液粒有煙味。再用析檢法查出漏水原因或燃油不霧化的原因。對于冒藍煙,可用局部停止法和觀察法先找出竄機油的原因,對于煙色異常的具體診斷流程,可用圖2—142-152-16表示。圖2圖2—14柴油機冒黑煙診斷流程圖圖2圖2—15柴油機冒白煙診斷流程圖圖2圖2—16油機冒藍煙診斷流程圖第七節(jié)柴油機聲音異常一、故障現(xiàn)象柴油機正常運轉(zhuǎn)時,其聲音是有節(jié)奏的,并符合一定的規(guī)律。即在不同的工況時,其聲音的大小和頻率分布是一定的。當發(fā)生噪聲異常時,有以下幾種情況:敲擊聲:這種聲音鈍啞.沉悶,且常伴有柴油機振動加劇。鐺鐺聲:這種聲音清脆,有節(jié)奏。嚓嚓聲:這種聲音連續(xù),刺耳。喝喝聲:這種聲音連續(xù)嘶叫,或有節(jié)奏的拍拍聲。二、后果危害當柴油機出噪聲異常時,實際是發(fā)生了故障的外觀反映。此時將導致柴油機可靠性和壽命下降,甚至更大的惡性事故。三、原因分析柴油機發(fā)生聲音異常,一般有以下原因造成:①燃燒過程惡化造成的燃燒噪聲異常。②進排氣系統(tǒng)漏氣造成的空氣動力噪聲異常。③零件磨損過大和機械零部件損壞、松動,造成的機械噪聲異常。以上三方面的原因可用圖2—17表示。供油提前角過早噴油量過大燃燒惡化引起噴油壓力過高燃燒惡化引起柴油質(zhì)量差,十六烷值過低噴油嘴滴油、漏油、霧化不良進氣管法蘭漏氣進排氣系統(tǒng)漏氣引起排氣管法蘭漏氣進排氣系統(tǒng)漏氣引起氣缸墊漏氣氣門漏氣活塞環(huán)漏氣柴油機噪聲異?;钊滋组g隙過大柴油機噪聲異常主軸瓦間隙過大零件磨耗過大引起連桿瓦間隙過大零件磨耗過大引起連桿襯套間隙過大氣門間隙過大齒輪間隙過大齒輪斷裂油泵柱塞卡住機油泵調(diào)壓閥卡住齒輪銅套和軸燒住搖臂軸和軸承燒住零件損壞引起氣門碰活塞零件損壞引起氣門彈簧斷裂柱塞彈簧斷裂飛輪固定螺釘松動缸內(nèi)有異物減振器缺油減振器松動運動件不平衡圖2一17柴油機噪聲異常的原因柴油機的噪聲源有三個方面。燃燒噪聲、機械噪聲和空氣動力學噪聲。在柴油機工作正常時,這些噪聲和其頻率在不同的工況時是在一定范圍的。只有發(fā)生了故障,這些噪聲才出現(xiàn)異常。下面具體分析如下:1.燃燒噪聲原因分析①柴油機的燃燒噪聲由柴油機燃燒過程決定。反映在柴油機的工作過程變化,就是柴油機的爆發(fā)壓力和壓力升高率及最高爆發(fā)壓力出現(xiàn)的時刻的變化,而引起噪聲變大。當柴油機供油提前角過大時,滯燃期延長,在此期間內(nèi)積存大量燃油,燃油始燃量增大,一旦燃燒,便顯得燃燒特別粗爆,產(chǎn)生了高的燃燒噪聲,呈鐺鐺的敲缸聲。②因為噪聲與負荷呈正比,負荷越大,噪聲越大。所以如果某個缸供油量過大,該缸作功大,燃燒噪聲大。③當某缸噴油壓力過高時,由于油霧穿透度增加和空氣混合不良,滯燃期增大,燃燒粗爆,使噪聲增加。④當柴油質(zhì)量不好,十六烷值太低或殘?zhí)苛看?,使柴油機的滯燃期增大,燃燒粗爆,引起噪聲增大。也是鐺鐺的敲缸聲。⑤當油嘴霧化不良、漏油.、滴油時,此時柴油機燃燒時刻、滯燃期、始燃量均發(fā)生不規(guī)律的變化,使燃燒噪聲的節(jié)奏響度都發(fā)生變化。特別噪聲的頻譜發(fā)生明顯變化。2.空氣動力學噪聲原因分析190系列柴油機來說,由于空氣經(jīng)復合式空氣濾清器進入增壓器,而燃燒后的廢氣經(jīng)廢氣渦輪排出機外。所以進排氣噪聲根本是連續(xù)的。當發(fā)生以下情況時,便會有不正常的噪聲出現(xiàn)。渦輪前的排氣管發(fā)蘭漏氣,如墊片破裂等,因高溫高壓廢氣的沖出會出現(xiàn)與工作循相同節(jié)奏的“怕、怕聲”。氣缸墊片破裂,高溫高壓燃氣突然沖出造成的與工作循環(huán)相同節(jié)奏聲。此時即使停缸也會出現(xiàn)因壓縮氣體沖出造成的“呲、呲”聲。③當進氣管發(fā)蘭墊件漏氣時,一定壓力沖出沖出造成的的“嘶、嘶”聲。④當氣門密封不嚴或氣門桿卡住]造成工作中氣體從缸內(nèi)倒灌進氣管,而造成“鐺、鐺”的響聲,此時往往還有進氣管發(fā)熱現(xiàn)象。⑤當活塞環(huán)和缸套密封不嚴造成漏氣時,在壓縮過程和燃燒沖程氣體回竄曲軸箱,出現(xiàn)呈一種空洞的“喝、喝”聲。此時往往伴隨曲軸箱廢氣增大。注油器墊片壓不緊或漏裝時,也會造成“呲、呲”聲3.機械零件磨損噪聲原因分析柴油機零件磨損,造成摩擦付配合間隙增大,使摩擦付之間的撞擊聲增加。由于軸與軸承間有潤滑油,此聲音不像金屬直接撞擊而造成的那種清脆的聲音,而是呈一種鈍啞的撞擊聲。①主軸承和主軸間隙過大造成的撞擊聲比擬沉重.鈍啞,連桿軸承和連桿軸間隙過大造成的撞擊聲比其輕而響,音調(diào)清脆。而連桿小頭和活塞肖因間隙過大造成的敲擊聲,音調(diào)最高,更清晰。②活塞和缸套間因間隙過大造成撞擊聲。由于發(fā)生在活塞擺動平面,且在燃燒膨脹沖程,活塞換向過程中,所以在機體側(cè)呈“鐺、鐺”聲。③氣門間隙過大,造成氣門桿和搖臂及氣門和氣門座之間的撞擊聲增大,呈明顯的“鐺、鐺”聲。齒輪的嚙合間增大,就造成齒輪嚙合噪聲增大,呈連續(xù)的“沙、沙”聲。4.柴油機運動件松脫卡住損壞的噪聲原因分析柴油機運動件松脫卡住損壞引起的噪聲,是突發(fā)性的,因此噪聲異常也比擬明顯。①氣門碰活塞。由于配氣定時的變化,或者氣門桿卡滯、.缸蓋余隙太小造成的氣門碰活塞聲非常清脆,呈有規(guī)律的“鐺、鐺”聲。②氣門彈簧斷裂。既造成配氣定時的錯亂,使氣門碰活塞,出現(xiàn)碰撞聲;又有斷裂彈簧的運動中的“拍拉、拍拉”聲。③搖臂軸和軸承因供油缺乏、燒損而造成的聲音異常。是一種由干摩擦而發(fā)出的有節(jié)奏的連續(xù)的不沉重的清晰的“吱、吱”聲。④齒輪斷齒造成的噪聲。那么是不連續(xù)的“沙、沙”聲,呈有規(guī)律的“嚓咔、嚓咔”聲。⑤缸內(nèi)進入異物。在活塞和缸蓋間呈不規(guī)律的撞擊,所以聲音雜亂。⑥飛輪螺栓松動或風扇松動。造成飛輪或風扇運轉(zhuǎn)中擺動,運轉(zhuǎn)不平衡,從而出現(xiàn)一種沉悶的甚至呈“嚓、嚓”的撞擊擺動聲。⑦油泵柱塞彈簧斷裂。出現(xiàn)彈簧運動中“拍啦、拍啦”聲。⑧油泵柱塞卡住。那么出現(xiàn)一種因運動不暢和干摩擦造成“吱、吱”的異聲。⑨連接件松脫和旋轉(zhuǎn)運動件相碰出現(xiàn)的金屬摩擦聲。是一種明顯的異聲,往往伴隨摩擦火花出現(xiàn)。⑩油調(diào)壓閥卡滯。造成回油無規(guī)律,從而造成管路振蕩聲,①出油閥彈簧斷裂。會出現(xiàn)悶車聲和斷裂聲,伴隨著冒黑煙和機器無力。四.診斷方法診斷聲音異常時,首先用聽診法或聲振儀器法判斷聲音異常部位,然后結(jié)合工況變化法或局部停缸法,詳細判斷造成聲音異常的部位和原因。聽診法。即用一根金屬棒放在柴油機的有關部位,根據(jù)聲音的大小、上下、輕重、性質(zhì),結(jié)合經(jīng)驗,予以判斷。這種方法多用于缸蓋、缸套、軸承,齒輪系處的診斷。工況變化法。有些聲音異常與工況有明顯關系。此時可將轉(zhuǎn)速由低到高,負荷由小到大,進行變化,從而判斷聲音異常變化情況。這種方法多用于判斷燃油、燃燒系統(tǒng)故障引起的聲音異常的判斷。聲振儀器診斷法。用振動儀、噪聲儀測試有關部位的噪聲和振動信號,并對其進行數(shù)字處理、分析,并和標準故障進行比擬判斷。此種方法目前正在研究中,但卻是最有前途最準確的方法。局部停止法。由于引起聲音異常,往往是某些缸工作不正常引起。所以當停止該缸工作。如異聲消除,那么可準確地予以診斷。進排氣管.氣缸墊片破裂漏氣,氣門碰活塞,彈簧斷裂.金屬摩擦聲.等聲音異常,容易判斷。其它故障,多是各種方法綜合運用,并憑經(jīng)驗進行判斷。表2---1,列出幾種典型聲音異常的診斷方法和程序。表2---1,幾種典型聲音異常的診斷方法和程序。NO工程方法及部位1主軸承和連桿軸承的敲擊聲在主軸承兩側(cè)聽診,或用振聲測試儀分析,然后用工況變化法和停缸法判斷異響部位和缸次。翻開觀察蓋使活塞在上止點,撬動連桿蓋,判斷間隙是否過大。2連桿小頭軸承的敲擊聲方法同上,診斷部位在機體中上部兩側(cè)3活塞缸套間的敲擊聲在機體上部兩側(cè),活塞上止點時仔細用聽診法判斷,并用停缸法判斷敲缸部位和.缸次。也可用向可疑氣缸上部參加厚質(zhì)機油,轉(zhuǎn)動數(shù)圈后再起動柴油機,如響聲消失或減弱,那么證明該缸屬敲缸缸次〕4供油角太早或噴油嘴故障的敲缸聲首先用聽診法或聲振測試儀法判斷是否敲缸,然后用局部停缸法,判斷是哪一缸的問題,最后用析檢法判斷該缸油嘴故障的性質(zhì)和供油角變化情況。五.排除措施針對異聲診斷的部位和原因,有的放矢的予以排除。①對零件損壞、松脫、卡滯造成異聲的故障,應分別予以修理和更換。如緊固飛輪、風扇固定螺釘,使其運轉(zhuǎn)平穩(wěn);更換損壞之齒輪;修理和更換氣門和活塞,保證運動正常、間隙正常;更換斷裂之氣門彈簧、.柱塞彈簧。修理或更換搖臂軸和軸套、柱塞付;修復或更換噴油嘴,更換破裂之進排氣管墊件、氣缸墊片等。②對因間隙過大,造成異聲的故障,應分別進行修復或更換。如修復和更換軸承和曲軸,使其間隙符合要求;修復和更換活塞、.缸套、活塞環(huán),使其配合間隙符合要求。調(diào)整氣門間隙,使其符合要求;調(diào)整供油提前角,使之符合要求等。③如系柴油不符合要求,那么更換符合要求的柴油。第八節(jié)柴油機振動異常故障現(xiàn)象柴油機工作中,由于其爆發(fā)力和慣性力的作用,產(chǎn)生一定的振動是正常的。在工況一定時,其振動有一定大小和規(guī)律的。按國家標準測試和評級,190系列柴油機的振動是屬于B級以上〔良好級〕的,如發(fā)生振動異常,往往有以下現(xiàn)象:柴油機各部位振動加劇。特別是高壓油管、中冷器、調(diào)速器等部件,用肉眼能看出振動。用手觸摸有麻木感覺。伴隨著振動的異常,往往還伴有異聲出現(xiàn)。后果危害產(chǎn)生振動有以下危害:使柴油機本自因振動加劇,振動應力過大,.可靠性和壽命下降,嚴重者引起零部件損壞造成人身平安事故。使與之相連工作機械因振動過大造成損壞。柴油機過大的振動,影響周圍設備儀器的精度和壽命,還造成房屋的壽命減低,就是對周圍的人員,也產(chǎn)生不利于身心健康的影響。原因分析柴油機工作中,各缸燃燒爆發(fā)力、運動零件的慣性力、.各零件之間的沖擊力、摩擦力是引起柴油機振動的振源。由于柴油機結(jié)構(gòu)復雜]發(fā)火次序不同,所以振源也很復雜,振動是難免的。但當發(fā)生以下情況時,便會使這種振動加劇。各缸燃燒爆發(fā)力不均衡。各缸慣性力不均衡。各缸摩擦力沖擊力不均勻。柴油機與工作機械連接不同軸。柴油機根底薄弱,強度、剛性缺乏。以上5方面情況造成振動異??捎脠D2—18表示各缸做功不平衡各缸供油量不平衡各缸做功不平衡各缸供油角不平衡各缸壓縮比不平衡各缸活塞連桿組質(zhì)量誤差太大曲軸動平衡誤差太大或曲軸彎曲變形慣性力不平衡飛輪平衡超差慣性力不平衡柴油機振動異常增壓器轉(zhuǎn)子動平衡超差或葉輪損壞柴油機振動異常1平衡軸齒輪裝配位置弄錯減振器失效軸承間隙太太與根底的安裝與工作機械的安裝不合要求安裝根底薄弱、剛度差與根底的安裝與工作機械的安裝不合要求底座剛度缺乏安裝螺釘松動柴油機與工作機械對中性差柴油機與風扇連接對中性差圖2-18柴油機振動異常原因這是因為:各缸供油角不均勻,或供油量不均勻、壓縮比不均勻,會造成各缸爆發(fā)力和作功大小不均,那么產(chǎn)生附加力,使柴油機振動加劇。柴油機活塞及連桿運動中除產(chǎn)生往復慣性力外,還有離心慣性力,各缸的這些力不同,就會造成柴油機工作不平衡,使振動加劇。所以在裝配中,對活塞.連桿組有嚴格的質(zhì)量要求。對190柴油機,同一臺柴油機各缸的質(zhì)量差不得大于100g,當超過時,將導致各缸慣性力不均,使振動加劇。一根平衡良好的曲軸〔對190柴油機不平衡度誤差<150g=在高速運轉(zhuǎn)中,其離心力是平衡的。如各曲拐和平衡塊重量上的誤差將導致曲軸不平衡,因而引起柴油機振動加劇。同樣道理,飛輪和連接器本身也必須進行良好的平衡,才會不產(chǎn)生因附加不平衡離心力引起的振動加劇。對190系列柴油機,當連接器的金屬橡膠座重量誤差太大〔大于10g〕,那么會因為不平衡離心力造成柴油機振動加劇。⑤飛輪連接細釘松動.,飛輪在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生擺動,也將造成離心力不平衡,引起振動加劇,對Z8V190和Z6V190柴油機,為了平衡不平衡慣性力和慣性力矩.,在機體上裝有倆根平衡軸。當平衡軸齒輪位置裝錯,那么使平衡軸產(chǎn)生的慣性力不但起不到平衡的作用,反而使不平衡力和力矩更大,引起柴油機振動加劇。油機的增壓器轉(zhuǎn)動速度很高,其每分鐘超過30000r/min。轉(zhuǎn)子稍有不平衡,將會產(chǎn)生大的不平衡力,使增壓器產(chǎn)生很大的振動,這種振動會導致柴油機振動加劇。所以當轉(zhuǎn)子平衡性不好,或葉輪損壞,均破壞原來的動平衡要求,〔對190系列柴油機的增壓器,動平衡驗證時重心偏移超過2mm〕。會造成柴油機振動加劇。柴油機軸承間隙過大,或柴油機曲軸彎曲時,造成曲軸運轉(zhuǎn)中沖擊軸承力加大,從而引起柴油機振動加劇。曲軸的減振器是起消減曲軸扭轉(zhuǎn)振動的。當減振器失效時,不僅起不到減振作用,還會因減振器慣性體運轉(zhuǎn)不平衡,產(chǎn)生附加離心力,使柴油機振動加劇。柴油機和工作機械的對中有嚴格要求。無論是端面間隙還是徑向間隙都有一定的數(shù)值要求。當對中不好,便會造成柴油機因兩種機械受力中心不統(tǒng)一而出現(xiàn)振動加劇,這是柴油機振動過大的常見原因。同樣道理,柴油機曲軸和風扇安裝對中不好,也引起柴油機振動加劇〕。柴油機和底座固定釘松動或底座剛性缺乏或根底薄弱,承受柴油機沖擊立的能力不足并發(fā)生變形,加劇了柴油機振動。診斷方法對柴油機振動異常,平常采用手觸法或千分表測量法。然后憑經(jīng)驗進行判斷。比擬科學的方法是用聲振儀測試分析法,對振動部位和振動性質(zhì)予以判斷。并用拆檢法對具體原因進行判斷,可用圖2—19表示的診斷流程圖進行診斷。圖2圖2—19柴油機振動異常診斷流程圖排除措施針對診斷的原因有的放矢的予以排除。對于安裝和根底原因造成的振動異常,應當對柴油機重新進行對中、安裝、緊固,使其符合要求。對于燃油、燃燒不平衡造成振動異常,應當對燃油、燃燒系統(tǒng)重新進行調(diào)整,使供油角.、壓縮比、供油量等各缸一致。對由曲柄連桿機構(gòu)各運動件重量不一致和平衡不好,導致的振動異常,應當重新進行配重和平衡試驗,使其符合要求。對軸承間隙太大或曲軸變形造成的振動異常,應對軸承和曲軸進行修復或更換。對平衡軸齒輪位置裝錯造成的振動異常,應當重新按記號裝配。六、幾種典型噪聲異?,F(xiàn)象分析判斷經(jīng)驗柴油機在工作時,主要噪聲源有三方面:燃燒噪聲、氣流〔進氣、排氣〕噪聲、和機械噪聲。當出現(xiàn)運動零件嚴重磨損、配合間隙增大、零件松動、斷裂損壞或者由于修理質(zhì)量不好、裝配調(diào)整不當時,便會發(fā)出各種異常的響聲。如不及時處理,不但會加劇發(fā)動機零部件的磨損,甚至會造成事故性損壞。因此,我們應根據(jù)各種不同聲響所反映故障原因的規(guī)律,及時而因,以便采取必要的修理措施。下面根據(jù)一般經(jīng)驗,將幾種常見異常噪聲的發(fā)生原因、特點和處理意見介紹如下。1、活塞敲缸〔1〕產(chǎn)生原因活塞敲缸響的主要原因是:活塞與氣缸的配合間隙大,在作功的瞬間,活塞受高壓氣體壓力作用,在氣缸內(nèi)發(fā)生擺動,敲擊氣缸壁,發(fā)出響聲。此外,連彎扭、活塞反橢圓、活塞銷與襯套或連桿軸承與軸頸配合過緊,也能引起活塞敲缸響。當柴油機供油角過大、供油量過大、噴油壓力過高、進氣壓力過高、水溫過低,這種敲缸響聲會明顯增大。〔2〕異響特點怠速時響聲清晰,在氣缸上下都能聽到“當、當”的敲擊聲。柴油機在冷機啟動時,響聲明顯,溫度升高后,響聲減弱或消失。柴油機大負荷、轉(zhuǎn)速突變時,響聲明顯,該缸“斷火”后,響聲減弱或消失。向該缸內(nèi)加人少量機油,在開始發(fā)動的短時間內(nèi),響聲會消失?!?〕處理意見柴油機初發(fā)動,且水溫低于40℃時,允許有活塞敲缸響,否那么應盡早查明原因并排除,以免發(fā)生事故性損壞。2、活塞銷響〔1〕產(chǎn)生原因活塞銷響的主要原因是:活塞銷與連桿襯套或活塞銷座孔配合間隙過大。發(fā)動機工作時,活塞銷撞擊連桿襯套或活塞銷座孔而發(fā)出響聲?!?〕異響特點在怠速和中速時,響聲比擬明顯。一般為上下雙響。柴油機轉(zhuǎn)速變化時,響聲的周期也隨著變化。轉(zhuǎn)速突降時,氣缸上部可聽到鋒利的沖擊響。柴油機溫度升高,響聲不減弱,有時還較明顯。該缸斷火后,響聲會減弱或消失,恢復該缸工作的瞬間,會出現(xiàn)一到兩個明顯的響聲?!?〕處理意見當柴油機在運行中發(fā)現(xiàn)嚴重的活塞銷響,應盡早排除。3、連桿軸承響〔1〕產(chǎn)生原因連桿軸承響的原因是:連桿軸頸與軸承間隙過大,連什軸承合金燒蝕或脫落,連桿軸承的固定螺栓松動或折斷,在柴油機作功的瞬間互相撞擊而發(fā)出。機油粘度低,此響聲更明顯?!?〕異響特點.連桿軸承異響是一種較緩和而短促的敲擊聲。這種響聲在怠速時不明顯,中速時清晰,高速時劇烈。在突然加速和突然加負荷時有明顯的“當、當”聲,并且很難聽出響聲的部位。如果軸承嚴重松曠,怠速時有明顯響聲,甚至機體抖動,此時機油壓力也有一定程度的下降。柴油機的溫度發(fā)生變化時,響聲不變化。該缸“斷火”后,響聲明顯減弱或消失,恢復該缸工作的瞬間會發(fā)出“當”的一聲響。〔3〕處理意見柴油機發(fā)生此響聲時,應立即停機排除,否那么可能導致柴油機連桿脫出,打破氣缸體等事故性損壞。4、主軸承響〔1〕產(chǎn)生原因主軸承響的原因是:主軸承與軸承的配合間隙過大,在發(fā)動機作功的瞬間:互相撞擊而發(fā)出響聲。機油粘度低,此響聲更明顯?!?〕異響特點在突然加速和加負荷時,有消沉而鈍啞的連續(xù)敲擊聲,柴油機并伴有抖動現(xiàn)象。柴油機的溫度發(fā)生變化,響聲不變化。機油壓力有明顯下降。單缸“斷火”時,響聲無明顯變化,相鄰兩缸“斷火”時,響聲會明顯減弱?!?〕處理意見如發(fā)現(xiàn)主軸承響,應立即停機排除,以免導致其它零件燒壞或使曲軸斷裂。5、氣門腳響〔1〕產(chǎn)生原因氣門腳響一般是因為氣門腳的間隙過大而引起的。也有的是凸輪磨損過度導致曲線變更,使挺桿在凸輪上摩擦時有跳動,或者是相關的配件間隙大而導致的?!?〕異響特點響聲明顯、清脆,連續(xù)而又有節(jié)奏,在氣門室一側(cè)聽更明顯。柴油機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,響聲也發(fā)生節(jié)奏變化。發(fā)動機的溫度發(fā)生變化和“斷火”時,響聲不變化。怠速時,用手將挺桿提起,響聲會減弱或消失。〔3〕處理意見氣門腳間隙在符合技術標準的情況下,允許有響聲。如確定是氣門腳間隙過大,可結(jié)合日常保養(yǎng)予以調(diào)整排除。否那么要進行修理。6、氣門挺桿響〔1〕產(chǎn)生原因氣門挺桿響是因挺桿與氣方導管孔配合松曠,當凸輪頂動時,橫向力使挺桿產(chǎn)生擺動,撞擊導管由孔所致。也有因挺桿球面磨損,當凸輪頂動挺桿時,挺桿上行轉(zhuǎn)動不靈活,凸輪頂動的橫向力加劇挺桿的擺動而發(fā)響?!?〕異響特點與氣門腳響根本相同。用鐵絲徑向拉住挺桿時,響聲會減弱或消失。〔3〕處理意見挺桿與導管的配合間隙如符合技術標準,允許有響聲。否那么應查明原因,進行排除。7、正時齒輪響〔1〕產(chǎn)生原因正時齒輪響的主要原因是:兩齒輪嚙合間隙過大,工作時齒面互相撞擊發(fā)響。此外,相嚙合兩齒輪軸線不平行,嚙合失常,甚至斷齒,會引起齒輪響。另外,新齒輪尚未磨合,配合較緊,也會發(fā)響?!?〕異響特點在怠速或變更轉(zhuǎn)速時,用金屬棒或聽診器抵在齒輪室蓋上聽,較明顯。此響聲會由凸輪軸傳到發(fā)動機后端?!?〕處理意見正時齒輪嚙合間隙和接觸面積符合技術標準和新機磨合時,如果響聲不嚴重,可不排除。8、活塞環(huán)漏氣響〔1〕產(chǎn)生原因活塞環(huán)漏氣響,是由于活塞環(huán)與氣缸壁不密封,在作功的瞬間,高壓氣體竄入曲軸箱所發(fā)出響聲?!?〕異響特點嚴重時,聲音類似“敲缸”響。翻開呼吸器口聽,響聲特別清楚,并有煙氣冒出。將呼吸器口蓋好后,聲音明顯減小?!?〕處理意見輕微的漏氣聲,在活塞環(huán)磨合后會消失。嚴重的漏氣聲對發(fā)動機的功率有影響,且不易磨合,應查明原因,予以排除。發(fā)動機異響由于聲源零件的大小、形狀和材料性質(zhì)不同而有差異,也隨著發(fā)動機的溫度、轉(zhuǎn)速以及負荷和潤滑條件的變化而變化。一般情況下,小零件相撞的異響音調(diào)高、音量弱,比擬清脆鋒利;大零件相撞的異響音調(diào)低、音量強,比擬消沉鈍??;小零件與大零件相撞,聲音像小鐵錘敲鐵砧。鋼鐵與軟金屬相撞聲音沉悶,零件破碎的聲音嘈雜難聽,旋轉(zhuǎn)零件的響聲一般隨著轉(zhuǎn)速和負荷的增加而加劇。有些異響是發(fā)動機附件引起的,可以撤除附件或傳動裝置來予以確認。也可以使用“斷火”的方法將可疑的氣缸隔離。由于噪聲會傳到?jīng)]有問題的零件上,所以可以采用聽診器、金屬棒來放大聲音和確定聲源。聽診要在冷機、怠速、中速和突然加速變油門、有無負荷等不同條件下診斷,但這種動態(tài)診斷的時間不能太長。對于一些突發(fā)性的異響,往往是重大事故的先兆,應立即停車用其它方法診斷。確定發(fā)動機異響的來源沒有固定的規(guī)律和方法,以上是—般經(jīng)驗,僅供參考。第九節(jié)柴油機溫度異常柴油機溫度異常,是指柴油機水溫、.油溫、排溫、軸承溫度等超過正常值。也就是的柴油機過熱。一.故障現(xiàn)象以190系列柴油機為例,對高速大功率柴油機來說,正常的機油溫度和出水溫度在70--85℃之間,正常的排氣溫度在600℃以內(nèi),正常的軸承溫度在80℃以內(nèi)。當出現(xiàn)溫度異常時,有以下現(xiàn)象:機油溫度超過90℃,此時還往往伴隨著機油壓力下降和從呼吸器冒油氣。水溫超過85℃或者進出水溫差超過10℃。有時短時間成蒸汽狀態(tài),超過100℃。此時伴隨著從膨脹水箱加水口處向外冒蒸汽。甚至會在冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生局部氣障。排氣溫度超過600℃,此時伴隨著排氣管發(fā)紅,甚至從排氣管噴出火苗。軸承溫度超過100℃,此時往往伴隨著軸承燒損,從呼吸器向外冒出煙霧。二.后果危害發(fā)生溫度異常會帶來以下危害:當發(fā)生水溫異常時,破壞正常配合,那將導致活塞拉缸、甚至抱缸,缸蓋裂紋、.氣門磨損大等。還會造成缸內(nèi)空氣充量減少使柴油機功率下降,。也會增加缸套穴蝕。當發(fā)生油溫異常時,將導致油壓缺乏,軸承、缸套等零件異常磨損,甚至燒瓦、拉缸。當發(fā)生排氣溫度異常時,將導致活塞、缸蓋.、氣門、燃氣渦輪受熱零件熱負荷大,強度下降,磨損增加,甚至裂紋、損壞。當發(fā)生軸承溫度異常時,將導致軸承異常磨損或燒損。三.原因分析1.機油溫度異常機油溫度異常的原因分析如圖2—20所示。低溫散熱器內(nèi)水量缺乏,有氣冷卻系統(tǒng)中冷水泵流量小,氣障或者水泵故障冷卻系統(tǒng)油冷器冷卻效果差.風扇轉(zhuǎn)速低,.皮帶打滑或者是偶合器故障低溫散熱器散熱效果差,水垢或污堵柴油機機油溫度過高柴油機機油溫度過高潤滑系統(tǒng)油底殼油面缺乏.潤滑系統(tǒng)機油泵流量小.機油泵故障或者油路有氣障軸承燒損其它柴油機超負荷運行其它活塞環(huán)漏氣嚴重圖2—20柴油機機油溫度過高原因柴油機正常技術狀態(tài)時,燃燒所產(chǎn)生的熱量,一局部變成有用功,一局部由廢氣帶走,還有一大局部熱量及摩擦生熱,由冷卻水和機油帶走。而溫度升高的機油通過機油冷卻器,將熱量再傳給冷卻水,從而使溫度始終保持在85℃以下。所以出現(xiàn)溫度過高時,主要從生熱和傳熱途徑進行分析。柴油機超負荷運轉(zhuǎn)時,燃燒熱量高,機油吸熱多,所以導致機油溫度過高。當中冷水泵流量小或低溫散熱器散熱效果不好,或機油冷卻器冷卻效果不好,或風扇轉(zhuǎn)速低,均使機油的熱量傳不出去,從而造成油溫過高。油底殼油缺乏或機油泵泵量小.均使參加循環(huán)換熱的機油量缺乏,散熱效果差,也造成機油溫度過高。當軸承燒損時,有大量摩擦熱散發(fā)到機油中,或者活塞環(huán)漏氣,高溫燃氣加熱機油,這一切均導致油溫過高。2.水溫異常既然水溫異常表現(xiàn)為出水溫度過高或進出水溫差過大,因此分析原因時,這兩方面均應予以考慮。造成水溫異常的原因為圖2—21所示。高溫水泵流量小水泵損壞水管中有氣.氣障.柴油機水道污堵皮帶打滑冷卻系統(tǒng)風扇轉(zhuǎn)速不夠.偶合器故障或冷卻系統(tǒng)氣囊離合器故障高溫散熱器散熱效果差水垢柴油機水溫過高污堵柴油機水溫過高高溫散熱器水量缺乏高溫水泵流量小高溫散熱器漏水其它供油提前角不對其它柴油機超負荷運轉(zhuǎn).圖2一21柴油機水溫過高原因柴油機超負荷運轉(zhuǎn)或供油角太早太晚,是由于柴油機產(chǎn)生的熱量多,而冷卻系統(tǒng)不適應要求,所以造成水溫高。水溫過高應主要從傳熱和散熱兩個方面去分析原因。從散熱方面分析,當熱量散不出去時,必然引起的柴油機水溫過高。由于偶合器的故障使風扇因滑差大,或汽囊離合器打滑使風扇轉(zhuǎn)速達不到要求,因而風量減小,散熱缺乏造成柴油機水溫過高。高溫水泵因故障造成水量缺乏,或因管路中有空氣,產(chǎn)生氣障,造成水量缺乏;或管路泄漏造成水量缺乏;或者冷卻系統(tǒng)管路和部件阻力大造成水量缺乏;以及散熱器內(nèi)水量缺乏,均使通過冷卻水帶走的熱量減小,造成柴油機水溫過高。高溫水泵〔或散熱器〕的故障,使散熱量減小,造成柴油機水溫過高。柴油機水道〔機體.缸蓋〕污堵,或鑄造質(zhì)量不佳,使水道通流能力太小,均使水的流量減小,從而柴油機熱量向外傳出受到影響,造成柴油機水溫過高。⑸從傳熱方面分析,當熱量交換有問題,熱量傳不出去,也引發(fā)的柴油機水溫過高。散熱器結(jié)垢、污堵或散熱片間臟污,造成水的熱量向空氣散熱受阻。造成柴油機水溫過高。⑥但凡由于水的流量小造成水溫高的原因,也是柴油機進出水差大的原因。因為柴油機的傳熱量是水的流量和溫差、比熱的乘積,.比熱和總傳熱量一定,所以水的流量越小,溫差就會越大。3.排溫異常影響排氣溫度過高的原因,主要是由燃燒系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、.進排氣系統(tǒng)造成的。柴油機排氣溫度是指柴油機燃燒后排出的廢氣的溫度。正常的排氣溫度取決于柴油機正常的燃燒。正常燃燒的根本條件是一定數(shù)量的燃油,在霧化良好的狀態(tài)下和足夠的空氣良好的混合。在燃燒室內(nèi)完全燃燒。所以任何不滿足這些條件的因素,均會造成排溫過高。圖2一21是排溫過高的原因分空濾器臟污壓氣機臟污進氣阻力大中冷器臟污缸蓋進氣道臟污進氣壓力低增壓器故障進排氣系統(tǒng)進排氣管漏氣進排氣系統(tǒng)排氣消聲器污堵排氣阻力大排氣管太細、太長,拐彎多缸蓋排氣道污堵氣門間隙不對排氣溫度過高排氣溫度過高供油提前角過晚燃油燃燒系統(tǒng)燃油燃燒系統(tǒng)噴油器霧化不良燃油品質(zhì)差,不符合要求氣缸壓縮壓力低環(huán)境溫度太高其它中冷水溫度太高其它超負荷運轉(zhuǎn)高原地區(qū)、氣壓低圖2—22柴油機排氣溫度過高原因進氣系統(tǒng)的阻力大的因素均導致進入柴油機的空氣量缺乏,使油氣混合質(zhì)量不好。掃氣效果差,從而引起排溫升高。進氣系統(tǒng)中的管路漏氣,將使空氣進不到氣缸中;而排氣系統(tǒng)管路漏氣,將使排氣能量減小導致增壓器作功減小,壓氣后氣壓降低,減少了向缸內(nèi)供氣;排氣系統(tǒng)的阻力加大,使柴油機排氣背壓增大,降低了渦輪膨脹比和增壓壓力,也減小了進入缸內(nèi)的空氣;而增壓器的任何故障都使增壓壓力降低,減少了向缸內(nèi)供氣和影響掃氣效果,從而引起排溫升高。氣門間隙不對,導致配氣相位不對。如排氣門間隙小,那么排氣門開的早,使缸內(nèi)燃燒氣體膨漲不充分即被排出;如排氣門間隙大,那么排氣門開的晚,關閉早,排氣時間截面變小,排氣不充分;如進氣門間隙過大,那么進氣門開的晚,關閉早。進氣時間截面變小,進氣不充分和掃氣效果不佳;如進氣間隙過大,又會因產(chǎn)生氣門重疊期間的廢氣倒灌,使進氣充量中廢氣含量高,這一切均造成燃燒不充分,排氣溫度過高。供油角過晚,產(chǎn)生過后燃燒,排溫升高;噴油器霧化不良,燃燒不充分,排溫升高。燃油品質(zhì),特別是十六烷質(zhì),殘?zhí)?、膠質(zhì)等指標不符合要求,也造成燃燒不充分引起做排溫升高。至于氣缸壓縮壓力低,造成排溫高是因為此時柴油機的指示熱效率降低,燃燒不完全所致。柴油機的排溫與負荷成比例,負荷越大,排溫越高。所以柴油機超負荷運行造成排溫過高是在情理之中的事情。中冷進水溫度過高,使中冷器后的空氣溫度就高;還有環(huán)境溫度高;環(huán)境氣壓低,均造成進入氣缸的空氣量減少,燃燒不完全,排氣效果不佳,從而排溫升高。四.診斷方法對溫度異常的診斷,可用熱工儀表監(jiān)測法診斷出溫度異常的程度和原因。當然也可用觸摸法或比擬法診斷水溫和油溫異常,用觀察法診斷排溫異常。油溫異常、水溫異常及排溫異常的診斷流程可分別用圖2---.23,2----24,.2---25表示。圇2---.23油溫異常診斷流程圖圇2---.23油溫異常診斷流程圖圇2---.24水溫異常診斷流程圖圇2---.24水溫異常診斷流程圖圇2---.25排溫異常診斷流程圖圇2---.25排溫異常診斷流程圖五.排除措施針對診斷出的原因,有的放矢的排除故障。1.機油溫度過高首先加足機油,放掉管路中的空氣,消除氣障。如是冷卻系統(tǒng)原因造成,那么應清洗或更換機油冷卻器,恢復其冷卻效果;修理或更換水泵,保證水的流量足夠;調(diào)整偶合器和皮帶松緊度,使風扇轉(zhuǎn)速到達正常;清洗或修理低溫散熱器,恢復其冷卻效果。如系潤滑系統(tǒng)造成,那么應修復或更換機油泵,使其泵量到達要求。如系超負荷引起,那么應減載運行。2.水溫過高如系冷卻系統(tǒng)散熱效果差引起,那么應視情況調(diào)整和修理偶合器,調(diào)整風扇的松緊程度,使風扇轉(zhuǎn)速到達要求;放掉水路中之空氣,消除氣障;修理或更換水泵,使泵量到達要求;清洗散熱器,使其良好的散熱;清理冷卻系統(tǒng)和機體、缸蓋水道的水垢。如系供油角不對引起水溫過高,那么應重

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