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柴油機功率低、冒煙、飛車等典型故障的分析

發(fā)布時間:2016/7/14 9:51:17  來源:  作者:

柴油機外露零部件產(chǎn)生的故障,一般淺顯易辨,但柴油機內(nèi)部零部件產(chǎn)生或由供油、噴油、調(diào)速性能引發(fā)的故障,辨別的難度很大。一般由整機性能漸進分析入手,采用不同的技術(shù)手段和豐富經(jīng)驗,去偽存真地分析,有的甚至解體檢查方能得到正確答案。對于進入耗損故障期的柴油機(零部件或總成)性能明顯降低時,常常也伴隨明顯的故障癥狀。主要故障癥狀也常反映在柴油機功率、燃油潤滑油消耗、漏水、漏油、漏氣、啟動異響和排煙等方面。
1.功率顯著下降,燃油消耗明顯增加

柴油機功率顯著下降時,駕駛員會明顯感覺到柴油機無力”“沒有勁,發(fā)動機克服超載的能力差,帶不動與之配套的工作機械運動,且常伴隨有以下現(xiàn)象:燃料消耗量的顯著增加;
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。
正常使用條件下,導致該故障發(fā)生的原因是:
氣缸的壓縮壓力不足,主要是由于活塞、活塞環(huán)和氣缸壁的磨損 造成的氣缸壓縮漏氣,壓縮壓力和工作壓力明顯降低;
在正常使用壽命期內(nèi),也會因某些原因而引發(fā)上述故障,如噴油 器的噴油壓力,噴霧狀況,供油和噴油時刻等造成可燃混合氣形 成不良,燃燒惡化;
氣缸之間竄氣或壓縮漏氣;氣門密封不嚴產(chǎn)生的壓縮壓力太低等 ,這些都可以通過調(diào)整和簡單維修消除。
2.曲軸箱竄氣量大,機油消耗量增加

曲軸箱竄氣量大,是因為柴油機工作過程中燃燒室的壓縮空氣和燃燒后的廢氣,因活塞環(huán)、活塞、氣缸壁磨損,而從增大的缸塞間隙漏入到曲軸箱。從氣缸漏入曲軸箱的氣體中,壓縮過程的漏氣量約占70%~95%,燃燒后廢氣量約占5%~30%。磨損增大的缸塞間隙也會使曲軸箱中的機油竄入燃燒室而燒損掉,增加了機油的消耗量。竄入曲軸箱的氣體也使曲軸箱內(nèi)溫度升高,壓力升高,使機油變稀,增加機油的泄漏量和蒸發(fā)量,這些均會增加機油的消耗量。
3.異響、振動加劇,機油壓力偏低

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。當柴油機噪聲異常時,是其發(fā)生故障的外觀反映。
柴油機的異響主要發(fā)生在具有配合性質(zhì)的運動副之間。如活塞與氣缸、活塞銷與襯套和活塞座孔、曲軸與曲軸軸承、凸輪軸與凸輪軸軸承、連桿軸頸與連桿軸承、氣門與氣門導管等。隨著零件磨損量增加、配合副配合性質(zhì)改變、間隙增大,在機構(gòu)的運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生運動慣性力,引起機械振動。不同機件、不同部位、不同工作狀態(tài)振動的頻率(聲調(diào))和振幅(強弱)也各不相同。嚴重的機械振動還會引起柴油機整機的不平衡量增大,使整臺機械產(chǎn)生抖振。
4.排煙量大,煙色易辨

柴油機排氣管的排煙量與煙色是評價柴油機工作狀況的一個非常有效的途徑。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,說明柴油機技術(shù)狀況不良,主要有以下原因:
1)冒黑煙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。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。搜車通互聯(lián)深圳。所以無論是燃油系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng),還是進排氣系統(tǒng),凡是影響燃燒完全性的因素,均可引起冒黑煙。
2)冒白煙是柴油機廢氣中有水或燃油蒸氣的特征。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)。柴油機冒白煙的原因之一是水蒸氣,所以凡是在柴油機燃燒中能產(chǎn)生水蒸氣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,這些水以水蒸氣形式從排氣管排出,呈白煙狀態(tài)。這種情況低速低負荷特別明顯。而在高負荷時基本消失,除非含水特別多。原因之二是未燃燒的柴油蒸氣,所以凡是在柴油機燃燒過程中產(chǎn)生柴油蒸氣的因素都是造成柴油機冒白煙的原因。
3)冒藍煙是廢氣中含有大量機油蒸氣的特征。此時柴油機排出的廢氣呈藍色霧狀,并伴有嗆入的煙味和柴油機機油消耗增加。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。
5.柴油機飛車

飛車是指柴油機的轉(zhuǎn)速失去控制(即轉(zhuǎn)速自行升高),超過標準轉(zhuǎn)速,并伴有巨大聲響的故障現(xiàn)象。搜車通互聯(lián)深圳。飛車時,在很短的時間內(nèi),轉(zhuǎn)速升高很快,如不及時采取緊急措施,很可能造成事故,并威脅入身安全。產(chǎn)生飛車的原因主要是噴油泵調(diào)速器出現(xiàn)故障或額外油料進入燃燒室參與燃燒,具體原因可能是:
1)噴油泵油量調(diào)節(jié)機構(gòu)卡滯在最大(或較大)的油量位置。當調(diào)速器運動件卡滯時,此時轉(zhuǎn)速升高應(yīng)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)噴油泵柱塞和柱塞套筒裝配不正確或卡滯;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。
3)油量調(diào)節(jié)機構(gòu)上的連接件脫落,使調(diào)速器失去作用;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。
4)噴油泵調(diào)速器調(diào)整不當或最高轉(zhuǎn)速限位螺釘脫落,調(diào)速器內(nèi)的潤滑油數(shù)量過多、太稠或過臟,使飛塊不能甩開而造成飛車。遇到飛車時,可采取油路切斷法、進氣通路切斷法、排氣通路切斷法使柴油機停機。
實踐證明,切斷供氣才是制止飛車最行之有效的方法。沒有了空氣中氧氣的助燃,燃油就無法繼續(xù)燃燒(即使活塞頂部有大量殘油也會熄火)。切斷供氣的方法按發(fā)動機結(jié)構(gòu)不同而有所區(qū)別。有減壓機構(gòu)的,應(yīng)立即使發(fā)動機減壓;有機械操縱或氣動操縱的進、排氣制動裝置的,應(yīng)立即實行阻氣制動;若這些機構(gòu)都沒有,可堵住發(fā)動機進氣口。
特別強調(diào)的是,出現(xiàn)飛車現(xiàn)象后,絕對禁止減少或去掉柴油機的負荷,以免造成轉(zhuǎn)速更加急劇升高。安全停車后,應(yīng)及時分析飛車原因,排除故障,以防再發(fā)生飛車現(xiàn)象。