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文檔簡介
1、高速大功率柴油機(jī)綜合性故障的診斷與排除本章介紹的故障, 均為整機(jī)性故障, 也稱綜合性故障。 它影響整機(jī)的性能指標(biāo)和可靠性 指標(biāo)。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(jī)起動 困難、 柴油機(jī)功率缺乏、 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、 柴油機(jī)飛車、 柴油機(jī)突然停車、 柴油機(jī)煙色異常、 柴油機(jī)聲音異常、柴油機(jī)振動異常、 柴油機(jī)溫度異常、柴油機(jī)壓力異常、柴油機(jī)油底殼油面 上升、柴油耗消耗過高、機(jī)油耗消耗過高。第一節(jié) 柴油機(jī)起動困難一、故障現(xiàn)象以 190 系列柴油機(jī)為例,高速大功率柴油機(jī) , 有電馬達(dá)起動與氣馬達(dá)起動兩種方式。一般情況下,柴油機(jī)起動是比擬容易的。起動時間不會超過10S。當(dāng)
2、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(jī)不著火。 起動時,柴油機(jī)雖然發(fā)生了著火,但柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,轉(zhuǎn)速不穩(wěn),甚至滅火。二、原因分析1、柴油機(jī)起動運(yùn)轉(zhuǎn)的根本條件一臺柴油機(jī)要正常起動運(yùn)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(yùn)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(jìn)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
3、的壓力和溫度,使燃油能夠自燃。因此在分析原因時, 就應(yīng)當(dāng)從柴油機(jī)起動的根本條件出發(fā)進(jìn)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(jī)起動困難的原因如圖21 所示。2、原因分析1 起動系統(tǒng)故障 .機(jī)械因素和外部條件均會導(dǎo)致柴油機(jī)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(jī)起動的第一個根本條件。這是因為: 起動馬達(dá)電馬達(dá)或氣馬達(dá)損壞或者有故障,均造成馬達(dá)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(dá)不到柴油機(jī)的最低起動轉(zhuǎn)速要求。 電馬達(dá)起動時,當(dāng)蓄電池容量不夠,將導(dǎo)致起動馬達(dá)轉(zhuǎn)動力矩太小;電源導(dǎo)線截面太小 或?qū)Ь€過長、導(dǎo)線接頭接觸不
4、良 , 都將導(dǎo)致電能損失過大,使電馬達(dá)的轉(zhuǎn)動力矩太小, 從而使柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動很慢,達(dá)不到柴油機(jī)最低起動轉(zhuǎn)速。 電馬達(dá)起動時 , 起動開關(guān) . 繼電器等零部件損壞,將使電馬達(dá)根本不轉(zhuǎn)動。 氣馬達(dá)起動時 ,當(dāng)起動管路漏氣 .管路太細(xì) . 太長,將造成氣馬達(dá)氣量缺乏,氣壓降低, 從而使馬達(dá)轉(zhuǎn)速太慢。達(dá)不到最低起動轉(zhuǎn)速。電起動系統(tǒng)柴油機(jī)起動困難圖21起動困難原因起動系統(tǒng)1F氣起動系統(tǒng)燃油系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)蓄電池電壓缺乏電量不夠 電馬達(dá)力矩太小 電馬達(dá)損壞起動開關(guān)繼電器等損壞 電線接頭接觸不良 電源導(dǎo)線截面小,線太長。氣管路漏氣管太長氣源壓力缺乏繼氣器打不開油控閥或氣控閥失靈貯氣罐容積太小氣馬達(dá)損壞氣馬達(dá)飛
5、輪齒圈嚙合不良 氣動預(yù)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 柴油濾三通閥未翻開或 柴油濾太臟 超速停車裝置未復(fù)位 齒條卡住在不加油位置 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 中冷器污堵防爆門閥門未翻開 配氣定時不對 排氣系統(tǒng)污堵燃燒系統(tǒng)外部條件活塞環(huán)氣門缸蓋漏氣壓縮壓力缺乏活塞和缸蓋余隙太大太小 油頭伸出缸蓋平面太大太小廠帶負(fù)荷起動機(jī)油溫度太低粘度太大 水溫太低,在水泵內(nèi)結(jié)冰J柴油溫度太低,粘度太大_'氣門碰活塞或缸內(nèi)有異物 燒瓦、抱軸、拉缸 氣馬達(dá)起動時 , 當(dāng)貯氣罐容積太小,到氣馬達(dá)去的氣量缺乏
6、和當(dāng)氣源壓力缺乏,均使氣 馬達(dá)轉(zhuǎn)速太慢。達(dá)不到柴油機(jī)最低起動轉(zhuǎn)速。 氣馬達(dá)起動時 , 氣馬達(dá)的油控閥 . 氣控閥失靈或繼氣器打不開,都造成氣馬達(dá)不轉(zhuǎn)動。 氣馬達(dá)起動時 , 由于馬是和氣動予供油泵是聯(lián)動的,所以當(dāng)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(dá)的氣路,所以氣馬達(dá)不轉(zhuǎn)動。 環(huán)境溫度低 . 機(jī)油溫度低,將導(dǎo)致機(jī)油粘度大,摩擦功率大,柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動慢。達(dá)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(jī)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(yùn)動;或者活塞缸蓋間結(jié)炭太厚, 使活塞在上止點時無法運(yùn)動,因而曲軸無法轉(zhuǎn)動。 配氣相位錯亂,
7、將導(dǎo)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。 柴油機(jī)拉缸、 抱缸或燒瓦 . 抱軸, 以及運(yùn)動件卡住,均會造成柴油機(jī)摩擦功太大, 以致起 動馬達(dá)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。 柴油機(jī)帶負(fù)荷起動,起動馬達(dá)的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)帶不動這么大的負(fù)荷,從而使起動轉(zhuǎn)速太低或 者曲軸根本不轉(zhuǎn)動。2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(jī)起動時,盡管起動轉(zhuǎn)速正常,但柴油機(jī)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(fù)位,油箱罐位 置太低,油壓低停車裝置操縱桿未復(fù)位或柴油濾太臟,
8、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(jī)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(jī)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(jìn)入氣缸;空濾器臟污,配氣定時不對,進(jìn)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(jī)進(jìn)氣量缺乏或排氣不暢, 滿足不了柴油機(jī)起動的第三和第四個根本條件,所以造成起動困難
9、。 柴油機(jī)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(jī)壓縮比降低,導(dǎo)致缸內(nèi)壓縮壓力缺乏,壓縮溫度降低,滿足不 了柴油機(jī)起動的第五個根本條件,造成起動困難。 柴油機(jī)水溫過低,柴油溫度過低,進(jìn)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(jī)起動的第五個條件。三、診斷方法診斷時可按圖 22 所示的柴油機(jī)起動困難診斷流程圖進(jìn)行。由于診斷時柴油機(jī)不是處 于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),所以只能用比擬法和析檢法。圖2 2柴油機(jī)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(jìn)行排除。 如是起動系統(tǒng)故障導(dǎo)致起動困難,電起動
10、馬達(dá)起動者,那么應(yīng)分別修復(fù)或更換起動馬達(dá)、 蓄電池、起動開關(guān)、繼電器電起動 ;氣起動馬達(dá)起動者,那么應(yīng)分別修復(fù)氣起動馬達(dá)、 氣控閥、油控閥、繼氣器及管路等,保證給氣充足。 如是機(jī)械系統(tǒng)故障引起起動困難,那么應(yīng)排除影響柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動的因素。如重新裝配柴 油機(jī),保證各部間隙正確和運(yùn)動件運(yùn)動自如。 如是外部因素引起起動困難,那么應(yīng)在起動前預(yù)熱機(jī)油,加灌開水以及脫開和工作機(jī)械的 聯(lián)接。 如是操作因素引起起動困難,那么應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程正確操作。如檢查和翻開有關(guān)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(yīng)檢查和修復(fù)或更換有關(guān)零部件,如噴油泵、噴油 器,清洗柴油濾清器,
11、調(diào)整供油提前角等。 如系進(jìn)排氣系統(tǒng)故障引起起動困難,那么應(yīng)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(jī)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(jī)“無力,“沒有勁。正常情況下,柴油機(jī)的功率一般是有一定的儲藏,可以帶開工作機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)功率缺乏時,表現(xiàn)為柴油機(jī)帶不動 與之配套的工作機(jī)械運(yùn)動,并伴隨著以下現(xiàn)象: 柴油機(jī)冒黑煙。此時柴油機(jī)排氣管排出大量黑煙。 柴油機(jī)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(jī)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(jī)的功率指標(biāo)是其技術(shù)狀態(tài)的綜合反映。技術(shù)狀態(tài)良好
12、,柴油機(jī)就能發(fā)出足夠的功率。當(dāng)功率缺乏時,往往是各系統(tǒng)故障的綜合反映。從柴油機(jī)工作原理得知,柴油機(jī)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(jìn)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。 空氣和燃油良好地混合,完全的燃燒。 摩擦功率和附件消耗功率要盡量小,即機(jī)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(jī)功率缺乏的原因可用圖23表示。燃油濾清器污堵燃油管路太細(xì)太長漏泄燃油系統(tǒng)有空氣燃油質(zhì)量不好,油內(nèi)含
13、水噴油泵或調(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(yán)重個別缸供油量太小霧化不良或與燃燒室不匹配油頭霧化不良供油提前角不對 油頭伸出缸蓋平面不對 缸蓋活塞結(jié)炭嚴(yán)重 壓縮余隙太大 出油閥密封不嚴(yán)柴油機(jī)功率 缺乏進(jìn)氣缺乏空濾器臟污中冷器臟污壓氣機(jī)葉輪臟污/ 缸蓋進(jìn)氣道臟污進(jìn)排氣管漏氣配氣定時不準(zhǔn)增壓器故障,進(jìn)氣壓力低排氣不暢排氣管太細(xì)太長,或拐彎多 J 排氣消聲器臟污1 缸蓋排氣道臟排氣定時不對外部因素中冷器進(jìn)水溫度太高環(huán)境溫度高濕度大彳海拔高氣壓低 柴油機(jī)過熱異常磨損,柴油機(jī)拉缸燒瓦.抱軸等。圖2-3柴油機(jī)功率缺乏原因三診斷方法診斷時可按圖24所示的柴油
14、機(jī)功率缺乏診斷流程圖進(jìn)行診斷。由于高速大功率柴油機(jī)有的作為發(fā)電動力,有的作為機(jī)車動力,還有的作為鉆機(jī)動力和艦船動力,所以對不同用途的柴油機(jī)在現(xiàn)場的診斷功率缺乏的方法不同。 對于發(fā)電機(jī)動力的柴油機(jī),可用發(fā)電機(jī)作為最大功率的檢測手段。此時將柴油機(jī)的油門置于最大油量位置,發(fā)電機(jī)最大的電功率為Pei那么柴油機(jī)的最大功率 Pe:R = Rl/ n D+Pe2+Pe3式中:n D發(fā)電機(jī)效率,一般為 0.93。Pe2風(fēng)扇耗功,由制造廠提供。對190系列柴油機(jī),可取n d=0.93Pe3空濾器耗功,由制造廠提供。對190系列柴油機(jī),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
15、的柴油機(jī),可用無外載測功法求出最大有效功率。此時應(yīng)將柴油機(jī)和后 面配套的工作機(jī)械脫開,突加油門,用無外載測功儀測試柴油機(jī)從怠速到標(biāo)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(guān)系,可方便的求出該時的最大功率。 對于診斷柴油機(jī)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 4柴油機(jī)功率缺乏診斷流程四.排除措施根據(jù)柴油機(jī)功率缺乏的現(xiàn)象和分析的原因
16、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(guān)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(jìn)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(jī)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(jìn)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
17、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(yīng)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(yīng)對功率進(jìn)行修正或更換高壓比的增壓器和高效率中冷 器,進(jìn)行該狀態(tài)下的功率恢復(fù)。第三節(jié)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)一. 故障現(xiàn)象柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時, 依靠調(diào)速器的自動調(diào)節(jié)作用,柴油機(jī)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(dāng)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)時,有二種現(xiàn)象: 柴油機(jī)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(jī)低速運(yùn)行工況。 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無規(guī)律的忽高忽低。二. 后果危害柴油機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),不僅影響柴油機(jī)功率的發(fā)揮,而且還使油耗增加,影響經(jīng)濟(jì)性。
18、而且由于轉(zhuǎn)速不穩(wěn),極大地影響了與之配套的工作機(jī)械的穩(wěn)定性。特別作為發(fā)電動力時,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),將導(dǎo)致所發(fā)出電源的頻率和電壓不穩(wěn),既影響用電設(shè)備儀器的正常工作,又影響了和電網(wǎng)或機(jī)組間的并網(wǎng)運(yùn)行。同時柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),還將縮短柴油機(jī)的使用壽命。三原因分析對190系列柴油機(jī)為例,造成高速大功率柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的原因如圖2-5所示。廠燃油系統(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 噴油泵柱塞出油閥磨損過大 ,供油不穩(wěn) 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 各缸供油量嚴(yán)重不均勻調(diào)速器內(nèi)機(jī)油太多調(diào)速器彈簧變形
19、斷裂或剛度減小調(diào)速器飛鐵襯套磨損嚴(yán)重調(diào)速器運(yùn)動件卡滯或磨損嚴(yán)重外部原因帶變速箱的柴油機(jī)離合器接合不良打滑 工作機(jī)械負(fù)荷嚴(yán)重不穩(wěn)圖2 一 5柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)原因當(dāng)一臺柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時, 只要工況一定, 柴油機(jī)每個循環(huán)功能是相同的, 因此其轉(zhuǎn)速 也應(yīng)當(dāng)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(jī)轉(zhuǎn)速 穩(wěn)定,有三個根本條件: 柴油機(jī)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(jī)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(fù)荷的變化,自 動調(diào)節(jié)供油量,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化一致; 柴油機(jī)有足夠大的飛輪,貯藏慣性力,保持柴油機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此項,一般柴油
20、機(jī)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(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的根本條件,對圖25 的原因分析如下: 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(jī)各缸. 各循環(huán)做功不均勻,引起轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。 當(dāng)燃油系統(tǒng)有空氣、有水,將導(dǎo)致氣阻、水阻現(xiàn)象,使柴油機(jī)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(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個條件。這種現(xiàn) 象在高速、高負(fù)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(jī)各循環(huán)供油不均、 霧化質(zhì)量不均,滿足不了平穩(wěn)運(yùn)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
21、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(jī)穩(wěn)定運(yùn)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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。這種情況 在低速、低負(fù)荷時比擬明顯。 調(diào)速系統(tǒng)的原因 柴油機(jī)調(diào)速器的作用是, 隨時調(diào)節(jié)柴油機(jī)的油量, 使柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 即柴油機(jī)外界負(fù) 荷增加 . 減小,柴油機(jī)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(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)
22、,從而滿足不了柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的第二個條件。 調(diào)速器內(nèi)機(jī)油過多,調(diào)速器飛鐵和其它運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)速 不穩(wěn)。 調(diào)速器飛鐵襯套磨損嚴(yán)重,或飛鐵等運(yùn)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(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。至于,柴油機(jī)通過變速箱、離合器與工作機(jī)械配套時,當(dāng)出現(xiàn)離合器打滑或工作機(jī)械負(fù) 荷嚴(yán)重不穩(wěn)所造成的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),是由于此時柴油機(jī)總是處于負(fù)荷突變狀態(tài),負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)和空車運(yùn)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(jī)的轉(zhuǎn)速還是聲音, 均處于不穩(wěn)定狀
23、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 26 所示的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)診斷流程圖進(jìn)行。圖26柴油機(jī)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。1. 保證燃油系統(tǒng)工作正常 放掉系統(tǒng)中空氣和水分,清洗柴油濾保證供油通暢、充足; 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。2.
24、檢查和修理調(diào)速器檢查和修理調(diào)速器有關(guān)零部件,使其工作正常。 放掉調(diào)速器內(nèi)多余之機(jī)油; 修理或更換磨損大的調(diào)速器運(yùn)動件,使其運(yùn)動通暢; 檢查和修理調(diào)速器彈簧;3. 檢查與工作機(jī)械之間的傳動檢查與工作機(jī)械之間的傳動,使其離合自如,結(jié)合良好。第四節(jié)柴油機(jī)飛車一、故障現(xiàn)象在調(diào)速器的控制下,柴油機(jī)在某工況運(yùn)轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定的。即使當(dāng)工作機(jī)械突卸全部負(fù)荷時,柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速也不會太高,一般只能超過卸載前轉(zhuǎn)速的8姬下。當(dāng)發(fā)生“飛車時,是指柴油機(jī)失去控制,轉(zhuǎn)速迅速增高,大大超過標(biāo)定轉(zhuǎn)速。此時還伴隨著以下現(xiàn)象: 聲音異常。由于轉(zhuǎn)速突升,帶來柴油機(jī)燃燒噪聲、空氣噪聲和機(jī)械噪聲均迅速增大,甚至使人無法承受。 振動異常。
25、由于轉(zhuǎn)速突升,柴油機(jī)慣性力的不平衡大大增加,因此,使柴油機(jī)振動急劇增加。 此時還往往伴隨著機(jī)件損壞。二、后果危害柴油機(jī)發(fā)生飛車,往往帶來嚴(yán)重危害: 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。 由于各運(yùn)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。 嚴(yán)重時還可導(dǎo)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(jī)飛車的原因如圖2 7所示。柴油機(jī)飛車中。燃油系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)噴油泵柱塞卡死在大油量位置噴油泵齒條
26、卡死在大油量位置噴油泵齒條拉桿松脫或拉毛卡死 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圭寸開圭寸調(diào)速器運(yùn)動件卡住調(diào)速彈簧斷裂飛鐵松脫機(jī)油溫度太低,粘度太大,飛鐵飛不開缸蓋機(jī)油回油孔不暢,機(jī)油進(jìn)入燃燒室I其它因素r超速自動停車裝置失靈-齒條上停車卡塊位置裝錯,齒條處于加油位圖2一 7柴油機(jī)飛車原因柴油機(jī)運(yùn)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(jī)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
27、車。 當(dāng)調(diào)速器運(yùn)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。 當(dāng)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(jī)飛車。 調(diào)速器飛鐵的作用是當(dāng)柴油機(jī)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(jī)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(dǎo)致柴油機(jī)飛車。 調(diào)速器內(nèi)機(jī)油太多,或溫度低、粘度大,使調(diào)速器飛鐵運(yùn)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(dǎo)致柴油機(jī)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
28、其控制到小的供油位置,柴 油機(jī)也要發(fā)生飛車。 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(jì)于事,所以造成因噴油過多而飛車。 190系列柴油機(jī)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(dāng)連接拉桿松脫時, 調(diào)速器便無法對另一個噴油泵進(jìn)行控制,當(dāng)齒條在大油量時便會發(fā)生柴油機(jī)飛車。 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(jìn)行控制,造成柴油機(jī)因供油量過大而飛車。 190系列柴油機(jī),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(yùn)轉(zhuǎn)中,當(dāng)轉(zhuǎn)速過高調(diào)速器控制需減油時, 而恰恰是加
29、油使轉(zhuǎn)速會更 高造成柴油機(jī)飛車。 柴油機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)飛車。 190系列柴油機(jī)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(dāng)回油孔堵塞或不暢時,潤滑油就會從氣門導(dǎo)管竄到燃燒室,因而造成因燒潤滑油引起的柴油機(jī)飛車。 190系列柴油機(jī)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(dāng)此卡塊裝錯,裝在拔叉右側(cè)時,柴油機(jī)一運(yùn)轉(zhuǎn),就
30、被拔叉將此卡塊推到最大供油位置,引起柴油機(jī)飛車。 190系列柴油機(jī)還配有超速停車裝置。此裝置是當(dāng)柴油機(jī)調(diào)速器失靈時,能自動停油停 車,當(dāng)該裝置失靈時,也容易引起柴油機(jī)飛車。四、診斷方法對于柴油機(jī)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(jī)飛車原因的診斷方法。圖2 8是柴油機(jī)飛車診斷流程圖。圖28柴油機(jī)飛車診斷流程圖五、排除措施當(dāng)發(fā)生柴油機(jī)飛車時, 首先要采取緊急措施, 使柴油機(jī)停車。然后再針對診斷出引起柴 油機(jī)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: 拉動齒條,減小油門,緊急停車 關(guān)閉進(jìn)氣系統(tǒng)
31、中的防爆門,切斷氣路。對裝有防爆力的190系列柴油機(jī),此舉最方便,最可靠。 切斷油路。當(dāng)拉動齒條、切斷油路無效時,首先關(guān)閉柴油進(jìn)油閥門,切斷油路;關(guān)閉柴油濾清器的三通閥,將三通閥旋轉(zhuǎn)180C,使其由T狀態(tài)變?yōu)閬A狀態(tài),切斷油路;或者用扳手松開高壓油管接頭和噴油泵進(jìn)油管接頭,切斷油路。 用衣物包住空氣濾清器進(jìn)口,切斷氣路。 加大負(fù)荷,迫使柴油機(jī)降速停車。2、排除故障當(dāng)柴油機(jī)停車后,針對診斷出的原因和故障部位,逐項予以排除。 修復(fù)或更換卡滯之噴油泵柱塞和齒條,使之運(yùn)動靈活。 修復(fù)更換噴油泵彈簧齒圈等有關(guān)零件。 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。 對錯裝之噴油泵柱塞或停車卡
32、塊,重新按規(guī)定要求,裝配或更換,使之符合要求。 檢查和修復(fù)調(diào)速器運(yùn)動件,使之工作靈活。 更換調(diào)速器之損壞件,檢查和更換調(diào)速器內(nèi)機(jī)油。 修復(fù)超速停車裝置,使之工作正常。 檢查和修復(fù)缸蓋回油孔,使之回油通暢。第五節(jié)柴油機(jī)突然停車一、故障現(xiàn)象柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中,只要不是人為減油停車,是不會突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)的。當(dāng)發(fā)生突然 停車時,有兩種情況。一是突然停止運(yùn)轉(zhuǎn),一是轉(zhuǎn)速慢慢下降,然后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。二、原因分析柴油機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)外界載荷超過發(fā)出的功率,便會造成停車,因此,弓I起突然停車的原因可 以歸納為五個方面: 柴油機(jī)供油系統(tǒng)發(fā)生故障,供油缺乏造成柴
33、油機(jī)發(fā)不出應(yīng)有的功率; 柴油機(jī)配氣系統(tǒng)發(fā)生故障,進(jìn)氣缺乏或排氣不暢,造成柴油機(jī)發(fā)不出應(yīng)有功率; 柴油機(jī)運(yùn)動件故障,使柴油機(jī)輸不出應(yīng)有的功率; 外界載荷突然增大,大大超過柴油機(jī)應(yīng)發(fā)出的功率; 平安保護(hù)系統(tǒng)起作用。這五個方面的原因可用圖 29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)堵塞 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氣門卡住或氣門彈簧斷裂不能正常換氣 齒輪損壞或噴油定時不對 噴油泵傳動裝損壞柴油機(jī)拉缸抱缸 柴油機(jī)燒瓦抱軸油壓便自動停車裝置起作用 超速自動停車裝置起作用 防爆門自動關(guān)閉-燃油系統(tǒng)平安保護(hù)系5其它因素柴
34、油機(jī)突然 停車外界載荷突然增大,將柴油機(jī)憋死圖2 一 9柴油機(jī)突然停車原因 當(dāng)柴油缸內(nèi)柴油機(jī)用光,或柴油管路破裂,都將使柴油機(jī)無法工作,引起緊急停車。 當(dāng)柴油內(nèi)有較多水或空氣,將會導(dǎo)致氣阻、水阻,使柴油機(jī)供油不連續(xù),甚至短 時終止供油,引起柴油機(jī)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,弓I起供油中止。也會引起緊急停車。不過,對于多缸機(jī)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(jī)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(dāng)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(jī)自動減油 停車。
35、當(dāng)齒輪系損壞或噴油泵傳動裝置損壞,使柴油機(jī)不能供油,或供油正時破壞,配 氣定時破壞,從而使柴油機(jī)不能燃燒或不能正常燃燒,引起柴油機(jī)自動停車。 柴油機(jī)氣門卡住或氣門彈簧斷裂,引起柴油機(jī)不能正常燃燒而自動停車的時機(jī)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(jī)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(jī)逐步停車。 190柴油機(jī)有自動停車平安裝置,當(dāng)柴油機(jī)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(jī)自動停車;當(dāng)柴油機(jī)發(fā)生超速時,超速自動停車裝置起作用,使柴油機(jī)自動停車。正因為有這兩個裝置,所以當(dāng)這兩個裝置產(chǎn)生誤動作時
36、,也容易引起柴油機(jī)自動 停車。 190柴油機(jī)的進(jìn)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?xì)怏w時,用其切斷氣路,使柴油機(jī)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(jī)構(gòu)。在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中由于某些原因,談將該閥門關(guān)閉,那么也容 易引起柴油機(jī)自動停車。 柴油機(jī)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(jī)的摩擦功率 大大增加,會導(dǎo)致柴油機(jī)停車。 當(dāng)柴油機(jī)帶動負(fù)載運(yùn)行時,負(fù)載突然加大,超過柴油機(jī)所能發(fā)出的有效功率,從 而導(dǎo)致柴油機(jī)降速停車。三、診斷方法按圖2-10的診斷流程圖對柴油機(jī)突然停車的原因進(jìn)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
37、運(yùn)動件是否卡滯,運(yùn)動阻力大,可用人工轉(zhuǎn)動柴油機(jī)時用力情況和困難情況判斷。圖2-10柴油機(jī)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(jìn)行排除。 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。 如系燃油系統(tǒng)故障引起,那么需修復(fù)或更換噴油嘴、出油閥、柱塞調(diào)速彈簧,高壓泵 傳動裝置等。 如系配氣系統(tǒng)故障引起,那么應(yīng)修復(fù)或更換氣門,氣門彈簧或配氣齒輪。 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(yīng)將 其恢復(fù)到正常位置。 如系運(yùn)動件損壞引起,那么應(yīng)修復(fù)或更換曲軸、軸瓦或缸套活塞或其它運(yùn)動件第六節(jié)柴油機(jī)煙色異常一. 故障現(xiàn)象柴油機(jī)正常工作時,排出的廢
38、氣呈淡灰色只是在加速時會出現(xiàn)一股黑色排煙所以當(dāng)出現(xiàn)煙色異常時,有以下現(xiàn)象: 冒黑煙 這是柴油機(jī)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(jī)廢氣中水或燃油蒸汽的特征。此時柴油機(jī)排出的廢氣呈白色霧狀,并伴隨著柴油機(jī)功率下降和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。 冒藍(lán)煙這是廢氣中含有大量機(jī)油蒸汽的特征。此時柴油機(jī)排出的廢氣呈藍(lán)色霧狀。并伴有嗆人的煙味和柴油機(jī)機(jī)油消耗增加。二. 后果危害柴油機(jī)當(dāng)出現(xiàn)煙色異常時,會帶來以下危害: 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(dāng)燃燒不完全時,勢必 造成熱效率下降,使油耗增加、功率下降。 機(jī)油消耗增加。因為藍(lán)煙
39、是機(jī)油不完全燃燒的產(chǎn)物,出現(xiàn)藍(lán)煙,勢必造成機(jī)油消耗 增加。 排放增加。藍(lán)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、HG CO等排放到大氣中,對環(huán)境起到污染作用。 使柴油機(jī)壽命減低。三原因分析由于黑煙、白煙、藍(lán)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(jìn)排氣系統(tǒng)故障引起??捎脠D2 11來表示。燃油燃燒方面進(jìn)排氣系統(tǒng)使用方面柴油機(jī)超負(fù)荷拉缸、燒瓦.噴油器霧化不良,滴漏或異常噴射j噴油器噴油壓力不對供油提前角過高過晚個別缸供油量過大/ 柴油
40、質(zhì)量太差,十六烷質(zhì)膠質(zhì)等指標(biāo)超差 出油閥柱塞付磨損嚴(yán)重,油管壓力過低 噴油嘴伸出缸蓋平面太高太低丨壓縮壓力太低'高壓油管內(nèi)孔變形空濾器污堵 壓氣機(jī)污堵 中冷器污堵«排氣消聲器污堵 配氣相位不對 氣門密封不嚴(yán)'增壓壓力過低圖2 一 11柴油機(jī)冒黑煙原因柴油機(jī)之所以冒黑煙, 是由于噴入柴油機(jī)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(jìn)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
41、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(dāng)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(dá) 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(jī)超負(fù)荷運(yùn)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(jī)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(dāng)柴油 機(jī)超負(fù)荷運(yùn)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
42、機(jī)著火性能變差,燃燒著火落 后期變大,造成冒黑煙。從而引起噴油器二次噴 高壓油管內(nèi)孔變形,將導(dǎo)致油管流通能力和油管壓力變化,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(jī)的噴油器伸出缸蓋平面高度有一定要求,為2.4 3.0mm,當(dāng)在拆裝過程中將墊件搞錯,將導(dǎo)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(jī)燃燒時的一個重要條件是,氣缸要有一
43、定的壓縮壓力和壓縮溫度。當(dāng)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(jī)的換氣系統(tǒng)的作用是根據(jù)柴油機(jī)的工況大小,定時定規(guī)律定量地供給柴油機(jī)新鮮空氣,并將廢氣排走。當(dāng)空濾器污堵、壓氣機(jī)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(jìn)氣壓力缺乏,均使進(jìn)入柴油機(jī)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(jī)進(jìn)氣缺乏、 排氣不暢,還使進(jìn)排氣的規(guī)律發(fā)生變化, 從而影響柴油機(jī)正常換氣,燃燒,弓I起冒黑煙。2.冒白煙白煙是柴油機(jī)低溫起動運(yùn)轉(zhuǎn)后,柴油未燃微粒或水汽所形成的液體霧粒,是低溫產(chǎn)物。不同于固體狀的黑
44、煙。 所以分析原因時,應(yīng)抓住這個特點。其原因如圖212所示。柴油機(jī)中含有水分廠缸蓋裂紋,水漏入氣道被吸入氣缸或從缸蓋底板漏入氣缸使用方面柴油機(jī)冒白 煙I 燃油燃燒系中冷器漏水,被吸入氣缸供油提前角太晚柴油機(jī)水溫太低,環(huán)境溫度太低'中冷進(jìn)水溫度太低噴油器霧化不良“各缸供油量不均氣缸壓縮壓力缺乏圖2 一 12柴油機(jī)冒白煙原因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(jī)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(jī)油內(nèi)含水,在柴油機(jī)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(fù)荷特別明顯。 而在高負(fù)荷時根本消失,除
45、非含水特別多。不過此時柴油時機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和功率下降。燃?xì)獾脑蚣热话谉煹某煞种皇俏慈紵牟裼驼羝? 蒸汽的因素都是造成柴油機(jī)冒白煙的原因。所以但凡在柴油機(jī)燃燒過程中產(chǎn)生柴油 當(dāng)然,這種情況也是在柴油機(jī)低速低負(fù)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(fù)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(fù)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
46、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(lán)煙藍(lán)煙也是柴油機(jī)低速低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時,機(jī)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(lán)煙的因素也是機(jī)油消耗高的原因。冒藍(lán)煙的原因可用圖213表示。油底殼油面太高使用方面氣缸密封方面其它密封方面丿空濾器污堵空濾器污堵,造成增壓器的機(jī)油 進(jìn)入氣缸.活塞環(huán)卡滯活塞環(huán)開口間隙大活塞環(huán)折斷二三道環(huán)上下裝錯活塞環(huán)彈力消失漏光嚴(yán)重,幾道環(huán)開口未錯缸套磨損大失園-氣門導(dǎo)管與氣門桿間隙過大 增壓器密封失效|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
47、暢圖2 一 13柴油機(jī)冒蘭煙原因機(jī)油消耗高主要由于機(jī)油進(jìn)入燃燒室,被不完全燃燒排出氣缸。而機(jī)油進(jìn)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(jī)油竄入燃燒室的原因。 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(jī)油竄入燃燒 室,造成機(jī)油消耗高。 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(jī)油竄入燃燒室,造成機(jī)油消耗高。機(jī)油進(jìn)入燃燒室的另一途徑是機(jī)油從進(jìn)氣道被吸入燃燒室,所以這方面的因素 也是機(jī)油消耗高的原因。 當(dāng)缸蓋回油孔
48、不暢,潤滑搖臂的機(jī)油回不到油底殼,使存在缸蓋上罩殼的大量機(jī)油 從氣門導(dǎo)管進(jìn)入燃燒室,造成機(jī)油消耗過高。 當(dāng)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(dǎo)管進(jìn)入燃燒室,造成機(jī)油消耗過高。 當(dāng)氣門導(dǎo)管與氣門桿磨損嚴(yán)重,間隙過大時,也造成機(jī)油從此處大量進(jìn)入燃燒室, 造成機(jī)油消耗過高。 當(dāng)空氣濾清器臟污,空氣吸入真空度大,當(dāng)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(jī),而進(jìn)入氣缸,造成機(jī)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(lán)煙、冒白煙。 于冒黑煙,可用煙
49、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(jìn)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(zhǔn)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(lán)煙,可用局部停止法和觀察法先找出竄機(jī)油的原因,對于煙色異常的具體診斷流程,可用圖214 2-15 2-16 表示。圖2 14柴油機(jī)冒黑煙診斷流程
50、圖圖2 15柴油機(jī)冒白煙診斷流程圖圖2 16油機(jī)冒藍(lán)煙診斷流程圖第七節(jié) 柴油機(jī)聲音異常一、故障現(xiàn)象 柴油機(jī)正常運(yùn)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(dāng)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(jī)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(dāng)柴油機(jī)出噪聲異常時, 實際是發(fā)生了故障的外觀反映。 此時將導(dǎo)致柴油機(jī)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(jī)發(fā)生聲音異常,一般有以下原因造成: 燃燒過程惡化
51、造成的燃燒噪聲異常。 進(jìn)排氣系統(tǒng)漏氣造成的空氣動力噪聲異常。 零件磨損過大和機(jī)械零部件損壞、松動,造成的機(jī)械噪聲異常。 以上三方面的原因可用圖 2 17 表示。燃燒惡化引起進(jìn)排氣系統(tǒng)漏氣 引起供油提前角過早 噴油量過大噴油壓力過高柴油質(zhì)量差,十六烷值過低 噴油嘴滴油、漏油、霧化不良進(jìn)氣管法蘭漏氣排氣管法蘭漏氣氣缸墊漏氣氣門漏氣U活塞環(huán)漏氣柴油機(jī)噪聲異 ?;钊滋组g隙過大 主軸瓦間隙過大 連桿瓦間隙過大 零件磨耗過大引連桿襯套間隙過大 起氣門間隙過大I齒輪間隙過大齒輪斷裂 油泵柱塞卡住 機(jī)油泵調(diào)壓閥卡住 齒輪銅套和軸燒住 搖臂軸和軸承燒住氣門碰活塞零件損壞引起J氣門彈簧斷裂柱塞彈簧斷裂飛輪固定螺
52、釘松動 缸內(nèi)有異物減振器缺油I減振器松動 運(yùn)動件不平衡圖2 一 17柴油機(jī)噪聲異常的原因柴油機(jī)的噪聲源有三個方面。燃燒噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動力學(xué)噪聲。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,現(xiàn)異常。下面具體分析如下:1燃燒噪聲原因分析在柴油機(jī)工作正 這些噪聲才出 柴油機(jī)的燃燒噪聲由柴油機(jī)燃燒過程決定。 反映在柴油機(jī)的工作過程變化, 就是柴油機(jī) 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(dāng)柴油 機(jī)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。
53、 因為噪聲與負(fù)荷呈正比,負(fù)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。 當(dāng)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。 當(dāng)柴油質(zhì)量不好,十六烷值太低或殘?zhí)苛看螅?使柴油機(jī)的滯燃期增大, 燃燒粗爆, 引起 噪聲增大。也是鐺鐺的敲缸聲。 當(dāng)油嘴霧化不良、漏油 . 、滴油時,此時柴油機(jī)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(xué)噪聲原因分析190 系列柴油機(jī)來說,由于空氣經(jīng)復(fù)合式空氣濾清器進(jìn)入增壓器,而燃燒后的廢氣經(jīng)廢 氣渦輪排出機(jī)外。 所以進(jìn)排
54、氣噪聲根本是連續(xù)的。 當(dāng)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?xì)馔蝗粵_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。 當(dāng)進(jìn)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。 當(dāng)氣門密封不嚴(yán)或氣門桿卡住造成工作中氣體從缸內(nèi)倒灌進(jìn)氣管,而造成“鐺、鐺 的響聲,此時往往還有進(jìn)氣管發(fā)熱現(xiàn)象。 當(dāng)活塞環(huán)和缸套密封不嚴(yán)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(jī)械零件磨損噪聲原因分析柴油機(jī)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。 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。 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(jī)體側(cè)呈“鐺、鐺聲。
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