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行业资讯

柴油机功率低、冒烟、飞车等典型故障的分析

发布时间:2016-7-14 9:51:17  来源:  作者:

柴油机外露零部件产生的故障,一般浅显易辨,但柴油机内部零部件产生或由供油、喷油、调速性能引发的故障,辨别的难度很大。一般由整机性能渐进分析入手,采用不同的技术手段和丰富经验,去伪存真地分析,有的甚至解体检查方能得到正确答案。对于进入耗损故障期的柴油机(零部件或总成)性能明显降低时,常常也伴随明显的故障症状。主要故障症状也常反映在柴油机功率、燃油润滑油消耗、漏水、漏油、漏气、启动异响和排烟等方面。
1.功率显著下降,燃油消耗明显增加

柴油机功率显著下降时,驾驶员会明显感觉到柴油机无力”“没有劲,发动机克服超载的能力差,带不动与之配套的工作机械运动,且常伴随有以下现象:燃料消耗量的显著增加;
柴油机冒黑烟,此时柴油机排气管排出大量黑烟;
柴油机排气温度高,此时排气管和涡轮增压器的涡轮呈暗红色;
柴油机转速下降或者转速不稳,并呈现出工作无力的声音。
正常使用条件下,导致该故障发生的原因是:
气缸的压缩压力不足,主要是由于活塞、活塞环和气缸壁的磨损 造成的气缸压缩漏气,压缩压力和工作压力明显降低;
在正常使用寿命期内,也会因某些原因而引发上述故障,如喷油 器的喷油压力,喷雾状况,供油和喷油时刻等造成可燃混合气形 成不良,燃烧恶化;
气缸之间窜气或压缩漏气;气门密封不严产生的压缩压力太低等 ,这些都可以通过调整和简单维修消除。
2.曲轴箱窜气量大,机油消耗量增加

曲轴箱窜气量大,是因为柴油机工作过程中燃烧室的压缩空气和燃烧后的废气,因活塞环、活塞、气缸壁磨损,而从增大的缸塞间隙漏入到曲轴箱。从气缸漏入曲轴箱的气体中,压缩过程的漏气量约占70%~95%,燃烧后废气量约占5%~30%。磨损增大的缸塞间隙也会使曲轴箱中的机油窜入燃烧室而烧损掉,增加了机油的消耗量。窜入曲轴箱的气体也使曲轴箱内温度升高,压力升高,使机油变稀,增加机油的泄漏量和蒸发量,这些均会增加机油的消耗量。
3.异响、振动加剧,机油压力偏低

柴油机正常运转时,其声音 是有节奏的,并符合一定的规律,即在不同的工况时,其声音的大小和频率分布是一定的。当柴油机噪声异常时,是其发生故障的外观反映。
柴油机的异响主要发生在具有配合性质的运动副之间。如活塞与气缸、活塞销与衬套和活塞座孔、曲轴与曲轴轴承、凸轮轴与凸轮轴轴承、连杆轴颈与连杆轴承、气门与气门导管等。随着零件磨损量增加、配合副配合性质改变、间隙增大,在机构的运转中产生运动惯性力,引起机械振动。不同机件、不同部位、不同工作状态振动的频率(声调)和振幅(强弱)也各不相同。严重的机械振动还会引起柴油机整机的不平衡量增大,使整台机械产生抖振。
4.排烟量大,烟色易辨

柴油机排气管的排烟量与烟色是评价柴油机工作状况的一个非常有效的途径。柴油机正常工作时,排出的废气呈淡灰色。只是在加速时会出现一股黑色排烟,所以当出现烟色异常时,说明柴油机技术状况不良,主要有以下原因:
1)冒黑烟是柴油机不完全燃烧的特征。此时排出的废气中有大量固体炭粒,有时甚至带火星,并伴随排气温度的升高。柴油机之所以冒黑烟,是由于喷入柴油机气缸内的燃油在燃烧时,局部高温缺氧裂解,并脱氢而变成以碳为主要成分的固态微小颗粒,是一种不完全燃烧的产物。搜车通互联深圳。所以无论是燃油系统、燃烧系统,还是进排气系统,凡是影响燃烧完全性的因素,均可引起冒黑烟。
2)冒白烟是柴油机废气中有水或燃油蒸气的特征。此时柴油机排出的废气呈白色雾状,并伴随着柴油机功率下降和转速不稳。柴油机冒白烟的原因之一是水蒸气,所以凡是在柴油机燃烧中能产生水蒸气的因素都是造成冒白烟的原因。柴油中含水、缸盖漏水、中冷器漏水,甚至机油内含水,在柴油机燃烧过程中,这些水以水蒸气形式从排气管排出,呈白烟状态。这种情况低速低负荷特别明显。而在高负荷时基本消失,除非含水特别多。原因之二是未燃烧的柴油蒸气,所以凡是在柴油机燃烧过程中产生柴油蒸气的因素都是造成柴油机冒白烟的原因。
3)冒蓝烟是废气中含有大量机油蒸气的特征。此时柴油机排出的废气呈蓝色雾状,并伴有呛入的烟味和柴油机机油消耗增加。机油消耗高主要由于机油进入燃烧室,被不完全燃烧排出气缸。而机油进入燃烧室主要途径之一是从缸盖活塞之间里飞溅泵吸。所以影响缸套活塞间密封和飞溅过度的因素,均是造成机油窜入燃烧室的原因。
5.柴油机飞车

飞车是指柴油机的转速失去控制(即转速自行升高),超过标准转速,并伴有巨大声响的故障现象。搜车通互联深圳。飞车时,在很短的时间内,转速升高很快,如不及时采取紧急措施,很可能造成事故,并威胁入身安全。产生飞车的原因主要是喷油泵调速器出现故障或额外油料进入燃烧室参与燃烧,具体原因可能是:
1)喷油泵油量调节机构卡滞在最大(或较大)的油量位置。当调速器运动件卡滞时,此时转速升高应将齿条拉回小油量位置,但由于卡滞无法控制喷油泵油量,故造成飞车。
2)喷油泵柱塞和柱塞套筒装配不正确或卡滞;喷油泵齿条卡死在大油量的位置,喷油泵柱塞卡死在大油量位置,此时无论调速器怎么控制它都无济于事,所以造成因喷油过多而飞车。
3)油量调节机构上的连接件脱落,使调速器失去作用;当调速弹簧断裂、离心力和弹簧拉力失去平衡,也会造成调速失灵,无法控制喷油泵油量,造成柴油机飞车。
4)喷油泵调速器调整不当或最高转速限位螺钉脱落,调速器内的润滑油数量过多、太稠或过脏,使飞块不能甩开而造成飞车。遇到飞车时,可采取油路切断法、进气通路切断法、排气通路切断法使柴油机停机。
实践证明,切断供气才是制止飞车最行之有效的方法。没有了空气中氧气的助燃,燃油就无法继续燃烧(即使活塞顶部有大量残油也会熄火)。切断供气的方法按发动机结构不同而有所区别。有减压机构的,应立即使发动机减压;有机械操纵或气动操纵的进、排气制动装置的,应立即实行阻气制动;若这些机构都没有,可堵住发动机进气口。
特别强调的是,出现飞车现象后,绝对禁止减少或去掉柴油机的负荷,以免造成转速更加急剧升高。安全停车后,应及时分析飞车原因,排除故障,以防再发生飞车现象。