柴油機綜合性故障的診斷及排除方法,GET√
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第一節 概述 1.傳統的故障診斷法 傳統的故障診斷法,是人工憑經驗診斷法,隨著科學技術的發展,發展了以儀器設備進行故障診斷和性能測試為主的單項檢測技術,如:煙度計、雜訊儀,並出現了檢測自動化,數據處理自動化,檢測結果直接列印的現代化綜合檢測技術,準確性及效率極高,但是,需投資儀器設備,次方法試驗室用的比較多,現場很少使用。2.人工經驗診斷法 人工經驗診斷法是柴油機使用、修理和檢驗人員憑實際經驗及一定的理論知識,在柴油機不解體或部分解體的情況下,借用簡單工具,通過人的眼、耳、鼻、手的直接感知和大腦的綜合判斷,來對柴油機技術狀況進行定性分析、判斷的方法。 第二節 柴油機故障現象和原因 一、柴油機故障現象(1)聲音異常。如出現不正常的敲擊聲、放炮聲、吹噓聲。(2)動作異常。如出現柴油機起動困難,拖不動負荷,工作時出現強烈振動等。(3)外觀異常。如出現柴油機冒黑煙、藍煙或白煙現象,有漏油、漏水或漏氣現象等。(4)溫度異常。如機油和冷卻水溫度太高,排氣溫度過高,軸承過熱等。(5)壓力異常。如機油壓力過低,氣缸內壓縮壓力降低等。(6)氣味異常。如出現有焦味、煙味等不正常的氣味。二、產生故障的原因1.違章操作 沿用一些錯誤的習慣做法進行操作,從而破壞了柴油機正常的工作條件,使零部件遭到損壞,引起柴油機故障。常見的操作錯誤有:(1)新機或大修後的柴油機,不經過充分的磨合運行,而直接帶高負荷使用,造成零件嚴重磨損,甚至出現拉缸或活塞卡住等嚴重事故。(2)冷車起動後,不經過暖車運行,而直接帶高負荷運行,造成零件嚴重磨損,引起柴油機故障。(3)機油量不足,使柴油機潤滑條件惡化,造成零件嚴重磨損,甚至使零件表發生燒損現象。(4)冷卻水量不足,是受熱零件溫度過高而燒損。在運行中發生斷水現象後,又直接加入冷水,使受熱零件產生嚴重變形或出現裂紋現象。(5)運轉中機油和冷卻水溫度過低,或油溫過高、油壓過低,加快零件磨損。(6)長時間超負荷、超轉速運行,或導致發生飛車事故,造成零件嚴重磨損與損壞。(7)長時間怠速運轉,使柴油機工作性能惡化。(8)帶負荷進行停車,使受熱零件造成配合破壞或出現驟冷裂紋。(9)高速運轉中使用防爆裝置進行停車,使配氣機構零件(如氣門彈簧)損壞。(10)不預供泵油便直接起動,使各摩察表面出現干摩擦現象。(11)用柴油機帶動柴油機起動,俗稱「車帶車」,造成柴油機起動時,軸瓦與曲軸之間無潤滑,使軸瓦表面磨損加劇,影響柴油機壽命。2.使用維護保養不良 (1)不及時地添加機油和定期更換機油,造成機油量不足或機油污染變質而喪失潤滑性能。不及時清洗機油濾清器,造成機油流通阻力增加,甚至堵塞,使潤滑條件惡化,引起零件嚴重磨損。(2)不按時清洗燃油濾清器和燃油箱,造成燃油系統堵塞,供油量不足,使柴油機工作無力。同時還會使大量雜質進入各精密偶件內,破壞其正常工作。(3)不按時清理空氣濾清器,使濾清效果降低,空氣流通阻力增大,進氣量減少,造成柴油機工作無力,並引起氣缸等零件嚴重磨損。並引起增壓器漏油。(4)在環境溫度較低時,柴油機停車後沒有放凈冷卻水,以致凍壞有關零件。冷卻系統沒有按時清洗,使零件內部水垢、污物積覆嚴重,造成冷卻不良,使零件過熱損壞。(5)不按時檢查和調整氣門間隙,因間隙過大,造成配氣機構加速磨損和氣門彈簧斷裂等事故。(6)噴油器不定期校對,噴油壓力低或油頭堵塞,使柴油機聲音異常,功率不足,堵塞嚴重時使機油變稀,造成機油壓力降低。(7)不按時檢查和調整供油提前角。供油提前角的大小,對柴油機的工作性能影響很大。如供油提前角過大,柴油機工作粗暴,而且怠速不良,起動困難;供油提前角過小,則使柴油機油耗增加,排溫升高,易發生膠化,甚至使活塞燒壞。(8)不按照規定檢查蓄電池充電量,並及時補充電解液,或保持壓縮空氣氣源具有足夠的壓力,使起動能源動力不足,造成起動困難等故障。3.柴油機裝配和調整錯誤 (1)活塞與氣缸套配合間隙不符合規定要求,活塞環上下位置裝倒,環開口位置沒有交錯安裝等,造成氣缸漏氣和竄油現象。(2)主軸承或連桿軸承沒有按照裝配位置標記安裝,使位置顛倒或錯換,配合間隙及扭緊力矩不符合規定要求,造成嚴重磨損或燒瓦事故。(3)定時齒輪沒有按裝配位置標記進行裝配,使齒輪嚙合關係錯誤,以致造成活塞與氣門發生碰撞。供油時間不正確,使燃燒惡化,功率不足,排煙大,起動困難,甚至根本不能起動。(4)氣門間隙不符合規定要求,造成氣門關閉不嚴,引起氣門等零件燒損,或加速配氣機構零件的磨損。(5)供油提前角不正確,各缸供油間隔和供油量不均勻,使柴油機運轉不穩定,燃燒情況惡化。(6)各系統中壓力調節裝置調整不正確,如機油壓力調節閥、欠壓自動停車裝置、超 速安全裝置、使系統工作不正常,造成柴油機工作失誤。(7)在現場使用中柴油機和萬向節連接不同,造成柴油機強烈的振動。4.柴油機零部件加工不合格 (1)主要鑄件(如機體、氣缸蓋)存在著縮松、砂眼或細小裂紋等鑄造缺陷,有些內部缺陷在加工檢查時不易被發現,裝到柴油機上後,在短時間內也不易暴露,而經過較長時間使用後,而出現漏水、漏油或裂紋現象,引起柴油機故障。(2)零件在加工製造時,因沒有很好的消除內應力,在使用過程中引起零件變形,喪失了原來加工精度,破壞了正常配合關係,引起故障。如氣缸蓋產生翹曲變形,造成漏氣現象。(3)曲軸內R處過渡不圓滑或有微小裂紋,容易造成應力集中,柴油機受力後,造成曲軸斷裂。(4)氣缸中心和主軸承中心不垂直,造成氣缸活塞嚴重偏磨。(5)零件加工精度不合格,破壞了正常配合關係,引起故障。如機體主軸孔同軸度誤差超差,引起主軸承偏磨現象,甚至造成燒瓦事故。 第三節 柴油機故障的判別方法 故障判斷的一般步驟1. 弄清故障現象 傳統的故障診斷法,是人工憑經驗診斷法,隨著科學技術的發展,發展了以儀器設備進行故障診斷和性能測試為主的單項檢測技術,如:煙度計、雜訊儀,並出現了檢測自動化,數據處理自動化,檢測結果直接列印的現代化綜合檢測技術,準確性及效率極高,但是,需投資儀器設備,次方法試驗室用的比較多,現場很少使用。2. 判斷故障發生部位 異常聲響判斷法。用一根細長的金屬棒或長螺絲刀,將尖端觸到被檢查部位表面,另一端貼近耳旁,可較清晰地監聽到異常聲響產生的部位、聲響大小和性質。不同部位所發出的聲響往往不同,如主軸承間隙過大時,發出衝擊作用時的聲響是沉重而發悶,而氣門碰活塞的聲響是清脆的。部分停止法。經分析懷疑故障是由某一工作部位所引起時,可使該部分局部停止工作,觀察故障現象是否消失,從而可斷定故障發生部位。如柴油機冒黑煙或運轉不均勻,分析認為某缸噴油嘴噴油霧化不良所造成的。此時可將該缸停止供油,若黑煙消失,運轉穩定,則可證明判斷正確。比較法。根據故障分析,懷疑為某部件或零件所造成的。此時可將該零件更換一合格新件,然後比較更換零件前後柴油機工作狀況是否有變化,從而找出故障的原因。試探法。用改變局部範圍內的技術狀況,觀察其對柴油機工作性能的影響,以判斷故障原因。如柴油機出現壓縮壓力不足的現象,懷疑是因氣缸套與活塞之間密封不良所造成的,此時可向氣缸內加入少量機油,以改善氣缸密封狀況,若壓縮壓力增大時,則證明分析是正確的。3. 故障檢查 故障檢查的一般程序是:先易後難,由表及裡,從簡到繁,按系分段,有順序有步驟地進行檢查、分析判斷。4. 找出並消除故障的基本原因 傳統的故障診斷法,是人工憑經驗診斷法,隨著科學技術的發展,發展了以儀器設備進行故障診斷和性能測試為主的單項檢測技術,如:煙度計、雜訊儀,並出現了檢測自動化,數據處理自動化,檢測結果直接列印的現代化綜合檢測技術,準確性及效率極高,但是,需投資儀器設備,次方法試驗室用的比較多,現場很少使用。 第四節柴油機綜合性故障的判斷與分析 柴油機的故障可分為綜合性故障和單一系統(或單一機構)或單一零件的故障。柴油機的綜合性故障(如起動困難,功率不足,排煙不正常,運轉不穩等)的判斷比配氣機構,曲柄連桿機構,燃油系統,起動系統等單一系統或單一機構的故障複雜。一、柴油機故障現象在正常情況下,當環境溫度高於50C,或在低溫下柴油機經預熱後,油、水溫高於200C時,柴油機應在5秒鐘時間內順利起動(採用氣動馬達或輔助發動機起動時,時間一般可以長些)。有時需反覆進行幾次才能起動,這均屬於起動正常。若經過多次反覆起動,柴油機仍不能進行工作時,則應視為起動困難。完成柴油機起動的必要條件是:a.起動轉速高,不可太低。即使柴油機達到一定的起動轉速。b.使氣缸內具有一定的壓縮壓力,從而獲得燃料自燃所需溫度。(壓縮終了的溫度,一般可達500—7000 C,壓力達3—5MPa柴油自燃溫度3270 C )。c.定時、定量地向氣缸內噴入霧化良好的柴油。d.保證燃料燃燒所需的充足空氣。1.起動機不能旋轉 表現為按下起動按鈕後,氣(電)動馬達不旋轉工作。其原因是起動系統發生故障。1)氣動馬達起動系統故障(1)壓縮空氣氣源壓力不足或管路閥門未打開。(2)氣控閥卡死,氣動預供油泵不泵油,或預供油壓達不到98千帕以上。(3)油控閥卡死,繼氣器控制油路堵塞。(4)繼氣器卡死,通往氣動馬達的壓縮空氣通路堵塞。(5)氣動馬達損壞。如葉片、分配盤磨損嚴重、摩擦片打滑、傳動齒輪損壞等。(6)氣動管線漏氣嚴重。2) 電動馬達起動系統故障(1)起動開關未接通。(2)電起動線路接錯,或接頭連接不牢,有鏽蝕現象。(3)蓄電池充電不足或容量太小。(4)起動電動的碳刷因粘接或磨損 ,使其與整流子接觸不良。2.起動時柴油機不旋轉 表現為起動機能旋轉,但柴油機曲軸不能被驅動旋轉。此時,應停止起動,用人力盤轉曲軸,然後根據不同情況分別判別故障原因。1)曲軸能夠盤轉旋轉。此時,不能起動的原因主要在起動機上,一是驅動力矩不足,再者起動機小齒輪不能與飛輪齒圈嚙合。(1)起動電機驅動力矩不足的原因是:電刷、接線頭接觸不良;蓄電池充電不足或線路壓降太大等。(2)起動馬達驅動力矩不足的原因是:轉子葉片或分配盤磨損嚴重;摩擦片打滑;傳動齒輪損壞;壓縮空氣壓力不足等。(3)起動機小齒輪不能嚙入飛輪齒圈的原因是:小齒輪與齒圈磨損嚴重;小齒輪控制機構損壞等。3.柴油機能被驅動旋轉,但不能起動運行 表現為在起動機的驅動下曲軸能夠旋轉,但柴油機不能著火併轉入正常運行。其主要原因是由於燃料供給系統和燃燒過程中的故障所造成的。根據排出煙氣情況。可分別找出故障部位。1)排出煙氣較少。表明噴入燃燒室內的燃料較少或沒有噴油,原因是:(1)因低壓油路故障使燃油不能到達燃油泵,如燃油中存在有空氣;燃油管泄露或堵塞;燃油箱內無油或油量不足;輸油泵工作不正常使輸油量不足;燃油濾清器污損嚴重等。(2) 因噴油泵故障使燃油噴射量不足,如噴油泵驅動機構故障使噴油泵不工作;高壓油管接頭或出油閥緊座未擰緊;柱塞偶件卡死或過度磨損;出油閥偶件卡死或過度磨損;齒桿與控制套卡死;柱塞彈簧或出油閥彈簧斷裂;燃油牌號不合適,粘度太高,流動性差等。2)有大量煙氣排出。表明燃油噴射正常,但不能著火正常燃燒,原因是:(1)供油提前角不對,如噴油泵聯軸節螺栓鬆動;噴油泵挺柱滾輪或凸輪過度磨損。(2)噴油器霧化不良,原因是噴油嘴針閥與閥體卡死;閥體與閥座密封帶破壞;噴油器頂桿磨損或調壓彈簧永久變形;噴油孔堵塞等。(3)氣缸壓縮壓力過低,使壓縮溫度低於燃料燃燒溫度而不能著火,原因是:氣門密封不嚴;配氣相位不對;氣門彈簧斷裂;氣缸套和活塞環過度磨損或活塞環在環槽內粘接;氣缸蓋與機體連接鬆動或氣缸墊破損;起動轉速太低;柴油機溫度太低;油粘度過高;起動阻力太大。(4) 燃油質量不好,主要是燃油中水分過高;冷卻水漏入燃燒室內。二、柴油機功率不足柴油機功率不足是指發不出應有的功率,表現為排氣冒煙異常,排氣聲不均勻,轉速降低,運轉不穩等。影響燃燒狀況的主要因素有氣缸的進氣量,燃料供給系統的供油質量,供油提前角及氣缸內的壓縮壓力等。柴油機工作過程中出現功率不足故障時,往往隨之出現排氣冒煙異常,根據排煙等工作狀況不同 ,可分別判斷故障原因。1. 排氣管有少量的排煙 此現象表明由於燃油供應不足所引起功率不足,所供燃油量僅能滿足起動、空載或低負荷下工作需要,其故障原因是:(1) 燃油管路有堵塞或泄漏現象。(2)調速器調速彈簧發生永久變形或本身調整不當。2.排氣管排出大量白煙 此現象表明由於燃燒過程不完善,使柴油蒸汽和水蒸汽從排氣管排出所致,故障原因是:(1)供油提前角太小。(2)氣缸壓縮壓力不足,使燃油燃燒不充分。該故障表現為在起動後冒白煙,而柴油機溫度升高後又轉為黑煙。(3)柴油機過泠,即水溫和油溫太低或升不上去。主要原因是:預熱時間太短,節溫器失效處於常開位置不能關閉等(4)燃油質量不好,含有水分太多,或冷卻水漏入燃燒室內等。3.排氣管排出大量黑煙 此現象表明由於柴油不能完全燃燒,一部分碳元素燒不完,形成遊離碳,懸浮在燃氣中,和廢氣一起排出所致,該故障原因是:(1) 噴油器霧化不良,燃油燃燒不充分。該故障在柴油機機油、水溫低時冒白煙,而溫度上升後轉為黑煙。(2)噴油泵各缸供油不均勻,有一個或幾個缸供油量少,而另幾個缸供油量多。(3) 進排氣阻力太大。主要由於空氣濾清器污損嚴重;排氣管阻力大等原因造成的。(4)增壓器故障。由於增壓器轉子轉速下降,進氣壓力降低,出現漏氣現象等原因,使氣缸充氣量減少。主要是因為壓氣機和渦輪的進氣管路堵塞或漏氣;軸承磨損嚴重或轉子有碰擦現象所引起的。4.柴油機過熱 柴油機過熱是指水溫和油溫超出規定範圍。過熱現象使充氣量減少,摩擦面上機油粘度降低,導致運動件拉毛,摩擦阻力增加。引起過熱的主要原因是:(1)冷卻水量不足;(2)水泵故障使供水量減少;(3)風扇傳動皮帶鬆弛使散熱效果下降;(4)水道、機油冷卻器及散熱器漏水或污堵、水垢嚴重等。5. 摩擦耗功增加 摩擦耗功增加的主要原因是:(1)活塞、活塞環將氣缸套拉毛;(2)各軸瓦、襯套與配合的軸頸間拉傷。三、柴油機轉速不穩定柴油機轉速不穩定表現為轉速忽高忽低的不正常現象。保持柴油機轉速穩定的條件有:(1)各缸所發出的功率應相等,即要求各缸的供油量、供油提前角和壓縮壓力均應相等。(2)各氣缸內燃燒狀況應穩定、均勻。(3 柴油機所驅動的負荷應穩定。(4)調速器應保持良好的工作狀態。轉速不穩多是由於燃油調速系統的作用失常所造成的,其主要原因有:(1)燃油系統中有空氣、水分,或油路中有堵塞,使供油時斷、時續,供油不暢、供油量少。(2)各缸供油量和供油提前角不一致或不符合規定要求。(3)調速器工作不正常,一般在調速彈簧彈力減弱後,調速性能發生了變化。四、柴油機排氣煙色不正常柴油機在帶負荷運轉時,正常排氣煙色一般為淡灰色,在短時間高負荷運行時出現深灰色也屬於正常狀況。如果柴油機運轉時排氣冒白煙、黑煙或藍煙,則說明排氣煙色不正常。出現排氣煙色不正常時,往往伴隨有排氣聲不均勻連續,使柴油機功率下降,運轉不穩定。判斷排氣煙色不正常的原因時,必須通過仔細觀察排煙的顏色,是否伴有放炮聲和金屬敲擊聲,排煙是連續的還是斷續的,煙是突然出現還是逐漸發展的,曲軸箱呼吸器處是否也有不正常冒煙現象等,經仔細觀察、分析和檢查,按不同排氣煙色便能準確迅速地判斷出故障原因。1.排氣冒黑煙 排氣冒黑煙是由於柴油在極端缺氧的情況下燃燒,一部分碳元素燒不完,形成遊離碳,這些遊離碳,懸浮在燃燒氣體中,和廢氣一起排出,就造成排氣冒黑煙,所以排氣冒黑煙是燃燒不良的一種標誌。柴油機燃油和空氣混合時間短,從總的看來,燃燒室內存有過量空氣本來足夠用於燃燒,但因混合不均,只形成局部燃燒,因此較易冒黑煙。汽油機混合氣是均勻的,雖然用濃混合氣也不大冒煙。機器不允許長期在冒黑煙情況下工作,因為這會使燃燒室大量積炭,造成活塞環咬死,氣門漏氣,噴油器針閥咬死等一系列故障。常見的冒黑煙的原因 :(1)燃料供給系統的故障。如噴油器霧化不良油孔堵塞;各缸供油量不一致;供油提前角太大或太小等。如果噴油器霧化不良或油孔堵塞。特點是低速較高速嚴重,在各種負荷下都冒黑煙,並且起動困難。如果供油提前角太小,或者說噴油過遲。當噴油時活塞已下行,空氣分散,燃油不能和空氣很好的混合,燃燒室局部區域形成極端缺氧的燃燒,形成煙氣。另一方面因燃燒效率低,油耗率高,同樣的負荷下因燒油多產生的煙也多。特點是機器無力,易過熱,高速更嚴重,並且伴有起動困難。如果供油提前角太大,或者說噴油過早。在氣缸中的壓力、溫度較低的情況下,供油時間過早的柴油機會導致部分柴油燃燒不完全,形成炭粒,從排氣管噴出,造成冒黑煙。(2)進、排氣系統故障。如果排氣冒黑煙是逐漸發展嚴重的,且排煙不連續、不均勻性不明顯,轉速下降和不穩定現象也不明顯,往往是由於氣門密封不嚴;活塞環嚴重磨損或開口位置未錯開造成漏氣;空氣濾清器或進氣管堵塞;燃燒室積炭過多等原因造成的。如果空氣濾或進氣管堵塞。特點是起動正常,高速無力或無高速,一加負荷,排氣就冒黑煙。如果排氣冒黑煙時,曲軸箱呼吸器處的排煙也增多,則表明排氣冒黑煙是由於活塞環漏氣所造成的。3)柴油機使用不當也容易造成冒黑煙,如柴油機超載運行;供油提前角和配氣相位調整不正確等。如果負荷過重。特點是在冒黑煙的同時,機器轉速下降,當負荷降低黑煙就消失。2.排氣冒白煙 柴油機排氣為灰白色煙一般是由於柴油蒸發隨廢氣一起排出,而顏色很淡時則是有水蒸氣排出。排氣冒白煙是由於進入燃燒室內的柴油蒸發後未燃燒或燃燒室內進入水所造成的,引起該故障的原因主要是:(1)冷卻水的溫度過低,造成燃燒不良。(2) 氣門、活塞環等處密封不嚴造成漏氣,使氣缸內壓縮壓力過低。(3)燃油中含有水。(4)燃燒室內漏入水,造成原因有氣缸蓋或缸套裂紋;氣缸墊損壞;噴油器護套密封不嚴等。3.排氣冒藍煙 柴油機排氣冒藍煙一般是由於大量機油竄入燃燒室後蒸發形成機油蒸氣,隨廢氣排出所造成的。若機油被燃燒,則又會冒藍煙,造成燃燒室內嚴重積炭,機油消耗量顯著增加。機油一般是通過活塞環的間隙及氣門與導管的間隙進入燃燒室的。機油竄入燃燒室內的原因是:(1)油底殼內的機油過多。(2)活塞環和氣缸套的磨損過大。(3)活塞環被積炭膠結在活塞環槽內,或活塞環彈力不足,環開口沒有錯開,油環上下面裝反。(4)氣門桿與氣門導管磨損間隙過大,使潤滑氣門機構的機油吸入氣缸內。(5)新機或大修後的柴油機沒有經過充分的磨合運行,造成氣缸密封性差。五、柴油機發出不正常的響聲柴油機正常運轉時,也要發出較大的響聲,柴油機正常聲音應為連續、均勻的,主要是由進氣、排氣、燃燒過程和齒輪傳動機械摩擦所發出的。當柴油機內部機件磨損間隙過大,零件鬆動及斷裂損壞,零件卡住,裝配不正確和過程惡化時,便會發出不正常的響聲。柴油機發出不正常的響聲是多種和複雜的。往往在同台柴油機上,不同性質的故障反映出的響聲相似,而在不同的柴油機上,同樣性質的故障反映出來的響聲卻不一樣。柴油機工作時,正常聲音和不正常的響聲混雜在一起,有時很難分辨。但是,不同的響聲一般都有不同的規律。檢查響聲時,通常是用一跟長約半米細鋼條(或長螺絲刀),把鋼條的一端磨尖,觸靠在柴油機的被檢查部位表面上。另一端做成圓球形,貼在人的耳朵上。這樣,響聲能通過鋼條傳入耳內,就可以根據音調的高低、輕重、大小來進行判斷。常見柴油機不正常響聲有以下幾種:1.機械敲擊聲 柴油機運動件由於磨損,使配合間隙加大,工作時產生較大的衝擊作用而產生敲擊聲。這種敲擊聲開始較輕微,隨著磨損加劇而逐漸嚴重。這類敲擊聲一般是周期性出現,並伴隨有柴油機振動加劇現象。此外,柴油機零件損壞,或安裝調整不當,工作時出現不協調現象,也會出現不正常的敲擊聲,這類響聲一般是突然出現的。(1)主軸承的敲擊聲當主軸承螺母沒有上緊或鬆動,主軸瓦磨損嚴重或出現燒損現象,或因裝配調整不當,都會使軸瓦與主軸頸間的間隙加大,柴油機工作時便會產生衝擊作用,而出現敲擊聲。一般主軸承間隙過大所產生的敲擊聲是鈍啞的,而主軸承燒損後的衝擊聲則較清晰。上述敲擊聲隨著柴油機轉速升高和負荷加大將變的更為清晰,並隨著柴油機振動加劇,機油壓力也明顯下降。主軸承的敲擊聲可通過機體兩側主軸承部位聽到。(2)連桿軸承敲擊聲當連桿螺栓沒有上緊、鬆動或發生斷裂現象,連桿軸瓦磨損嚴重或燒損,都會使連桿軸瓦與連桿銷之間的間隙增大。柴油機工作時,連桿銷與軸瓦間產生很大的衝擊負荷,而發出不正常的敲擊聲。連桿軸承敲擊聲與主軸承相似,但比主軸承敲擊聲輕而響,音調清脆而發出「當、當」聲。當柴油機猛提轉速或驟增負荷時,響聲更明顯, 而無負荷時不明顯。連桿軸承敲擊聲可通過機體兩側中、上部位處聽到。(3)活塞銷敲擊聲當活塞銷與連桿小頭襯套間隙過大或活塞銷與銷座配合過松時,會產生衝擊作用而發出不正常衝擊聲。它是一種非常尖銳、音調甚高而明顯的金屬敲擊聲。當柴油機轉速變化時,特別是由高速突降到低速時,從氣缸上部位置處可聽到尖銳」 當、當」金屬衝擊聲。低速時響聲緩慢而明顯,猛提轉速時,響聲也隨之加大加快。柴油機溫度升高後,響聲不減弱。(4)活塞環敲擊聲因活塞環折斷;活塞環與環槽間隙過大;或由於氣缸套磨損後,氣缸套頂部出現凸肩,使第一道活塞環與缸套凸肩相碰所造成。如果活塞環折斷,會發出「唰、唰」聲響; 如果活塞環與環槽間隙過大會發出比較鈍啞的「啪、啪」錘擊聲,隨著轉速的聲高,響聲也隨之加大,且會變成較嘈雜的聲音;如果活塞環碰撞缸套凸肩,則產生金屬碰擊聲。(5)氣門與活塞碰撞聲因氣門間隙調整不正確,使氣門卡在開啟位置;或活塞連桿組安裝不正確,造成氣門與活塞頂面碰撞,發出沉重而均勻、有節奏的敲擊聲。柴油機帶負荷運轉一段時間,溫度升高後就響的更厲害。發現氣門與活塞碰撞,應及時重新調整氣門間隙,並檢查活塞連桿組安裝位置 。(6)氣門敲擊聲因氣門間隙過大;氣門桿與氣門導管間隙過大;氣門卡住;凸輪磨損嚴重所造成的。當柴油機低速運轉時,較容易聽到連續不斷、有節奏的、較輕微的「嗒、嗒」敲擊聲。轉速提高時,響聲也隨著提高。若有數只氣門響,響聲則是「的達、的達」雜亂聲。發現氣門敲擊聲,則應及時檢查並調整氣門間隙。(7)氣門彈簧折斷的敲擊聲因氣門彈簧過軟或折斷所造成。它發出「嚓、嚓」的聲音。嚴重時氣門落下與活塞頂發生碰撞。而發出巨響,同時進氣管或排氣管中冒出大量黑煙,發生活塞及氣缸蓋破壞性事故。發現氣門彈簧折斷的敲擊聲,應立即拆檢更換合格彈簧 。2.燃燒過程不正常響聲 (1)噴油時間過早的敲擊聲因噴油時間過早,使柴油在溫度和壓力較低的情況下噴入燃燒室,造成柴油發火時間延長,燃燒室內積聚較多柴油,一旦發火,這時柴油同時燃燒,溫度和壓力急劇增長,產生敲擊聲;或噴油時間過早,使活塞還在向上止點移動時柴油便燃燒起來,使壓力增長更快,使之在氣缸內產生清脆的「當、當」聲。發現上述不正常響聲,應及時檢查並調整供油提前角。(2)噴油器滴油的敲擊聲因噴油器針閥卡在噴油位置;或噴油泵出油閥因磨損嚴重或卡住而失去作用,不能及時地開啟與關閉,造成噴油嘴處滴油現象,從而引起氣缸內無一定節奏、清脆、響亮的金屬敲擊聲。與此同時,排氣管也會出現放炮聲和冒灰白色煙,出現柴油機運轉不穩定的現象。發現上述異常聲響,應檢查噴油器和出油閥,並進行清洗和修復,必要時更換新件。(3)噴油泵的不正常響聲因柱塞偶件之間配合不良,潤滑不佳時,會發出刺耳的怪聲。此時因立即拆檢。工作時若噴油壓力過高時,噴油泵內便發出「呼、呼」的響聲,而且響聲總是在噴油時發生的。原因是噴油器的油孔堵塞,應及時進行拆檢、清洗。(4)活塞環的漏氣聲因活塞環和氣缸套嚴重磨損;活塞環開口間隙過大或各環開口安裝位置重口;活塞環彈力不足;氣缸套內壁上有溝槽;活塞環卡在環槽內等原因,造成活塞環漏氣,會發出空洞的「鏗、鏗」聲。與此同時,曲軸箱呼吸器處有大量煙氣冒出。輕微的漏氣聲,通過柴油機一定時間運轉,使活塞環與氣缸套進行磨合後,便會逐漸消失。嚴重的漏氣聲一般不能磨合消失,相反卻會使燃燒過程惡化,功率下降,機油消耗增多。3.齒輪的敲擊聲 正常情況下齒輪之間有一定的嚙合間隙,工作時會發出輕微的響聲,這對柴油機的工作和壽命影響不大,是屬於正常現象。當因某些原因使齒輪之間正常嚙合狀態被破壞後,工作時便會發出「咔啦、咔啦」的金屬碰撞聲。在柴油機降低轉速時的響聲,往往大於提高轉速時的響聲。造成齒輪不正常嚙合的原因有 :(1) 齒輪側面間隙過大或過小。(2) 齒面磨損嚴重或有刮痕。(3) 有斷齒現象。(4)齒輪軸承間隙過大,或支承軸鬆動。當發現齒輪有嚴重的敲擊聲後,應進行檢查,找出原因,及時排除。六、柴油機振動大柴油機振動現象是由於其結構上出現不平衡現象,或各項工作過程不平衡所引起的。嚴重的振動現象往往伴隨有異常響聲,用手觸摸柴油機機體時,有麻木的感覺。嚴重的振動可使柴油機零件受到疲勞載荷作用而損壞,並使軸承油膜遭受破壞,造成零件嚴重磨損,並將大大縮短柴油機的使用壽命,甚至無法工作。引起柴油機振動大的主要原因有:1.零件加工或裝配不合格,使柴油機結構不平衡,如:(1) 曲軸組未經動平衡試驗和調整。(2) 飛輪未經靜平衡試驗和調整,或其安裝位置不正。(3) 各缸活塞連桿組重量不一致。(4) 曲軸發生彎曲變形,或軸承間隙過大。2. 各缸工作過程不平衡,造成的主要原因有:(1) 各缸供油量不均勻,供油提前角不一致。(2) 各缸噴油壓力不一致。(3) 各缸壓縮比不一致。3. 柴油機安裝不正確,如:(1)柴油機曲軸軸線與被驅動機械軸線不同軸。(2) 被驅動機械轉子組不平衡。(3) 柴油機安裝基礎不牢固,固定螺栓鬆動。七、柴油機過熱柴油機過熱是指受熱零件的溫度超過規定允許範圍,主要表現為水溫過高。柴油機發生過熱,使受熱零件的機械性能下降,造成零件變形,產生裂紋,甚至斷裂。破壞了零件之間的正常配合,造成運動件卡死,表面拉傷現象。還使氣缸內充氣量減少,降低輸出功率。柴油機過熱使機油溫度升高,破壞了正常的潤滑作用,給柴油機正常運行帶來極大威脅。造成柴油機過熱的主要原因有:1.冷卻系統故障 (1)散熱器內缺水。(2)水泵葉輪損壞,或被污泥、雜物堵塞。(3)水管內有氣泡形成氣塞。(4)冷卻系統內水垢嚴重,或水路通道被堵塞。(5)風扇皮帶鬆弛,風扇工作效率下降。 (6) 散熱器內水垢嚴重,外部表面積污較多,使其散熱效率大大降低。2.燃燒過程故障 (1)供油提前角過小,柴油機產生後燃現象,使柴油機受熱嚴重。(2)進、排氣門關閉不嚴,氣門間隙過小,(3)燃燒室內積碳過多,其導熱不良,使氣缸內的熱量不能傳到冷卻水裡去,造成氣缸內部溫度很高。(4)各缸供油量不均勻,個彆氣缸供油量過大,造成局部氣缸過熱。3.使用維護保養不當 (1)柴油機長時間超負荷運行,使柴油機溫度過高。(2)因潤滑油路堵塞,造成機油壓力下降,機油量小,使潤滑不良。潤滑表面出現干摩擦現象,使局部溫度急增。八、機油壓力過低保持可靠地潤滑是保證柴油機正常運行必不可少的條件。機油壓力是表示柴油機潤滑系統工作狀況的重要指標。各種柴油機都規定有正常工作時機油壓力的要求,同時還規定有最低油壓的限制要求。因此。在柴油機使用過程中必須密切注視機油壓力的變化。造成柴油機油壓過低的主要原因有:(1)油底殼內油麵過低,不能滿足機油循環的需要。(2)機油中混入柴油或水,使機油粘度過低。(3)機油泵磨損嚴重,裝配不符合要求。(4)調壓閥壓力調節不對,使機油泄露嚴重。(5)機油管路堵塞,或產生漏油現象。(6)機油濾清器被污物堵塞,流通阻力太大。(7)機油冷卻器堵塞,散熱效果下降,造成油溫過高。 (8) 主軸承、連桿軸承等潤滑面處間隙太大,造成機油泄露嚴重,使油壓下降。九、飛車飛車是指柴油機轉速失去控制而自動升高,以致大大超過規定的最高使用轉速的故障現象。飛車是由於柴油機故障所引起的重大事故,它對柴油機造成極大危害。因為柴油機進氣阻力較小,隨轉速的升高,進氣量降低不大。而噴油泵的供油量卻隨轉速升高而有所增加。使柴油機轉速增加更加迅速,可能升至極高的轉速。由於柴油機曲柄連桿機構具有較大慣性力,隨著轉速升高,慣性負荷急劇增大,以致造成連桿螺栓斷裂,打壞機體、活塞和氣缸蓋等零件,甚至使曲軸平衡塊和調速器飛鐵被甩掉,飛輪破裂,氣門彈簧折斷等重大事故,並直接威脅著人身安全。判斷飛車的主要依據是柴油機工作時聲響的變化,柴油機隨其轉速升高,發出的聲響(特別是排氣聲)越來越密。一般轉速在每分鐘幾百轉時,排氣聲響可數出;轉速升到每分鐘一千轉左右時,尚能較清晰的一次一次的區分開;到每分鐘二千轉左右時,響聲便連成一片;當轉速升到三四千轉時,響聲變成嘯叫。飛車現象的主要原因通常是調速器失去作用或噴油泵故障,以及操作失誤所引起的。常見的故障原因有:1.調速器故障(1)調速彈簧斷裂、失效。(2)調速器飛鐵鬆脫、折斷或卡死。(3)最大供油限位螺釘鬆脫或變位,使齒條移向最大供油一邊。(4)調速器內零件鬆脫或產生卡滯現象,使調速器失靈。2.噴油泵的故障(1)噴油泵齒桿在最大供油位置卡死。(2)齒桿與連接拉杆之間鬆脫。(3)齒桿與柱塞扇形齒輪嚙合位置裝錯。(4)柱塞偶件安裝不正確。(5)調節拉杆在最大供油位置時,柱塞偶件卡死。3.操作與維護失誤(1)起動時,因多次起動失敗,往氣缸內噴入大量柴油,起動後燃燒過程不停。(2)使用保養不良,使噴油泵、調速器在停用期間鏽蝕,使有關零件卡死在最大供油位置。常用緊急停車方法有:(1)切斷油路。迅速將油門拉到停車位置,或關掉燃油油路開關。但由於產生飛車多數原因是油門失去對油泵柱塞的控制,且在低壓油路中還存留有相當數量的燃油,關掉油路開關後也不能很快斷絕向氣缸內的燃油供應,難以控制柴油機很快停車。直接切斷高壓油管油路,多數情況下可實現迅速停車的目的。(2)切斷氣路。當柴油機裝有防爆裝置時,可迅速關閉防爆裝置碟門,以切斷空氣進氣通路。對於小型柴油機,進氣通道較小時,可直接用棉衣等物直接將空氣濾清器包住,或拔下空氣濾清器直接堵住進氣口。只要採取措施,將進氣通道切斷,使空氣不能進入氣缸內,柴油機便迅速停車。這是緊急停車的一種常用方法,其作用迅速、有效,且對柴油機不會產生危害十、柴油機自動停車柴油機運行過程中,操作者未進行停車操作,而自行停止轉動。造成柴油機自動停車的原因很多,並出現不同的停車過程,有的是轉速逐漸下降直至停車;有的是轉速聚然下降停車;還有的轉速下降較快,並伴隨有零件相互碰撞的響聲。根據突然停車現象,可分別判斷出故障原因。常見的現象有:1.燃料供給系統的故障 燃料供給系統的故障通常是使供油中斷或油量很小,造成柴油機停止工作。此時轉速是逐漸下降直至停車,且沒有異常聲音和現象。該系統故障主要有:(1)燃油箱內柴油用完或油路開關因振動而自動關閉。(2)油路堵塞。(3)燃油系統內進入大量空氣,使燃油不能連續噴入燃燒室內。(4)柴油內混入較多水分。(5)燃油管破裂或接頭處鬆脫。(6)噴油泵柱塞或出油閥等卡住,或柱塞彈簧斷裂而不供油。(7)噴油器的噴油孔堵塞,或針閥卡在不供油的位置。2.配氣系統的故障 配氣系統的故障通常是使供氣中斷,或壓縮壓力不足,迫使柴油機停止工作。其停車速度較快,有時伴隨有零件相互碰撞的響聲。(1)進氣管及空氣濾清器因贓物被堵塞。(2)氣門彈簧折斷,氣門卡死,氣門鎖片脫落。(3)氣門間隙過大或調整螺釘鬆動。3.運動件故障 運動件故障通常是相互配合表面之間卡死,使其不能運動,迫使柴油機停車,此時柴油機出現聚然停車,停車後轉不動曲軸。(1)發生活塞咬缸事故,(2)曲軸與軸瓦咬住。(3)主軸承蓋斷裂,或曲軸斷裂。4.安全保護裝置發生作用 是指欠壓自動停車裝置、超速安全裝置和防爆裝置等安全保護裝置發生作用,迫使柴油機停車。此時可能存在兩種情況:一是柴油機運行參數超出規定的範圍(如油壓過低、轉速超速等)時,安全裝置正常發揮作用;另一種是安全裝置本身出現故障,發生誤操作。
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