柴油機轉速不穩定影響因素分析

吐爾洪·吐熱克

摘 要：柴油機轉速不穩定不但使柴油機動力性、經濟性指標下降，還易引起沖擊負荷，加速傳動機件的磨損和損壞。通過對影響柴油機轉速穩定性的主要因素進行了分析，提高柴油機使用性能。

關鍵詞：柴油機；轉速；影響因素；分析

中圖分類號：S218.5文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.030

柴油機轉速不穩定分游車和轉速波動。游車是指柴油機轉速大范圍內變動，忽高忽低、聲音忽大忽小，呈周期性的變化。轉速波動是指轉速變化幅度較小，聲音不易辨別，且無規律性地在任何轉速和任何負荷下都可能出現。在低速情況下較為明顯，并往往容易引起柴油機自動熄火。轉速波動較常見。柴油機轉速不穩定不但使柴油機動力性、經濟性指標下降，還易引起沖擊負荷，加速傳動機件的磨損和損壞。下面從這兩方面對引起柴油機轉速不穩定的因素進行分析。

1 柴油機游車的原因

1.1 游車的一般性原因

造成柴油機游車的主要原因有以下兩種。

（1）噴油泵至調速器運動部分的零件阻力大，致使柴油機曲軸轉速，隨柴油機負荷變化而變化。曲軸轉速的變化經噴油泵凸輪軸轉速、調速器，反映到調節拉桿（I、Ⅱ號泵稱拉桿，單體泵稱調節齒桿）的位置改變產生滯后；而從調節拉桿位置的改變，經噴油泵噴油量反映到柴油機曲軸轉速的改變，又產生一個滯后（這兩種滯后都是不可避免的，但滯后的輕重程度，隨調速器噴油泵工作狀態的不同而不同。工作狀態較好，滯后較小；工作狀態差，滯后較大）。當零件阻力增大，滯后也增大，這就形成了游車。

（2）柴油機供油提前角過大或過小，也使其產生游車（不同的柴油機供油提前角的大小是適應不同的柴油機轉速的）。上述兩種原因形成的游車，以前種為多見。造成其反映滯后過大的原因如下：①柱塞在柱塞套內轉動不靈。②柱塞調節臂與折斷的柱塞彈簧發卡。③調節拉桿與拉桿襯套磨損嚴重、發澀。④調速器殼體內機油過稠或油面過高，運動阻力增大。⑤調速器的調速套筒襯套與調速器軸配合間隙過小、發澀。⑥調速器摩擦聯結器內外彈簧片壓緊螺母，擰緊力矩過小，導致齒輪打滑扭矩過小，或內外彈簧片彈力弱。

1.2 多缸機游車的原因

多缸機如Ⅱ號噴油泵除上述原因外，還有以下原因：

（1）兩拉桿襯套孔不同心，拉桿襯套導向面與水平面不垂直，拉桿彎曲。

（2）調節叉在拉桿上固定的位置（可轉動的范圍）不正確。

（3）飛球座總成在飛球（圓盤）支架等分槽內滑動的阻力大。其原因：一是由于飛球與飛球座各方面的誤差，使飛球座總成的重心不可能在對稱中心的平面上，而使飛球座總成歪斜。同時，6個飛球座總成的歪斜程度不一，互相牽制，因而造成飛球座總成運動不靈。從支架上飛球座總成接觸的摩擦痕跡，亦可說明這種現象。這一阻力的大小，還受傳動盤與推力盤斜面粗糙度的影響。當傳動盤粗糙度小，推力盤粗糙度大或反之，都會造成飛球座總成歪斜，阻力增大。二是由于轉速突然變化時，傳動盤與推力盤不可能同步，而造成飛球座總成在另一平面內歪斜產生阻力。這一阻力則受推力盤轉動靈活性的影響，推力盤轉動靈活性好，則阻力小。反之，則阻力大。上述兩種情況，都和球座總成與支架本身技術狀態有關。試驗證明：支架兩邊的不平行度越小，粗糙度越小，槽的兩側越光滑、無毛刺，則調速器的靈敏度越高。

（4）推力盤平衡性的影響。由于推力盤毛坯不均勻，加之加工偏移，當外表又沒加工時，造成壁厚相差甚大。再加上裝配誤差等影響，導致推力盤重心偏移，轉動時產生明顯的晃動，這種有害的晃動直接影響飛球座總成工作時的穩定性，致使飛球座總成與支架之間阻力增大，而引起游車。特別是當傳動軸套與推力盤的配合間隙過大時，這種影響就更加厲害。

1號噴油泵調速器傳動盤橡膠緩沖塊損壞，也常引起柴油機游車，并多在柴油機空轉最高轉速時出現。主要原因是：傳動盤隨凸輪軸間斷的轉動。轉動時，柴油機轉速下降；停轉時，柴油機轉速上升。

2 轉速波動的原因

造成柴油機轉速波動的原因除上述柴油機游車的原因外，還有下列原因：

（1）飛球磨損。怠速時飛球的張開度最小，彈簧滑套因飛球的小滾輪磨損而過分的伸向飛球，與飛球本體發生無規則的直接碰撞，造成怠速不穩定。此時，用手輕觸加油操縱桿，會有輕微的被撞擊感。

（2）怠速彈簧彈性變差或調整不當。柴油機運轉時，負荷增加會使轉速降低。若怠速彈簧或啟動彈簧變軟，供油齒桿就不能迅速地向增油方向移動以提高轉速，嚴重時將造成柴油機自動熄火。

（3）穩速彈簧調整不當。在怠速運轉時，因飛球離心力小，調速的控制力也小。如果柴油機驟然減速，供油拉桿的調節移動可能超過怠速位置，使柴油機熄火。為了防止這種情況發生，在調速器蓋后正對供油齒桿方向安裝了穩速彈簧，若彈簧太軟或調整偏后，將減弱或不起穩速作用，使怠速運轉不穩定。

（4）低壓油路供油不暢或含有水和空氣。這將使供油量時大時小，特別在低速區域會導致柴油機工作不穩定。

（5）噴油泵支承凸輪的凸輪軸錐軸承磨損過大。這種情況下會造成凸輪軸在軸向產生無規則的竄動，使柴油機轉速不穩。

（6）噴油泵供油不勻，供油不正時或噴油不良。在低速運行的情況下，若供油不勻或供油不正時，就會對轉速的穩定性帶來較大的影響，不過這種不穩定表現得稍有規律，且周期性較短。

（7）氣缸壓縮力不足。氣缸壓縮力下降時，由于各缸下降的程度不一定相同，即使噴油泵供油均衡，燃燒情況仍有可能有區別，造成低速時轉速不穩定。