拖拉機排黑煙故障分析與排除

王明宇

摘 要：導致拖拉機排黑煙的故障原因有很多，通過實例講述了拖拉機排黑煙故障的診斷與排除方法。

關鍵詞：拖拉機；排黑煙；故障分析

中圖分類號：S219.07 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.07.044

拖拉機冒黑煙現象較為普遍，導致拖拉機冒黑煙的原因有：供油時間過晚、供油量過大、配氣相位失準、空濾器或進氣道堵塞、增壓器失效、噴油器霧化不良或卡死在開啟位置、氣門關閉不嚴等。

每種故障導致的拖拉機冒黑煙的現象并不相同，如供油時間過晚導致的拖拉機冒黑煙是連續的，同時伴隨功率下降、柴油機過熱；供油量過大導致的拖拉機冒黑煙也是連續的，但功率不下降或有所增大，燃油消耗量明顯增加；配氣相位失準、空濾器或進氣道堵塞、增壓器失效，導致的拖拉機冒黑煙也是連續的，同時發動機功率下降，著火聲音異常；噴油器霧化不良或卡死在開啟位置導致的拖拉機冒黑煙是斷續的，同時伴有發動機功率下降，輕微缺腿或油嘴過熱；氣門關閉不嚴導致的拖拉機冒黑煙是斷續的，同時伴有發動機功率下降，個別缸壓縮壓力低，搖轉曲軸有漏氣聲。

我們在工作中遇到一臺大馬力履帶拖拉機，在工作中出現功率下降，冒黑煙，并且發動機排氣聲還出現發悶。同時還出現氣門間隙變化快，調整頻繁，嚴重到從進氣管向外排氣。

1 故障原因解析

根據上述故障現象，經過分析認為問題可能出自配氣部分，又據該拖拉機駕駛員反映，上述現象是在上次維修時鑲氣門座圈之后出現的。這就更進一步確認問題出現在配氣部分的判斷。為此將發動機汽缸蓋拆下，經初步檢查發現，四個缸的進、排氣門的下陷度比較大，已有4 mm（標準為0.5 mm，極限為3 mm）左右。在較短的時間內氣門座圈磨損量之大實屬罕見。由此可判斷為上次所鑲氣門座圈的原材料質量太差太軟所致。

由于氣門所鑲原材料質量差，而進、排氣門材質較硬，遇到氣門座圈太軟，故在進、排氣門開閉沖擊之下就會加速磨損，在較短時間內就會出現磨損量過大的問題。進、排氣門座圈的磨損量大，就導致氣門下陷度亦隨之增加。又由于氣門的下陷度會增加燃燒容積，進而降低汽缸的壓縮比。

當汽缸壓縮比降低后，壓縮終了時汽缸內的氣體壓力和溫度就會相對降低，這樣就會造成進入汽缸的燃料燃燒不完全，排氣管就會冒黑煙，并且發動機排氣聲音就會發悶。由于氣門座圈磨損快，故氣門的下陷度也會隨之增加。又由于氣門的下陷度不斷增加，那么氣門就會向汽缸蓋上方增加一個距離，這樣就會導致氣門間隙變小或變無，在這樣情況下，就得被迫調整氣門間隙，再由于氣門座圈磨損快，因此就會頻繁調整氣門間隙，同時發動機功率也會減少。

2 故障的排除

根據故障原因，需重新鑲氣門座圈、重新鉸氣門座圈、重新研磨氣門、重新調整氣門間隙。

2.1 氣門座圈的鑲制

鑲制氣門座圈按如下步驟進行：（1）氣門座圈材料應與缸蓋材料相同，以免因膨脹系數不同而使座圈在工作中松動脫落，選用硬度為HRC16-21的細晶粒灰鑄鐵。（2）氣門座圈的制作。根據孔的尺寸配制座圈，并要求座圈與孔的緊度為0.07～0.12 mm，座圈外圓最好用外圓磨床加工。座圈加工后，外圓的圓度和圓柱度誤差不大于0.01 mm；外圓表面與端面垂直度誤差不大于0.02 mm。（3）熱鑲氣門座圈。將缸蓋加熱到200～300 ℃，將冷的座圈放入孔內，讓其自然冷卻。熱鑲時座圈與孔的過盈為0.2～0.25 mm。熱鑲時對座圈表面的加工精度要求不高。氣門座圈鑲好后再按前述的方法鉸氣門座。（4）冷鑲氣門座圈。在常溫下，用壓力機或手錘通過沖頭直接將座圈打入或壓入孔中。

2.2 氣門座圈的最后加工

（1）鉸削。鉸削氣門座時要正確選擇鉸刀的尺寸和形狀。鉸削氣門時，為了保證氣門與座有正確接觸位置以及接觸印痕的寬度，應特別注意鉸出的氣門座中心線與氣門導管的中心線重合，鉸刀是以插入氣門導管內的鉸刀桿來定中心的。因此，要在氣門導管鑲入和鉸配后，再進行氣門座的鉸削。氣門座的鉸削可分初鉸、精鉸和光磨，要求保證其工作面角度和粗糙度。

（2）互研。為了提高氣門與座圈的密合程度，經鉸削加工后的新的氣門座，還需與氣門互相研磨。研磨時將氣門頭部圓錐面均勻涂上一層氣門砂，將氣門桿插入氣門導管中，用氣門捻子吸住氣門頭部，使捻子帶動氣門在氣門座上往復轉動，同時，提起氣門輕輕拍打氣門座，至氣門工作圓錐面出現一條整齊均勻的暗灰色環帶為止。配對研磨一般分初研和精研兩次進行，初研用粗砂，精研用細砂。研磨后的密封圓錐面應無麻點、剝落等缺陷，密封環帶要均勻一致，位于氣門圓錐面的中部；接觸環帶寬度以1.2～2.5 mm為宜。接觸環帶過寬會加劇磨損和影響氣門散熱，過窄則易漏氣和形成積碳。氣門與氣門座配對互研后，應進行密封性檢查。常用的方法是將氣門放入氣門座內，在氣門頂下沉處注入煤油，經2～3 min，油面不下降（無漏油）為佳。為了保證修復質量，應檢驗三個位置，即氣門每轉動120°檢驗一次。研磨時注意以下事項：①氣門與氣門座要對號入座，保持成套性。為此，從缸蓋上拆下氣門開始，直至換新氣門都應打上標記。②邊研磨邊檢查，以免研磨時間過長，導致接觸環帶過寬。③待各氣門研磨好以后，洗凈并擦干，然后將氣門一一對應裝入各氣門座。

該拖拉機的配氣部分經過上述維修并經精心安裝和試車，結果顯示，發動機功率充足，冒黑煙現象消除，并且發動機聲音發悶現象也隨之消除。