柴油機常見故障現象分析與排除

吳國莉

摘 要：結合作者理論知識和實際經驗，對柴油機工作中出現的振動異常、機油壓力表指針異常擺動、噴油泵里進入空氣故障現象進行了分析，提出了解決辦法，為柴油機使用與維修提供參考。

關鍵詞：柴油機；故障現象；排除

中圖分類號：S218.5文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.03.034

1 柴油機工作時振動異常

由柴油機的結構特點可知，柴油機振動是不可避免的，尤其是單缸柴油機，曲軸曲柄、連桿軸頸、連桿大頭偏在曲軸旋轉中心的一邊，曲軸旋轉時會產生離心慣性力；活塞、活塞銷、連桿等在往復運動中會產生往復運動慣性力。這些慣性力使柴油機在工作時產生劇烈振動。因此，柴油機上裝有雙軸平衡機構，目的是將這些引起振動的力盡量予以抵消，使柴油機能平穩地工作。如果柴油機工作時產生的振動得不到平衡，柴油機將劇烈振動，使人產生麻木的感覺，或振動噪聲讓人無法忍受。振動產生的原因與排除方法如下：

（1）平衡軸問題帶來的振動。在安裝平衡軸時，齒輪記號未對好，不能保證正確的嚙合關系，這時柴油機振動較大，應重新對準記號。平衡軸因鍵槽加工角度不對，因此不管齒輪怎樣對準都會引起振動。上、下平衡軸對調使用，雖經重新對好齒輪，但其鍵槽角度仍然相差，振動現象即不能消除。裝配時漏裝平衡軸齒輪平鍵，或平衡軸與其齒輪配合過松，產生滾鍵時，柴油機也會產生振動。曲軸軸向間隙過大，平衡軸軸向竄動較大時，也會引起柴油機振動。

（2）柴油機安裝基礎、底架不牢固，固定螺釘未擰緊或松動，引起柴油機振動，應重新擰緊。柴油機與配套機具剛性連接時，兩者同軸度差值較大，易產生振動。

（3）飛輪問題帶來的振動。飛輪在柴油機作功行程時儲存能量，幫助其它三個輔助行程（排氣、進氣、壓縮），使曲軸保持均勻旋轉。在柴油機大修后，都要對飛輪進行動平衡實驗，飛輪組件的不平衡量不應大于原廠的規定。如果飛輪的不平衡量超過要求，或飛輪螺母未上緊，飛輪松動，都將造成柴油機工作中出現大的振動，所以應重新對飛輪進行靜平衡校正或更換新的飛輪。連接在飛輪上的皮帶盤由于某些原因破損嚴重，并在圓周上極不均勻，也產生了類似飛輪靜不平衡引起的振動。

（4）柴油機轉速不穩定，有“游車”現象，會極大地影響與之配套的農機具工作的穩定性。若柴油機轉速頻率等于配套的農機具的固有頻率，將產生共振，引起拖拉機振動加劇。

2 機油壓力表指針異常擺動

柴油機工作一段時間后，潤滑系統中會出現一種異常現象，柴油機負荷轉速十分穩定時，機油壓力表卻不停地擺動，壓力波動值在0.06～0.12 MPa之間。如果你用螺絲刀或小鐵棒靠到主油道回油閥座處，還會聽到有規律的“吱、吱”聲，這種“吱吱”聲的頻率和壓力表指針擺動的頻率完全一致。機油壓力表指針擺動，表示機油壓力波動，說明柴油機主油道的油壓不穩定。

一般說來，能引起機油壓力波動的原因有三：（1）潤滑點斷續供油且負荷變化頻繁；（2）機油泵供油規律不穩定；（3）主油道回油閥頻繁開啟泄壓。但是，從設計角度看，前兩個原因的可能性不大。由此可判斷：機油壓力表指針擺動，是由于主油道回油閥頻繁開啟泄壓所致。檢查結果也證明了這一點。柴油機的主油道回油閥是球閥結構，其特點是壓力可調，調節油壓范圍為0.2～0.3 MPa。當來自機油濾清器或機油散熱器的機油壓力超過閥的調整壓力時，回油閥開啟，一部分機油沖開閥門，流入發動機油底殼。閥門開啟后，機油壓力要下降，這是由柴油機自身特性決定的。如果機油供不應求，將導致機油流向主油道。由于油壓低，油閥關閉以后，機油壓力增加，當增至回油閥開啟力時，又沖開閥門，如此反復，就產生了壓力波動，出現機油壓力表指針擺動現象（由于主油道回油閥距機油壓力表較近，故反應亦較直接）。此時，如果機油壓力在0.2～0.3 MPa范圍內變化，對柴油機潤滑的工作影響甚微，可忽略。當機油壓力的最低值（機壓力表指示值）小于0.17 MPa時，將影響發動機潤滑副中油膜的形成，導致曲軸和軸瓦的早期磨損。遇此情況，務請排除故障。

排除故障的方法是：不停柴油機，擰松主油道油閥的調整螺絲，把調整螺釘擰入1/3～1/2圈，待機油壓力表指針停止擺動及消除“吱、吱”的射油聲后，再檢查其它工況下有無指針擺動現象。故障排除后，鎖緊回油閥螺釘、螺母即可。

3 噴油泵里進入空氣

柴油機的噴油泵里進入氣體，會產生氣阻，是經常遇到的故障。人們往往從油路上找原因，結果仍不能奏效。我們分析原因，一般都出在噴油嘴和出油閥上。常因噴油嘴使用時間較長，彈簧彈力減弱，針閥和頂桿磨損；加上出油閥封閉不嚴，使噴油壓力降低，斷油不干脆。這樣，柴油機工作中，使針閥不能迅速關閉，氣體便經出油閥進入噴油泵，產生氣阻，使燃油供給中斷，自動滅火。在單缸柴油機上表現為啟動困難或根本啟動不著；在多缸柴油機上，因有的噴油嘴噴油壓力正常，啟動著火后很快因噴油泵進入氣體而自動熄火。如有的噴油泵出油閥技術狀態良好，封閉嚴密，斷油迅速，只是噴油嘴的毛病，則工作時，氣體經噴油器回油管進入低壓油路，然后再慢慢進入噴油泵產生氣阻。

排除上述故障，應本著先易后難的原則。先調整噴油壓力，不見效時再斷開噴油器的回油管路，不使回油進入低壓油路，如仍不能排除時，再考慮更換磨損嚴重的零件。其它如輸油泵有故障、油箱蓋通氣孔堵塞、濾芯阻塞，也會使噴油泵產生氣阻。