港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障的分析與診斷

郭英軒，鄭俊華

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海536000）

港口流動(dòng)機(jī)械，是現(xiàn)代化港口進(jìn)行裝卸、搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)等作業(yè)必不可少的機(jī)動(dòng)裝備，主要包括叉車，正面吊、裝載機(jī)，汽車起重機(jī)、柴油型龍門(mén)起重機(jī)等。港口流動(dòng)機(jī)械，大部分采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力。由于生產(chǎn)任務(wù)重，設(shè)備使用率高，因此故障發(fā)生率也較高。在這些故障中，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火是比較常見(jiàn)、出現(xiàn)頻率最多的故障。作為港口企業(yè)的機(jī)械設(shè)備維修人員，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障的診斷方法，對(duì)提高設(shè)備維修效率和及時(shí)保障作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有著非常重要的意義。

1 港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)，主要是柴油機(jī)，品牌和型號(hào)各有不同，其中以四沖程柴油機(jī)居多。不論是哪種柴油機(jī)，它們的工作原理都是一樣的，都是一種將柴油燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成活塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置[1]。以四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，要完成這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，必須經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣等四個(gè)步驟，通過(guò)壓縮空氣產(chǎn)生高熱，使噴入霧化的柴油劇烈燃燒產(chǎn)生爆炸膨脹，形成壓力直接作用于活塞上，推動(dòng)活塞沿氣缸通道作高速的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)再通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成飛輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而為港口流動(dòng)機(jī)械提供持續(xù)的動(dòng)力。如圖1所示。

圖1 四沖程柴油機(jī)的工作原理

2 港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的主要構(gòu)造

港口流動(dòng)機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)，大多采用柴油機(jī)，其構(gòu)造主要包括兩個(gè)機(jī)構(gòu)和四個(gè)系統(tǒng)[2]。如圖2所示。

（1）配氣機(jī)構(gòu)：包括進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)座、凸輪軸、正時(shí)齒輪、進(jìn)排氣管及空氣濾清器；

（2）曲柄連桿機(jī)構(gòu)：包括活塞、活塞銷、活塞環(huán)、連桿、曲軸及飛輪；

（3）啟動(dòng)系統(tǒng)：包括起動(dòng)機(jī)及附屬裝置；

（4）燃油供給系統(tǒng)：包括燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、噴油泵、噴油器、調(diào)速器及油管等；

（5）潤(rùn)滑系統(tǒng)：包括機(jī)油泵、機(jī)油集濾器、機(jī)油濾清器和油道等；

（6）冷卻系統(tǒng)：包括水泵、散熱器、節(jié)溫器、風(fēng)扇和水管等。

圖2 港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的主要構(gòu)造

3 港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障的分析與診斷

3.1 故障現(xiàn)象

港口流動(dòng)機(jī)械在操作運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)在油門(mén)不松開(kāi)的情況下非駕駛不當(dāng)原因突然熄火，熄火后無(wú)法再啟動(dòng)。

3.2 故障原因分析

3.2.1 供油故障

（1）油箱內(nèi)的燃油耗盡，沒(méi)有燃料繼續(xù)供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行；

（2）燃油箱蓋的通氣閥阻塞，因油箱封閉產(chǎn)生壓力造成燃油供應(yīng)不上；

（3）燃油濾清器堵塞，或油水分離器堵塞，造成油路不通和供油中斷；

（4）供油管路破損或漏氣，使較多空氣進(jìn)入油管，造成供油不連續(xù)、不及時(shí)或中斷；

（5）油箱中有水，使燃料達(dá)不到燃燒要求，造成發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作。

（6）燃油泵不工作，使油路失去動(dòng)力而停止流通，供油中斷；

（7）噴油故障：噴油泵機(jī)械卡死，或噴油泵軸斷、噴油泵操縱拉桿斷、驅(qū)動(dòng)齒斷、傳動(dòng)齒故障或連接銷脫落等。

3.2.2 配氣故障

配氣故障，使氣缸內(nèi)不能及時(shí)獲得燃料燃燒所需要的新鮮空氣，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)停止。發(fā)生配氣故障的可能原因有很多，主要的幾種情況是：氣門(mén)搖臂破損或斷裂、搖臂座失效或斷裂；調(diào)整氣門(mén)間隙的螺釘松動(dòng)或脫落、鎖緊螺母失效、調(diào)整螺釘脫落或失效，導(dǎo)致氣門(mén)不能打開(kāi)或打開(kāi)時(shí)間節(jié)點(diǎn)不對(duì)；氣門(mén)彈簧折斷、氣門(mén)斷頭等。

3.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械故障

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械故障，主要是運(yùn)動(dòng)部件受阻或卡死[3]，可能的原因包括：缸套咬合、活塞受熱膨脹而咬死；活塞斷裂或脫開(kāi)；有水進(jìn)入氣缸體；冷卻失效，導(dǎo)致活塞拉缸和燒缸；機(jī)油泵磨損嚴(yán)重導(dǎo)致供油壓力不足，造成運(yùn)動(dòng)部件機(jī)械燒壞、膠合或卡死；連桿螺栓脫落或折斷；連桿軸頸內(nèi)腔不及時(shí)保養(yǎng)和清洗，油泥堆積和碳化致使出油孔堵塞，發(fā)生抱軸、燒瓦等現(xiàn)象；汽缸墊沖爛；曲軸折斷或平衡軸折斷等。

3.3 故障診斷與處理

港口流動(dòng)機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，最多的是供油故障所引起，然后是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械故障引起，再次是配氣故障所引起。遇到此故障，我們秉承著“先簡(jiǎn)單后復(fù)雜”的原則，首先應(yīng)該先檢查顯性情況，再檢查隱形情況，逐步深入進(jìn)行。具體的檢查步驟如下：

（1）首先查看油箱情況，看看是不是還有油，燃油箱蓋上的通氣閥門(mén)是否通暢；

（2）查看儀表上有無(wú)“機(jī)油壓力過(guò)低”、“發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高”等情況，有則根據(jù)其對(duì)應(yīng)情況做直接的檢查與處理；

（3）手動(dòng)方式泵油，檢查油路：扭松噴油泵的放氣螺釘，用手動(dòng)泵油，查看放氣螺釘處是否有燃油流出，如果無(wú)燃油流出，說(shuō)明可能是油路堵塞，需檢查整個(gè)油路，逐一排除和確定；如果有燃油噴出，則說(shuō)明油路是通暢的；如果有少量油液流出并伴隨氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明油路中有空氣進(jìn)入，此時(shí)應(yīng)檢查整個(gè)油路，看是否有某處油管破裂或磨穿，或者是否有油管接頭未扭緊、螺母松動(dòng)等等，以確定空氣從何處進(jìn)入。查明情況后做相應(yīng)的處理；

（4）如檢查前三步無(wú)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則用起動(dòng)機(jī)方式帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，查看發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。如果發(fā)動(dòng)機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，則觀察噴油泵凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，若能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明不是凸輪軸的問(wèn)題，可能噴油泵有故障，應(yīng)進(jìn)一步檢查噴油泵，查看操作機(jī)構(gòu)是否工作正常，可扳動(dòng)油門(mén)杠桿查驗(yàn)操縱臂、操縱軸是否完好等。如果噴油泵的凸輪軸不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明凸輪軸有故障，查驗(yàn)凸輪軸是否斷裂，齒輪緊固情況是否完好，齒輪室中的齒輪是否完好等。根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的情況進(jìn)行相應(yīng)的更換或調(diào)整；

（5）如果起動(dòng)機(jī)方式下發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，則可能是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有故障。可能是機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件間的咬合或卡死，比如活塞和氣缸之間發(fā)生咬合造成燒缸、拉缸或卡死；噴油泵的柱塞卡死、曲軸和軸承之間咬合卡死等等。查明情況后做相應(yīng)的處理；

（6）如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)供油正常，發(fā)動(dòng)機(jī)也能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)仍然無(wú)法啟動(dòng)。此時(shí)打開(kāi)氣門(mén)室的外罩，檢查配氣機(jī)構(gòu)。首先查看有無(wú)明顯的機(jī)械損壞；然后在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，查看進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)是否正常工作，開(kāi)閉的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和相位是否準(zhǔn)確。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題做相應(yīng)的處理。

4 港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障檢修實(shí)例

以港口流動(dòng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障的兩個(gè)檢修實(shí)例，進(jìn)一步說(shuō)明該故障的診斷與處理方法。

4.1 實(shí)例一供油故障

2017年7月，北海職業(yè)學(xué)院T1708期暑期叉車班培訓(xùn)中，一輛3T柴油平衡重力式叉車無(wú)法啟動(dòng)。老師以此為教學(xué)契機(jī)，帶領(lǐng)學(xué)員進(jìn)行檢修。經(jīng)檢查：油箱有油，油箱通氣孔暢通，無(wú)車輛報(bào)警情況出現(xiàn)；扭松噴油泵的放氣螺釘，用手動(dòng)泵油，有少量油液流出并伴隨氣泡產(chǎn)生，由此判定油路中有空氣進(jìn)入；進(jìn)一步檢查整個(gè)油路發(fā)現(xiàn)，燃油濾清器和油泵間的油管有微小破孔，初步判斷空氣從此孔處進(jìn)入。更換該段油管后，再手動(dòng)泵油排出空氣，直至無(wú)氣泡繼續(xù)產(chǎn)生，扭緊放氣螺釘。再次打火啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常工作，問(wèn)題解決。

4.2 實(shí)例二發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械故障

2016年3月，北部灣港務(wù)集團(tuán)北海港作業(yè)區(qū)，某正面吊司機(jī)駕駛一臺(tái)正面吊開(kāi)展作業(yè)，工作進(jìn)行到一半，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，無(wú)法再啟動(dòng)。機(jī)修值班人員及時(shí)到場(chǎng)檢修，經(jīng)檢查：油箱有油，油箱通氣孔暢通，無(wú)車輛報(bào)警情況出現(xiàn)；扭松噴油泵的放氣螺釘，用手動(dòng)泵油，有燃油柱狀噴出；扭電門(mén)鑰匙，用起動(dòng)機(jī)方式帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)，由此判斷可能是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件卡死。打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)箱蓋，檢查氣缸和活塞，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)活塞連桿連接軸斷裂，活塞和氣缸咬合卡死。機(jī)修人員拆下活塞和連桿，對(duì)連接軸進(jìn)行更換，并對(duì)活塞和氣缸進(jìn)行了修復(fù)。修復(fù)后，發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常工作，問(wèn)題解決。

5 結(jié)束語(yǔ)

在港口流動(dòng)機(jī)械的檢修中，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火是最常見(jiàn)、出現(xiàn)頻率最高的故障。掌握發(fā)動(dòng)機(jī)熄火故障產(chǎn)生的原因及診斷和排除方法，能大大縮短檢查時(shí)間，提高檢修工作效率，及時(shí)保障作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火也是最典型的故障，掌握其診斷方法，能適用于多種港口機(jī)械的檢修，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，保障了生產(chǎn)的質(zhì)量、安全和進(jìn)度，對(duì)于維修人員自身來(lái)說(shuō)，在技術(shù)能力上也是很大的進(jìn)步和提升。