柴油機故障特點與診斷原則

陳學文

摘 要：簡述了柴油機主要系統結構特點、故障特點，闡述了故障分析診斷原則方法，以提高柴油機故障診斷效率。

關鍵詞：柴油機；故障特點；診斷原則

中圖分類號：S21907 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.09.038

目前我國農機維修企業以個體維修點居多，分布于鄉鎮道路兩旁，維修人員多半是沒有經過較系統的專業培訓的農機駕駛員，對拖拉機、柴油機結構原理不清楚，盲目排除故障，以拆卸換件修理為主，常常導致機器越修越壞，增加了修理成本，影響了企業的信譽。鑒于這種情況，了解柴油機結構原理、故障產生原因及排除原則，對提高維修人員的業務素質、維護機組的正常使用、提高機組使用效率等具有重要的意義。

1 柴油機主要系統結構特點

柴油機是由許多機構和系統組成的復雜機械。拖拉機、聯合收獲機、農用運輸車上用的都是柴油機，柴油機結構形式也很多，具體結構也不盡相同，但主要結構大同小異，主要由以下幾部分組成：

（1）曲柄連桿機構。它是柴油機實現能量轉換和傳遞扭矩的核心部件之一。它主要由機體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組等組成。

（2）配氣機構。是按照每個汽缸的工作過程和順序，按時打開和關閉各氣門，保證柴油機各缸及時吸入干凈空氣并及時排除廢氣。主要由氣門組和傳動機構組成。

（3）供給系。主要作用是定時、定量、定壓向燃燒室內噴入燃料，并與空氣形成可燃混合氣，保證燃料迅速、及時、完全地燃燒。供給系有油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器及空氣濾清器等組成。

（4）潤滑系。及時地將數量足夠、溫度適當的潔凈潤滑油送到運動零件的摩擦表面，實現運動副的液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損。它由油底殼、機油泵、機油濾清器、油道等組成。

（5）冷卻系。是將零件所吸收的熱量及時的傳導出去，保證發動機在最適宜的溫度下工作，既不過冷，也不過熱。水冷卻系的主要組成有冷卻水套、水泵、風扇、散熱器、節溫器等。

2 各系統故障特點

（1）曲柄連桿機構。故障癥狀主要是：馬力不足、有明顯的敲擊聲和漏氣聲。故障原因：缸套與活塞配合間隙增大，活塞銷與連桿銅套間隙增大，活塞環的邊間隙、側間隙增大，彈力不足。氣門關閉不嚴和氣門下陷，減小了壓縮比，配氣相位破壞等。

（2）配氣機構。故障癥狀主要是：氣門密封性能下降，配氣相位改變，導致發動機的動力性下降、經濟性變壞及排放惡化。故障原因：氣門和氣門座圈燒蝕和磨損、氣門桿與導管間配合間隙過大、氣門桿彎曲導致氣門與氣門座密封性差，以及搖臂和搖臂軸磨損、氣門彈簧折斷、凸輪軸損壞。

（3）燃油系。故障癥狀主要是：供油特性破壞，供油的定量、定壓、定時和均勻性不能保證。故障原因：柱塞偶件、出油閥偶件、油嘴偶件間隙增大，調速器失靈，油管泄漏，定時機構失調等。

（4）冷卻系。故障癥狀主要是：發動機過冷或過熱。故障原因：水泵性能變壞，水垢集結，節溫器失靈，水箱滲漏，發動機長期超負荷作業，燃燒室積碳過多等。

（5）潤滑系。故障癥狀主要是：油壓、油量不足，發動機局部過熱，配合件磨損加劇。故障原因：油泵齒輪和泵蓋間隙增大，各種閥性能失效，油道、濾清器堵塞，機油失效等。

3 故障分析診斷

以上論述了發動機產生的各種故障特點，要準確地判斷故障的部位，就必須把握住發動機的內部缺陷在外觀上的特征，即用這些特征來診斷發動機故障的部位，是排除故障的先決條件。對于一臺正常運轉的發動機。它應是：儀表良好，附件配套；轉動靈活；緊固牢靠；溫度正常，潤滑周到；啟動迅速，工作輕巧；油、水不漏，減少消耗；性能穩定，輸出高效。對運轉中有故障的發動機會顯示出一個或幾個特有的外觀征象。這些征象均有可聽、可嗅、可見、可觸摸或可測的性質。歸納如下：

（1）作用反常。本來每個零件、每個機構都要完成一定動作，一旦有“病”，就完不成或完成得不好。比如，發動機不易啟動，轉速不穩、轉向不靈、制動遲鈍、牽引力過小、燃油消耗過多等。

（2）聲音異響。本來是正常的發動機響聲，一旦出現故障，響聲就異常。經驗表明，凡聲響沉重、嘶啞，伴隨著發抖現象，多為惡性故障。

（3）溫度反常。水箱開鍋，軸承過熱。發動機不論工作多久，由于發熱和散熱使溫度最終會達到平衡而不會持續上升。除發動機外的一些軸承，若用手觸摸時感到燙痛難忍，則認定為過熱，須找出原因排除之。

（4）外觀異常，又稱排煙顏色不正常。冒白煙、藍煙、黑煙，漏水、油、氣等，這種異常是發動機馬力不足、工作不正常和不易啟動的伴隨現象，是診斷柴油機故障的重要依據。

（5）有特殊氣味。如離合器的燒焦味，以及燒機油、燒導線的特殊氣味等，發現后，檢查排除。

分析故障的能力，取決于個人的經驗，在前人經驗基礎上進行總結。其基本原則是：結合構造，聯系原理，搞清癥狀，具體分析，從簡到繁，由表及里，按系分段，推理檢測。根據上述原則，運用變更工作條件，突出故障癥狀，借助輪流切離法（停止某一部分或某一缸工作）、換件比較法（把懷疑零件，換上技術完好的零件）、試探反證法（試探地調整、拆卸，看故障的變化）；或三種方法綜合使用，來確定故障部位和系統。

4 結束語

由于發動機的運用條件十分復雜，因此形成的故障是多種多樣的。分析、研究發動機故障產生的原因，是排除故障必備的知識。特別是分析在某些條件下產生故障的原因，為正確判斷、迅速排除故障創造條件。