操作不當引發的柴油機故障分析

王振軍

摘要：由于操作不當而造成的柴油機故障，在柴油機的故障中占有很大比例。

關鍵詞：磨損；超速；超載

主要表現在以下幾方面：

一、柴油機冷啟動后猛轟油門。

有些機工在冷啟動柴油機后總愛轟油門，這是一種壞毛病。因為柴油機停放一段時間后，各摩擦表面潤滑油已流失，而冷機啟動時由于溫度低、機油粘度大、流動性差，潤滑油不能暢流至各潤滑部位，隨著柴油機轉速的升高，盡管機油泵的供油量和壓力也會增加，但總是滯后于摩擦表面潤滑的需要，造成啟動瞬問摩擦面處于缺油狀態。若猛轟油門，柴油機轉速急劇升高，有些摩擦面就產生干摩擦，造成劇烈磨損。另外，轟油門時活塞、連桿和曲軸受力變化大，引起劇烈撞擊，易損壞機件。因此，柴油機啟動后應嚴禁轟油門。

二、冷啟動后不經暖車而帶負荷運轉。

柴油機冷車啟動時由于溫度低，機油粘度大，流動性差，使機油泵供油不足，致使摩擦面缺油而得不到潤滑，造成急劇磨損，甚至發生拉缸、燒瓦等故障。因此，柴油機冷啟動后應怠速運轉升溫，待油水溫度達到45—50℃以上時再帶負荷運轉。

三、柴油機帶負荷急停車或突然卸除負荷后立刻停車。

柴油機熄火后冷卻系水循環停止，散熱能力急劇降低，引起冷卻水沸騰，產生水泡，受熱件失去冷卻，易造成氣缸蓋、氣缸套、氣缸體等機件過熱，產生裂紋，或使活塞過度膨脹卡死在缸套內。另一方面，柴油機停車時未經怠速降溫由于摩擦面保油不足，引起柴油機再啟動時因潤滑不良而加劇磨損。因此，柴油機熄火前應卸除負荷，并逐漸降低轉速、空車運轉幾分鐘，使油水溫度降到75℃以下時方可停車。

四、油不足時柴油機運轉。

表面供油不足，使潤滑變差，導致異常磨損或燒傷。為此柴油機運轉過程中要注意觀察機油油面，防止由于缺油而引起拉缸、燒瓦故障。

五、柴油機在冷卻水量不足或冷卻水、機油溫度過高的情況下運轉

柴油機冷卻水量不足，影響冷卻效果，柴油機得不到應有的冷卻，導致柴油機過熱。冷卻水、機油溫度過高，則引起柴油機過熱。此時氣缸蓋、氣缸套、活塞組件及氣門等主要受熱件熱負荷大，其機械性能，如強度、韌性等急劇下降，使零件變形增加，破壞了零件間的配合間隙，加速機件磨損。嚴重時還會產生裂傷，或因受熱膨脹而發生機件卡住的故障，如活塞、活塞環和缸套咬死及氣門卡死等。冷卻水、機油溫度過高會加快機油老化變質和燒損，且機油粘度下降，使摩擦表面油膜不容易形成和保持，有時氧化結膠，甚至失去潤滑作用，從而惡化缸套和活塞及主要摩擦副的潤滑條件，產生異常磨損、拉缸、燒瓦、抱軸等故障。柴油機過熱還會惡化柴油機燃燒過程，使噴油器工作失常，霧化不良，積炭增多，嚴重時發生“燒"、“卡"現象。因此，柴油機啟動前要注意查看冷卻水面情況，防止缺水而造成柴油機過熱：運轉過程中要注意觀察冷卻水、機油溫度情況，發現冷卻水、機溫溫度過高（大于95℃）時，應及時采取措施，以免發生更大的事故。

六、柴油機在冷卻水、機油溫度過低的狀態下運轉

柴油機工作過程中，冷卻水溫度過低，汽缸壁溫度隨之下降，燃燒產生的水蒸氣凝結成水珠，與廢氣相接觸生成酸性物質，附著于氣缸壁，由腐蝕磨損而產生松疏物質，溫度愈低，酸性物質愈易生成，腐蝕就愈大。實踐證明，柴油機經常在冷卻水溫40—50℃下使用時，其零件磨損比正常工作溫度（75—85℃）下運轉時大好幾倍。水溫過低時汽缸內溫度低，柴油機著火滯燃期延長，一經著火，壓力迅速升高，柴油機燃燒粗暴，活塞、連桿等運動件受到強烈的沖擊負荷，易造成零部件的機械損壞。柴油機長期在較低溫度的冷卻水狀態下運轉，活塞與缸套的間隙大，易發生敲缸現象，并產生振動，使缸套出現穴蝕破壞。據經驗，柴油機長期在冷卻水溫度低于50℃的狀態下運轉時，穴蝕破壞最為嚴重。機油溫度過低，機油粘度大而流動性差，潤滑部位油量不足，使潤滑變差，造成摩擦副磨損增大，縮短柴油機的使用壽命。因此，要盡可能避免頻繁的冷啟動或低溫運轉，保持柴油機正常的工作溫度。

七、柴油機在機油壓力過低的情況下運轉

機油壓力過低，則潤滑系不能實現正常的機油循環和壓力潤滑，使各潤滑部位得不到充足的機油，造成摩擦面潤滑不良，導致摩擦表面損壞或異常磨損，發生拉缸、燒瓦等故障。因此，車輛行駛過程中，要注意觀察機油壓力表或機油壓力指示燈的指示情況。若發現機油壓力低于規定壓力時，要立即停車，排除故障后再繼續使用.

八、柴油機超負荷運轉

致使柴油機經常在負荷過重、轉速過高的工況下運轉，易造成柴油機工作粗暴，缸套、活塞、連桿等承受的熱負荷和機械負荷加大，加劇磨損，發生拉缸、燒瓦等故障。經常超負荷運轉，造成汽缸內長時間的粗暴燃燒，使汽缸內壓力升高率過大、溫度過高，容易損壞汽缸墊。因此，應保持車輛的車速和載荷在規定的范圍內，以免柴油機超負荷運轉。

九、柴油機長期怠速運轉

柴油機的燃燒室在活塞的頂部，為保證活塞正常工作，在柴油機的潤滑油道上，對應各缸位置都裝有噴嘴，不斷地把潤滑油噴向活塞頂內壁，強行冷卻活塞。柴油機怠速時潤滑油壓力低，活塞頂部噴油冷卻效果差，造成磨損急劇增加，容易拉缸。同時，柴油機怠速運轉，柴油霧化不良，燃燒不完全，積炭嚴重，有時甚至導致氣門和活塞環卡死。此外，柴油機長期怠速運轉，柴油機熱負荷低，冷卻水溫低，缸套磨損大，易造成穴蝕。為此，有些柴油機使用說明書明確規定，柴油機怠速運轉時間不得超過15—20min。

十、柴油機在無水或少水且柴油機溫度過高時突然向機內加冷卻水

柴油機在缺水過熱情況突然向機內加冷卻水，會使缸蓋、缸套、缸體等因冷熱劇烈變化而產生裂紋。因此，柴油機溫度過高時應先卸除負荷，稍微提高轉速，待水溫下降后將柴油機熄火，再將散熱器蓋擰松，排出水蒸氣。必要時可向散熱器或貯水箱緩慢地注入冷卻水，防止一次急速地注入冷卻水，以免炸裂缸蓋和缸體等。

十一、柴油機熄火前猛轟油門。

高速運轉的柴油機如果停止運動，其巨大的慣性會使曲柄連桿機構和配氣機構的零件受到損傷，從而縮短使用壽命。同時，猛轟油門而過量進入氣缸的燃油，因來不及完全燃燒沿氣缸壁流下，沖淡潤滑油，使油膜強度減弱，造成潤滑變壞，磨損增大。此外，還會使活塞、氣門及燃燒室積炭明顯增多，并容易引起噴嘴堵塞和活塞咬死。因此，柴油機熄火前應先卸除負荷，低速運轉幾分鐘后再停車。

參考文獻

[1]《190系列柴油機使用維護手冊》

[2]《鉆井柴油機工下冊》—石油大學出版社

[3]濟南柴油機廠.《柴油機結構與使用》.石油工業出版社

（作者單位：中國石油長城鉆探鉆井一公司）