拖拉機柴油機動力系統性能下降因素分析與處理方法

孟繁忠

(榆樹市紅星鄉綜合服務中心農業服務科，吉林 榆樹 130400)

0 引言

隨著現代化農業機械技術的快速發展，農業機械在技術、結構和機電一體化等方面得到了長足的進步，農業機械的功能和可靠性也得到了大幅提升。隨著農業生產模式的變革，聯合經營和承包經營使農田的規模不斷擴大，農業機械的種類和型號也不斷增多。柴油機作為拖拉機的重要動力機械，在輪式、履帶、船式多種拖拉機產品上實現了廣泛應用，且針對大中小各個級別的拖拉機產品也都有型號和技術特征豐富的柴油機產品與之匹配，為拖拉機獲得匹配的動力系統提供了有力保障[1]。柴油機在農業生產應用的過程中，隨著使用時間的延長，其機械系統內部可能會因為多種原因導致出現柴油機動力下降、油耗升高、排氣不合格等問題，在一定程度上影響了拖拉機的正常使用。針對柴油機動力下降的主要特征，采取科學的方法進行診斷并進行合理的維修是拖拉機高效率作業的前提與保證。

1 農用柴油機的應用情況分析

在農業機械技術的不斷升級和農機購置補貼的幫助下，農業機械總體動力水平得到了顯著提升，拖拉機、聯合收割機等農業機械都有明顯向大功率發展趨勢，傳統柴油機配套性能正得到逐步提升。近五年來農用柴油機的配套動力平均提升了15～20 kW，且柴油機的油耗、排放、能量轉換率都得到明顯的改善。

在我國農用柴油機技術不斷提升的同時，與發達國家的農業生產情況對比，我國農業生產中使用的柴油機產品仍然以小功率機型為主，綜合上看，我國農業生產中使用的柴油機在多項性能上與國際水品存在差距，例如油耗偏高4%～6%，使用壽命偏低20%～35%，故障率偏高10%～15%，同時在振動、噪音、排放等方面也都存在差距[2]。對于供油系統、燃燒系統的很多重要零部件在質量、制造精度、可靠性等方面與國際標準差距較大，同時在電控技術應用、大型柴油機輕量化等方面也都存在較大的提升空間。

2 動力系統性能下降的主要因素

2.1 積碳累積影響柴油機性能

拖拉機在農業生產中使用的頻率很高，其柴油機在長期工作過程中會不可避免地產生積碳，若不能及時處理，則會因為積碳累積增多而影響柴油機的工作性能[3]。積碳對柴油機的性能影響主要包括以下幾方面因素：一是由于積碳在燃燒室出口處累積，會導致排氣門受到積碳影響而關不嚴，導致燃燒室的密封性能降低，使燃燒充分性進一步降低，影響柴油機動力性能；二是由于積碳因素易造成噴油嘴堵塞，出現噴油器噴出的柴油霧化效果不達標，使柴油不充分燃燒；三是活塞頂部凹坑內積碳過多會影響柴油霧化后與空氣的混合效果，影響燃燒和動能轉化質量。針對積碳累積的問題，應注意在日常使用拖拉機的過程中定期進行積碳清洗工作。通過清洗儀對積碳較輕的柴油機進行清洗，能有效避免積碳過多累積造成的難于清洗問題。對于積碳嚴重的柴油機，可將柴油機進行拆卸，并對噴油器等部件進行超聲波清洗，并采用專用的積碳清洗劑清洗氣門，恢復柴油機的工作性能。

2.2 噴油器老化影響柴油機性能

噴油器是柴油機的重要工作部件，其能夠為柴油建立足夠的霧化壓力，并將柴油以恰當的時機噴入汽缸與空氣混合燃燒，從而將化學能轉換為動能。若柴油機的噴油器經長期使用而老化，則會嚴重影柴油機的性能。柴油機噴油器的老化多是由于彈簧等壓力部件老化而導致噴油器霧化壓力不足，造成霧化不良，或是由于噴油嘴損壞造成噴霧質量降低，都會明顯影響柴油機的動力性能。可見柴油機動力下降應主要從霧化燃燒質量的相關結構進行檢查，重點檢查噴油器和噴油嘴的功能是否正常，發現噴油器彈簧失效或噴油嘴損壞應及時更換，同時還要注意檢查噴油器內部偶件質量，發現配合偶件損壞應成對更換[4]。

2.3 氣門閉合失效影響柴油機性能

進排氣門是柴油機正常運轉的重要供氣和排氣結構，其結構狀態和閉合密封性對于發動機的工作性能影響很大，當氣門閉合不嚴或結構損壞而失效時多表現柴油機出現間斷但有規律的碰撞聲，且異響的頻率與發動機轉速呈正相關，氣門功能異常直接導致發動機功率下降。當氣門閉合不良時，應從兩方面檢查氣門狀態，一方面是檢查積碳并及時清除積碳；另一方面是檢查氣門彈簧彈力是否正常，是否出現損壞、斷裂等問題，并及時更換失效的彈簧件，再通過調整使汽缸活塞位于上止點位置時兩氣門均處于關閉狀態。

2.4 燃油系統異常影響柴油機性能

燃油系統的工作狀態決定著柴油機供油量、供油時機等眾多關鍵因素，燃油系統的功能異常不僅會造成柴油機動力性能下降，還可能導致更嚴重的故障。燃油系統的典型功能異常包括以下幾點：一是噴油時機異常，噴油時機主要由噴油提前角決定，正常情況下，噴油泵的噴油時機應在汽缸活塞到達上止點前某一時刻進行，若噴油提前角過大，噴油時機提前，則因汽缸壓力不足導致混合氣達不到最佳燃燒狀態，造成功率下降；若噴油提前角過小，噴油時機滯后，會造成油耗升高且功率降低。二是供油量不合理，若供油量偏高會導致柴油燃燒不充分，易導致油耗增加且出現積碳問題，影響柴油機性能；若油耗偏低，混合氣中柴油量不足，燃燒產生的能量較少，發動機動力下降[5]。因此，應做好供油時機和供油量的調整工作，確保二者處于最佳的工作狀態。

2.5 汽缸密封不良影響柴油機性能

汽缸密封不良的問題主要有兩方面的表現，一是活塞的運行間隙變大，由于活塞既需要在汽缸內做往復運動，又需要時刻保持良好的密封性能，因此，活塞與汽缸壁的配合間隙十分精確，隨著柴油機工作時間的增長，活塞的工作間隙會因為磨損或異物作用而逐漸增大，或出現局部嚴重磨損，進而造成汽缸密閉性能降低，出現柴油機性能下降；二是汽缸墊損壞，汽缸墊安裝在汽缸蓋和汽缸體之間，用以密封燃燒室的連接縫隙，由于柴油機工作過程的高溫影響，汽缸墊長時間使用可能出現燒蝕或者損壞，也會造成汽缸密封不良。針對上述問題，應先查明汽缸密封不良的原因，對于活塞與汽缸壁磨損而導致的配合間隙過大，要注意汽缸套和活塞的成套更換。對于汽缸墊損壞故障，在更換汽缸墊過程中，應注意按照對角線順序拆卸汽缸蓋螺栓，確保汽缸墊密封的嚴密性。

2.6 空氣濾清器堵塞影響柴油機性能

空氣濾清器是過濾空氣的裝置，能夠保證汽缸供氣的清潔性，若拖拉機長期在粉塵較重的田地工作，空氣濾清器很容易因為不能及時清潔而產生堵塞問題。空氣濾清器堵塞后會導致柴油機進氣受阻，沒有充足的空氣供給就會嚴重影響柴油燃燒質量，造成柴油機動力性能降低[6]。因此，對于空氣濾清器的濾芯，必須要根據作業環境定期清理，去除濾芯中吸附的灰塵和雜物，若長期使用中出現濾芯損壞，不可勉強使用，必須要及時更換。

3 結語

綜上所述，柴油機的工作性能直接影響到拖拉機的工作質量和應用效率，拖拉機的駕駛人員應當了解并掌握拖拉機柴油機的常見故障特征，并能夠在第一時間發現柴油機的故障，及時尋求合理的途徑解決故障，避免出現故障擴大造成柴油機損壞或安全事故。此外，拖拉機使用過程中還必須做好柴油機的保養工作，防止出現柴油機密封不良、工作狀態不精準等問題，減少柴油浪費、滴漏損失，優化排氣質量，實現拖拉機柴油機的最佳化應用。