柴油機發(fā)動機故障維修

通訊作者：杜浩，1993年8月，男，漢族，山東棗莊人，現(xiàn)任棗礦集團物商公司運輸事業(yè)部技術(shù)員，助理工程師，本科。研究方向：鐵路內(nèi)燃機車。

摘 要：在現(xiàn)代技術(shù)支持下，柴油機內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，增設(shè)電子控制電路，因此對柴油機故障診斷、檢修維護提出較高要求。本文圍繞柴油發(fā)動機展開討論，重點分析故障檢修與維護措施，確保柴油發(fā)動機性能與運行效益。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)動機;故障維修;保養(yǎng)

一、柴油發(fā)動機的構(gòu)成

（一）曲柄連桿機構(gòu)和機體組件

曲柄連桿機構(gòu)主要由機體組（汽缸機體、汽缸上端蓋、油底殼、汽缸套）活塞連桿組（活塞、活塞環(huán)、連桿）和曲軸飛輪組（曲軸和曲軸飛輪）等組成。功能是在燃油進行燃燒時產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動能。

（二）配氣機構(gòu)

主要由四部分組成，包括進氣門、排氣門、搖臂、正時齒輪等，功能是開啟和關(guān)閉進、排氣門，保持氣體進入到氣缸內(nèi)以及將氣缸內(nèi)的所產(chǎn)生的廢氣排出。

（三）燃料供給系統(tǒng)

由七部分組成，主要包括油箱、燃油濾清器、空氣濾清器、噴油器、油管、進氣管、排氣管等。燃料供給系統(tǒng)的功能是能根據(jù)負載的大小將燃油和空氣按一定的比例以霧狀的形式輸送到汽缸內(nèi)，使其進行充分燃燒，以使發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的工作。

（四）潤滑系統(tǒng)

主要由機油泵、機油冷卻器、機油濾清器、油底殼等組成。潤滑系統(tǒng)的作用是在運動構(gòu)件摩擦表面之間形成一層油膜實現(xiàn)液體摩擦，達到減小阻力、降低功耗損失的作用。

二、柴油發(fā)動機常見故障原因

（一）裝配調(diào)整不正確

1. 汽缸與活塞間隙不滿足標準要求，導(dǎo)致活塞環(huán)位置顛倒，開口位置沒有進行交錯安裝引發(fā)氣缸竄油和漏氣問題。

2. 標準位置，進行主軸軸承與連桿軸承安裝，致使裝配位置不滿足標準要求，還會導(dǎo)致扭緊力矩、間隙不符合標準，引發(fā)燒瓦和磨損現(xiàn)象。

3. 定時齒輪安裝在裝配位置，影響齒輪嚙合關(guān)系，相應(yīng)引發(fā)活塞與氣門碰撞問題。

4. 氣門間隙不滿足標準，影響氣門密合度，可能會燒毀氣門等零部件，還會加速磨損配氣機構(gòu)零件。

5. 各汽缸供應(yīng)量和間隔不均勻，極易影響柴油發(fā)動機運行穩(wěn)定性，還會引發(fā)不完全燃燒問題[1]。

（二）柴油機無法正常啟動

1. 檢查低壓油路

注重檢查柴油箱下部柴油開關(guān)，確保其處于開啟狀態(tài)。利用排污閥，徹底排除油箱中的污油和水。同時檢查和排出集濾器、柴油濾清器內(nèi)的污油與水。對于高壓泵泵體上方放氣螺釘，應(yīng)適當(dāng)扭松。利用手油泵泵油，同時觀察低壓油供油狀態(tài)，確保其充足順暢。如果不順暢且不充足，則表明內(nèi)部殘留空氣。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)檢查手油泵之前管路的所有環(huán)節(jié)，查看漏氣部位。應(yīng)用手油泵泵油時，若來油困難、吸油不通暢，則說明低壓油路內(nèi)存在堵塞，必須對柴油集濾器濾網(wǎng)、濾芯、管路堵塞進行檢查。

當(dāng)氣溫較低時，應(yīng)當(dāng)對柴油牌號進行檢查，避免由于柴油析蠟、水結(jié)冰，所致油路堵塞。當(dāng)出現(xiàn)堵塞問題時，必須及時排除故障，直至吸油順暢、供油無氣泡。若非上述原因所致故障，則可能是手油泵活塞存在嚴重磨損，閥門損壞、被污物電氣等。也可能是由于手油泵密封性不足，此時需要更換手油泵。

2. 檢查高壓油路

當(dāng)?shù)蛪河吐窡o故障時，柴油發(fā)動機無法正常啟動，則必須對高壓油路進行檢查。首先檢查高壓泵油量調(diào)節(jié)齒桿，確保調(diào)節(jié)齒桿靈活度，避免其卡在停留位置。注重檢查高壓油泵供油時間，如果供油時間不合理，則必須調(diào)整至標準時間。注重排除高壓油管內(nèi)部空氣，當(dāng)柴油高壓油管內(nèi)部存在空氣，則無法通過起動機，帶動柴油機轉(zhuǎn)動。在處理時，應(yīng)當(dāng)松解噴油器連接高壓油管螺帽，啟動起動機，促使柴油發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。當(dāng)高壓油管可以噴射燃油時，則應(yīng)當(dāng)將高壓油管連接螺帽擰緊。采用上述方法無法啟動時，必須對噴油器與高壓油泵進行檢查，不管是上述哪種裝置發(fā)生故障，都必須在試驗臺進行實驗操作，并且使用專門的壓力試驗器，避免發(fā)生意外[2]。

（三）高壓油路故障

1. 出油閥偶件密封不嚴

將某缸噴油器拆下，將高壓油管出口垂直向上;油門放在最大供油位置;轉(zhuǎn)動曲軸，使柴油從高壓油管出口冒出;然后反轉(zhuǎn)飛輪，此時如果高壓油管中柴油油面往下降，說明出油閥偶件密封不嚴。也可以將噴油泵上高壓油管接頭卸下，將油門操縱桿放在停供油位置，用手壓油泵泵油1 min，若噴油泵出油閥的接頭向外噴油，說明出油閥密封不嚴。

處置：更換出油閥偶件。

2. 噴油器滴油和滲油

將噴油器向外噴油，可檢查噴油器的噴油質(zhì)量。主要是噴射壓力、霧化質(zhì)量、噴射是否均勻，斷油是否干脆，多次噴射后是否有滴油和滲油現(xiàn)象。

處置：更換噴油器。

3. 供油提前角不正確

供油提前角的大小是約束噴油器在哪一刻向汽缸噴油。供油提前角的大小直接影響燃油在氣缸中的霧化燃燒情況。供油提前角若過大，活塞還沒有壓縮到上止點，氣缸內(nèi)空氣溫度和壓力都較低，柴油就噴入氣缸，混合氣形成不好，著火落后，使柴油機工作粗暴、怠速不穩(wěn)和啟動困難，柴油機功率下降，容易燒缸墊。供油提前角若過小，柴油噴入過晚，使柴油燃燒過程延續(xù)到上止點以后，這時，活塞上方容積較大，作用在活塞頂上的最高壓力降低，會使功率下降，油耗上升，排氣冒白煙，柴油機過熱等。供油提前角過大、過小都不好，對發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性都有一定的影響。據(jù)測定，供油提前角每改變6°，發(fā)動機功率下降7.33%，耗油率增加25.79%。

處置：重新調(diào)整供油提前角。調(diào)整時需拆下噴油泵，通過增減泵體與齒輪室蓋之間的墊片來調(diào)整[3]。

三、柴油發(fā)動機保養(yǎng)措施

（一）冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)

1. 在寒冷季節(jié)使用柴油發(fā)動機時，必須注入防凍液。當(dāng)柴油發(fā)動機未注入防凍液時，則需要使用60℃熱水進行暖機處理。之后將60℃熱水灌入到冷卻系統(tǒng)中，直至放水流出熱水。確保水箱內(nèi)注滿熱水之后，再啟動柴油發(fā)動機。

2. 柴油發(fā)動機運行期間，冷卻水溫度必須高于75℃，短時間停機狀態(tài)下，冷卻水溫度可以低于40℃。當(dāng)柴油發(fā)動機未使用防凍液，長期停機必須放出內(nèi)部水，以免內(nèi)部凍裂受損。

3. 冬季柴油發(fā)動機暫停運行，必須做好保溫處理。當(dāng)氣溫低于5℃時，柴油發(fā)動機運行入庫時，必須確保發(fā)動機水溫降低，之后放出冷卻水，避免凍裂。

4. 啟動發(fā)動機之前，必須添加冷卻水，同時確保水面適宜。在運行期間，注重檢查水箱水位。

5. 正確加水，如果發(fā)動機缺水過熱時，嚴禁立即熄火，應(yīng)當(dāng)?shù)退龠\行一段時間。水溫降低之后，再添加熱水。如果要添加冷水，則必須在熄火15 min后，再緩慢添加冷水，避免氣缸蓋、機體受熱不均，出現(xiàn)裂紋。當(dāng)發(fā)動機過熱時，不能開啟水箱蓋，避免熱氣灼傷。

6. 在清潔冷卻系統(tǒng)水垢時，確保發(fā)動機運行時間達到1000 h。

（二）潤滑系統(tǒng)保養(yǎng)

1. 進入寒冷季節(jié)之前，必須更換冬季潤滑油，同時更換新的機油濾清器，注重檢查機油壓力表。當(dāng)氣溫低于-10℃時，啟動帶預(yù)熱裝置柴油發(fā)動機時，首先打開預(yù)熱開關(guān)，進行預(yù)熱30 s。

2. 啟動柴油發(fā)動機之前，帶蓋桶放置柴油潤滑油，并且放置在熱水中，確保溫度達到70℃～80℃，之后再安裝油底殼。需要注意的是，嚴禁將潤滑油加熱至沸騰狀態(tài)，也不能使用明火烤油底殼，防止?jié)櫥妥冑|(zhì)。

3. 長時間停機時，待至柴油發(fā)動機熄火之后，將油底殼潤滑油放出，置入干凈桶內(nèi)，備用。

四、結(jié)束語

綜上所述，柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，便于檢修與維護，因此得以廣泛應(yīng)用。由于柴油發(fā)動機的作用顯著，必須高度重視保養(yǎng)問題。技術(shù)人員必須科學(xué)診斷柴油發(fā)動機故障，同時憑借長期實踐經(jīng)驗，盡快解決和處理故障問題，同時提出科學(xué)化保養(yǎng)與維護措施，以此確保柴油發(fā)動機運行效益。

參考文獻：

[1]張偉旗.柴油發(fā)動機常見故障診斷及維修技術(shù)研究[J].汽車零部件， 2016（9）：73-76

[2]張進杰，江志農(nóng)，李培銘，朱麗娜，朱群雄.基于PCA和SVM的柴油發(fā)動機沖擊故障診斷方法研究[J].船舶工程， 2016（9）：62-66.

[3]丁曉東.淺析柴油發(fā)電機組啟動電源改造及調(diào)速器工作原理和故障判斷處理[J].西部廣播電視， 2020，41（S1）：168-173.