何滿剛 侯棟材

摘 要：文章針對東風(fēng)4DD型內(nèi)燃機(jī)車在運用中柴油機(jī)敲缸的危害，分析了產(chǎn)生敲缸的原因，并相應(yīng)提出了故障判斷和處理方法。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);敲缸;噴油器;噴油泵;小供油量;大供油量

引言

東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車是開發(fā)、設(shè)計的用以替代東風(fēng)4B型、東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車的換代產(chǎn)品，它提高機(jī)車的運用功率，改善機(jī)車的牽引性能，提高機(jī)車的經(jīng)濟(jì)性、可靠性，延長機(jī)車的使用壽命。柴油機(jī)敲缸是機(jī)車運用中常見的故障，若不及時處理，會加速柴油機(jī)的磨損，增加機(jī)油消耗，甚至損壞氣缸、活塞等，因此分析柴油機(jī)敲缸的原因，及時預(yù)防處理，對節(jié)約成本，減小檢修工作量，保養(yǎng)柴油機(jī)都有著很重要的意義。

1.敲缸的分類

柴油機(jī)的敲缸可分為機(jī)械敲缸和燃燒敲缸，所謂機(jī)械敲缸是燃燒室內(nèi)零部件發(fā)生的不正常撞擊;燃燒敲缸是某個曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，燃?xì)鈮毫ι呗蔬^大（超過500-600kpa）造成的爆燃敲缸;如果切斷該缸燃油，敲缸消失，則判斷為燃燒敲缸，相反，則是機(jī)械敲缸。

2.敲缸產(chǎn)生的后果

（1）造成柴油機(jī)有關(guān)零部件的損壞。如燃燒室內(nèi)有異物，它不但會打壞氣缸蓋、活塞頂部、氣門、噴油器等，而且當(dāng)異物由排氣支管排出到總管后，會隨著廢氣到達(dá)增壓器，打壞增壓器的噴嘴環(huán)和渦輪葉片，后果十分嚴(yán)重。

（2）無論是由于活塞與缸套間隙過大，以及燃燒方面引起的敲缸，均會使未完全燃燒或者煤燃燒過的燃油進(jìn)入曲軸箱的機(jī)油內(nèi)，使機(jī)油發(fā)生稀釋。

3.敲缸的原因分析

3.1 機(jī)械敲缸，即燃燒室內(nèi)有機(jī)械撞擊聲

（1）活塞與缸壁的撞擊。柴油機(jī)工作時，活塞受到連桿擺動平面內(nèi)的側(cè)壓力，造成活塞對缸套周期性的撞擊，若活塞與缸套配合間隙過大，撞擊的程度就會幾句;柴油機(jī)工作油、水溫偏低，使活塞與缸套之間的熱膨脹不足以彌合過大的配合間隙，也會使兩者之間的撞擊長時間化。

（2）由于氣門彈簧斷裂等原因，使氣門不能及時落座，與上行的活塞頂相碰撞。

（3）燃燒室內(nèi)有異物。如噴油器噴頭斷落在燃燒室，甚至在組裝時，有金屬件落入燃燒室內(nèi)。

3.2 燃燒敲缸

柴油機(jī)的燃燒敲缸發(fā)生在燃燒初期，當(dāng)單位曲軸轉(zhuǎn)角的燃燒壓力超過500～600kPa時，就會發(fā)生敲缸，即所謂“爆燃”。造成燃燒敲缸的原因也是多種多樣的，由于原因不同，敲缸的聲音也不同;有連續(xù)敲缸聲，也有間斷敲缸聲，有的在任何轉(zhuǎn)速下都敲缸，也有的只在高轉(zhuǎn)速下敲缸，而在低轉(zhuǎn)速下不敲缸。

（1）在柴油機(jī)啟機(jī)前，已有燃油積存在，啟機(jī)后，積存的燃油在活塞上、下運動時與進(jìn)入氣缸的新鮮空氣混合，達(dá)到一定條件時，這些燃油所形成的混合氣體會突然燃燒，使在單位曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，燃燒壓力超過500～600kPa，出現(xiàn)了爆燃而敲缸，這部分燃油燃燒完后，敲缸聲也隨之結(jié)束。

燃油在燃燒室內(nèi)積存一般是由于上次停機(jī)前柴油機(jī)低速空轉(zhuǎn)時間較長，再加上噴油器的霧化質(zhì)量不高，進(jìn)入燃燒室內(nèi)的部分燃油不能燃燒而積存在活塞頂上。

（2）噴油器霧化質(zhì)量差，甚至有滴漏現(xiàn)象，使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的部分燃油不能及時燃燒，而在某一時刻，該部分的燃油與空氣混合后，達(dá)到了可燃條件，于是這些過量的混合氣體因燃燒而爆燃，造成了敲缸。該部分燃油燃燒完后，再積累等待，于是產(chǎn)生了間斷性敲缸。

（3）同一臺柴油機(jī)上的各噴油泵小油量（柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在430時噴油泵的供油量，以下簡稱小油量）相差懸殊。如在同一臺柴油機(jī)上，絕大部分噴油泵的小油量偏大、個別偏小較多時，柴油機(jī)在低速空載時，偏小的那個氣缸的噴油器的噴霧質(zhì)量顯得很差，甚至出現(xiàn)地漏、間斷噴射等現(xiàn)象，使部分燃油不能燃燒而暫時積存在活塞頂上，隨之該部分燃油集中爆燃而出現(xiàn)敲缸，這樣的敲缸也必然是間斷性的。

（4）噴油提前角過大，大量燃油提前進(jìn)入氣缸內(nèi)，使參與初期燃燒的燃油量偏多，造成壓力升高過快而發(fā)生敲缸。這種情況在每一個工作循環(huán)中反復(fù)持續(xù)出現(xiàn)，形成連續(xù)敲缸。

4.判斷與處理

敲缸多發(fā)生在低速空載的工況中，由于在低速空載時柴油機(jī)噪音較小，易聽出敲缸聲，因此，機(jī)車檢修人員以及機(jī)車乘務(wù)員在巡視動力間時要格外重視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有敲缸現(xiàn)象存在，應(yīng)按照一下步驟處理：

（1）若各缸普遍有敲缸現(xiàn)象，而且油、水溫度較低，待油、水溫度升高后敲缸現(xiàn)象消失，說明是油、水溫度低而引起的機(jī)械敲缸;若油、水溫度升高后敲缸聲依然存在，差示壓力計顯示曲軸箱壓力較高，說明是活塞與氣缸套間隙過大引起的。

（2）如果起機(jī)時就出現(xiàn)敲缸聲，而油、水溫度在200C以上，這種敲缸聲發(fā)生在個別氣缸時，首先用手摸高壓油管;如未感覺到脈動，說明噴油器噴頭已落入燃燒室內(nèi);如高壓有關(guān)脈動正常，應(yīng)關(guān)停該缸的噴油泵，若敲缸聲依然存在，應(yīng)立即停機(jī)，首先檢查氣門彈簧有無斷裂，而后拆檢該缸，查找是否在燃燒室內(nèi)存有異物;若關(guān)停該缸噴油泵后，敲缸聲消失，說明該缸噴油器存在問題，應(yīng)對該缸噴油器進(jìn)行更換。

（3）如啟機(jī)后的初期出現(xiàn)燃燒敲缸，過一段時間敲缸聲消失，說明是上次停機(jī)前引誘較長時間的低速空轉(zhuǎn)而造成部分未燃燒的燃油積存在活塞頂上所致，此時不需要做任何處理。

（4）如某一氣缸發(fā)生間斷性敲缸，原因可能是這個氣缸的噴油泵的小油量偏小，需更換一個小油量較大的噴油泵。

（5）如啟機(jī)時各缸普遍敲缸，到高速滿載時敲缸現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，大多是由于噴油提前角過大所致，此時可以測量爆發(fā)壓力，如過高，可以通過增加各缸噴油泵墊片的厚度來解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車（1）.大連機(jī)車車輛有限公司編

[2]東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車（2）.大連機(jī)車車輛有限公司編

[3]內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī).中國鐵道出版社