張東
摘要:水溫過高對(duì)190系列柴油機(jī)不利影響顯著,因此及時(shí)分析原因,有的放矢的排除故障,對(duì)柴油機(jī)正常使用至關(guān)重要。常規(guī)做法按照柴油機(jī)各系統(tǒng)逐一分析判斷,比較零亂繁瑣,本文以熱量生轉(zhuǎn)角度,從散熱、傳熱、制熱三個(gè)方面分層次進(jìn)行分析判斷,得出的結(jié)論對(duì)于實(shí)踐工作中具有一定的指導(dǎo)作用。同時(shí)通過對(duì)維修后的柴油機(jī)出現(xiàn)拉缸故障的分析,進(jìn)一步闡述了柴油機(jī)出現(xiàn)拉缸的現(xiàn)象和各種原因,為現(xiàn)場(chǎng)操作人員及時(shí)處理此類故障提供指導(dǎo),從而避免更為嚴(yán)重的事故發(fā)生。
關(guān)鍵詞:柴油機(jī);水溫過高;拉缸
1.水溫過高問題分析
190系列柴油機(jī)工作過程中,正常情況下,燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱量,一部分轉(zhuǎn)化為有效功,一部分隨著廢氣排到大氣中去,另有一部分的熱量則通過與燃?xì)饨佑|的零件,傳給冷卻介質(zhì)被帶走,再由散熱系統(tǒng)散發(fā)出去,使柴油機(jī)始終在允許溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。如果柴油機(jī)出現(xiàn)故障,有時(shí)會(huì)比正常情況多產(chǎn)生熱量,造成水溫過高;傳熱系統(tǒng)由于積垢嚴(yán)重等原因,傳熱效率下降,也使水溫升高;再者強(qiáng)制散熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障,生成的熱量不能及時(shí)散發(fā),會(huì)造成水溫急劇升高。無論何種原因造成水溫過高,都必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析、排除柴油機(jī)水溫過高。
1.1造成水溫過高的散熱方面原因
190系列柴油機(jī)散熱系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題,柴油機(jī)水溫上升很快,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除,后果會(huì)很嚴(yán)重。因此,在柴油機(jī)使用過程中,這部分應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注、檢查。(1)冷卻系統(tǒng)水量不足;(2)散熱水箱散熱片或散熱銅管表面積垢過多;(3)節(jié)溫器工作不正常;(4)散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足;(5)風(fēng)扇皮帶松馳斷裂或張緊輪調(diào)節(jié)不當(dāng);(6)水泵葉輪與水泵軸松脫,滾鍵或葉輪損壞;(7)水路中有氣阻、氣障。
1.2造成水溫過高的制熱方面的原因
有時(shí)190系列柴油機(jī)工作中,傳熱、散熱方面沒有問題,由于供油燃燒系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、零部件本身缺陷、超負(fù)荷、配載不均衡等原因,產(chǎn)生了過多的熱量,已經(jīng)超出了原有傳熱、散熱系統(tǒng)的能力范圍,從而導(dǎo)致水溫過高。(1)產(chǎn)生嚴(yán)重拉缸現(xiàn)象;(2)供油提前角過遲;(3)燃油質(zhì)量不符合要求,爆燃嚴(yán)重;(4)柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行;(5)缸套上有裂紋或砂眼;(6)增壓器污堵;(7)燃燒室的積炭過多;(8)氣門間隙值不符合要求;(9)排氣總管、消聲器不匹配、阻力大。
1.3造成水溫過高的傳熱方面的原因
190系列柴油機(jī)在設(shè)計(jì)制造時(shí),已經(jīng)考慮到材料及冷卻介質(zhì)導(dǎo)熱性能方面的因素,正常情況下能夠滿足傳導(dǎo)熱量性能要求??蓪?shí)際使用過程中,冷卻水中不可避免的含有礦物質(zhì),久而久之就會(huì)附著在冷卻表面,形成水垢,影響熱量的傳導(dǎo)。這種影響有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間過程,沒有顯著的特征,容易被忽視,然而覆垢嚴(yán)重能造成水溫居高不下。
1.4造成水溫過高原因綜合分析
分析判斷水溫過高時(shí)應(yīng)注意一個(gè)重要環(huán)節(jié),看其是否是急劇升溫,對(duì)急劇升溫的情況應(yīng)果斷、迅速查找原因所在,首先用手觸摸機(jī)體的外表,以確定水溫的真實(shí)情況,如果水溫虛高,那明顯是水溫表或傳感器失靈所致。
如果急劇升溫應(yīng)立即散熱裝置是否正常工作。檢查冷卻水是否循環(huán)流動(dòng)或者觀察流速的變化現(xiàn)象,加以確定水泵的工作性能以及判斷冷卻水道內(nèi)的堵塞情況。如果缸套壁有沙眼或裂紋的話,那么水箱中的水會(huì)產(chǎn)生大量氣泡或者有沖浪的感覺。對(duì)于因風(fēng)扇皮帶松馳、斷裂、張緊輪調(diào)節(jié)不當(dāng),液力偶合器工作不正常,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速明顯不足。如果散熱裝置正常,就要轉(zhuǎn)向制熱環(huán)節(jié),摩擦生熱,燃燒不良,超負(fù)荷。
190系列柴油機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重拉缸現(xiàn)象必須停車后進(jìn)行逐步檢查,柴油機(jī)拉缸有幾種征兆,排氣管冒黑煙,運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常,類似超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的感覺,呼吸器口處有大量燃?xì)庥砍觯\嚭蟊P車費(fèi)勁,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)缺乏一定的彈性,可根據(jù)摩擦阻力位確定某一缸后,打開機(jī)體側(cè)蓋板再進(jìn)行仔細(xì)檢查及時(shí)修理。
2.拉缸問題分析
柴油機(jī)拉缸就是指活塞、活塞環(huán)與缸套內(nèi)表面之間因相互作用被損傷,在氣缸壁內(nèi)部出現(xiàn)一些深淺不一的縱向溝槽,同時(shí)在活塞環(huán)外表也會(huì)出現(xiàn)碳黑磨損的現(xiàn)象。190系列柴油機(jī)拉缸現(xiàn)象在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn),遇到這些故障怎樣識(shí)別判斷和排除一直是設(shè)備管理者關(guān)注的問題。
柴油機(jī)在工作中發(fā)出“咄咄”、“噠噠”等不正常的干摩擦聲,或潤(rùn)滑油、冷卻水、排氣溫度都顯著升高,或曲軸箱冒煙,轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降等現(xiàn)象時(shí),就可以判斷柴油機(jī)發(fā)生了拉缸。機(jī)油溫度偏高、呼吸器處有大量廢氣排出、柴油機(jī)功率下降現(xiàn)象;此現(xiàn)象表明此臺(tái)柴油機(jī)發(fā)生了拉缸故障。因此,很有必要分析一下出現(xiàn)此類故障的主要原因,以便使操作者在使用維護(hù)中有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)防。
2.1柴油機(jī)拉缸故障原因分析
1)柴油機(jī)拉缸故障分析
裝配時(shí)氣缸間隙符合要求;單一氣缸出現(xiàn)拉缸且是冷卻條件較好的6缸,可排除活塞膨脹系數(shù)過高的可能性;柴油機(jī)修理后水溫正常,排除溫度過高的原因;新裝空氣濾清器完好,排除雜質(zhì)進(jìn)入氣缸形成磨料磨損的原因;潤(rùn)滑油品質(zhì)合格且活塞沒有積炭。因其余各缸完好,所以主要考慮氣缸套與活塞連桿組方面的原因。
2)缸套方面的原因
由于是個(gè)別缸發(fā)生拉缸故障,排除缸套制造和材質(zhì)的因素。缸套使用機(jī)械壓入,安裝完成后對(duì)氣缸都進(jìn)行過測(cè)量,圓度誤差、圓柱度誤差均符合標(biāo)準(zhǔn),故予以排除。
3)活塞連桿組方面的原因
(1)檢查活塞銷卡環(huán),完好;(2)檢查活塞銷與活塞、連桿銅套之間的配合,符合標(biāo)準(zhǔn);(3)檢查活塞環(huán),未發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)斷裂;(4)檢查缸內(nèi)積炭,活塞環(huán)未因積炭卡滯;(5)檢查活塞環(huán)間隙是否過小,符合裝配要求;(6)檢查連桿是否彎曲、扭曲變形。通過連桿檢驗(yàn)器進(jìn)行檢測(cè),運(yùn)用百分表測(cè)量試棒兩端,發(fā)現(xiàn)連桿垂直方向平行度誤差超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值0.03mm。因?yàn)檫B桿彎曲值超標(biāo)后,會(huì)導(dǎo)致活塞發(fā)生偏缸?;钊诟滋變?nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中形成為干摩擦,因接觸面積過小,摩擦產(chǎn)生的高溫難以散發(fā),使活塞與活塞環(huán)間熔化粘結(jié),形成拉缸。
2.2柴油機(jī)拉缸故障的原因綜合因素分析
造成拉缸的因素主要包括:使用操作、維修裝配、配件質(zhì)量等三個(gè)方面,具體如下:
1)使用過程方面的因素
(1)活塞環(huán)因積炭卡死;(2)活塞環(huán)斷裂;(3)空濾器失效,塵土等顆粒狀硬質(zhì)磨料進(jìn)入氣缸;(4)活塞銷卡環(huán)脫落;(5)柴油機(jī)溫度過高,潤(rùn)滑油粘度降低難以形成潤(rùn)滑油膜。(6)潤(rùn)滑油品質(zhì)變差;(7)柴油機(jī)經(jīng)常處于高負(fù)荷工況(8)長(zhǎng)期冷車大油門操作;(9)新車或更換缸套、活塞、活塞環(huán)后,未經(jīng)很好磨合或初期磨合運(yùn)轉(zhuǎn)效果不好就直接在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn);(10)柴油機(jī)在過低溫度下啟動(dòng)后沒有經(jīng)過充分暖機(jī)就帶高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);(11)起車前沒有盤車或用預(yù)供油泵預(yù)供油,造成缸壁潤(rùn)滑不良。
2)造成拉缸在維修裝配方面的因素
(1)活塞環(huán)間隙過?。唬?)活塞銷卡環(huán)裝配不當(dāng);(3)活塞銷銅套鉸削偏差致使活塞銷與連桿軸頸平行度偏差過大導(dǎo)致偏缸;(4)連桿軸承裝配不當(dāng);(5)連桿彎曲、扭曲程度超標(biāo);(6)氣缸套變形;(7)配缸間隙過?。唬?)曲軸軸向間隙過大。
3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)
190系列柴油機(jī)使用不科學(xué)、維護(hù)保養(yǎng)不良等是誘發(fā)柴油機(jī)拉缸的重要原因;要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用質(zhì)量,關(guān)鍵在于提高操作人員和修理人員的技術(shù)水平,特別是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,新技術(shù)、新材料、新工藝廣泛應(yīng)用的當(dāng)今時(shí)代,如果不重視對(duì)修理及操作人員的技術(shù)培訓(xùn)和知識(shí)更新,不但難以完成一些新型柴油機(jī)的正常維修,甚至無法保證基本的修理質(zhì)量、使用效率。
參考文獻(xiàn)
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