譚永剛
摘要:發(fā)動機缺缸會對終端客戶造成不好的使用體驗并且嚴重影響發(fā)動機的質量。本文就某型號柴油機缺缸現象進行分析、試驗,證明了柴油機的振動過大也會造成缺缸,為后續(xù)柴油機的設計、維修提供一定的參考。
關鍵詞:柴油機;缺缸;噴油器;振動
0 ?引言
發(fā)動機缺缸是指多缸發(fā)動機工作中出現一個或一個以上的氣缸不工作的狀況。發(fā)動機缺缸會對其動力性、噪音值、排放等造成影響。因此在發(fā)現發(fā)動機出現缺缸問題后應及時進行處理。[1]
1 ?某型號柴油機的缺缸現象及原因分析
某型號高壓共軌、增壓中冷的直列四缸柴油機在整車正常行駛過程中發(fā)現有異響、冒黑煙、動力降低等現象,經過售后工程師檢測,判斷為第一缸缺缸現象,且此故障率已有多例,嚴重影響到終端客戶的使用。[2]而缺缸問題究其原因,主要可分為以下幾點:
①柴油機線束與其他零件的連接處或線束、ECU本身出現問題;
②柴油機燃油系統(tǒng)本身出現問題;
③柴油機內部的活塞、連桿或氣門等零件出現的機械性問題。
按照由外而內的、由簡而繁排查順序,首先對燃油系統(tǒng)與線束及ECU的連接處進行排查。在重新更換ECU后,問題并未得到解決或改善,進一步在重新更換發(fā)動機線束后,發(fā)現缺缸問題得到解決。因此首先可以排除第2/3條原因。
但是在更換線束后,繼續(xù)進行試驗時又出現缺缸問題,因此需對發(fā)動機線束本身或者發(fā)動機線束的連接處進行排查。按照之前的采用更換零件的方法進行排查后,可以確定是發(fā)動機線束與噴油器連接處有接觸不良的問題,此原因可能是發(fā)動機缺缸的根本原因。
而通過對比其他使用相同的線束接插件、噴油器的柴油機,發(fā)現其他產品的缺缸故障率在合格范圍內。同時對線束接插件、噴油器本身進行檢驗,發(fā)現零件本身也無問題。鑒于此情況,考慮到可能原因是在發(fā)動機線束與噴油器連接后,在使用過程中出現了接觸不良的現象,而最大的影響原因懷疑就是噴油器處的振動太大,導致連接處松脫而出現接觸不良的現象。因此,現需對整車正常行車情況時噴油器與線束連接處進行振動試驗檢測。試驗時將振動測試點取在噴油器的磁性夾緊螺母上,如圖1。
試驗時采用三向振動傳感器,取原地空擋怠速、原地空擋1000rpm、原地空擋2000rpm、原地空擋3000rpm、三擋急加速幾種工況,每種工況取兩組數據。通過測試,結果顯示其振動的測量值要大于噴油器廠家(BOSCH)要求值。
2 ?改進措施
噴油器處振動大造成其與線束接觸不良,而噴油器是安裝是發(fā)動機缸蓋上,并且與高壓油管連接,而噴油器本身的安裝方式及安裝力矩經檢測都沒問題,因此其振動很大因素應是由高壓油管造成的。鑒于此,考慮對高壓油管增加固定以降低其振動幅度。較為便捷的方案即是對高壓油管增加固定夾,如圖2。
3 ?新方案試驗驗證及數據分析
之后對新方案進行試驗驗證,試驗方法同上。試驗后,通過對新、舊方案的試驗數據進行對比:
①原地空擋怠速工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約54%,在二缸的Y向降低約52%。在三缸和四缸基本沒有變化,如圖3。
②1000rpm工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約60%,Z向降低約48%,在二缸的Y向降低約38%。
③2000rpm工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約45%,在二缸的Y向降低約29%,在三缸和四缸基本不變。
④3000rpm工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約44%。二缸的Y向降低約40%,在三缸和四缸基本不變。
⑤原地急加速工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在一缸噴油器的Y向降低約47%,在二缸的Y向降低約48%。三缸和四缸整個加速過程振動加速度基本不變。
⑥三擋急加速工況,安裝新狀態(tài)的高壓油管后,振動加速度在1缸噴油器的Y向降低約53%,在二缸的Y向降低約51%。三缸和四缸整個加速過程振動加速度基本不變。
綜合上述試驗數據可以看出,安裝新狀態(tài)帶管夾的高壓油管后,一缸和二缸噴油器的振動加速度有比較明顯的減小,降低幅度約29-60%左右,三缸和四缸整體基本不變。后續(xù)對原車型增加了高壓油管固定夾之后,也沒有再次出現過缺缸的問題。
4 ?結論
通過此次處理問題,得知可以通過降低振動的方法來解決某些特定的缺缸問題。既為后續(xù)解決缺缸問題提供了一次經驗,也說明柴油機的振動過大可能會造成缺缸問題。
參考文獻:
[1]王亮.柴油機缺缸故障的危害與故障診斷[J].農機使用與維修,2018(06):63.
[2]杜振龍.發(fā)動機缺缸故障檢測與維修實例[J].汽車維修,2012(11):38-39.