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柴油机故障分析
操作不当引发的柴油机故障分析
由于操作不当而造成的柴油机故障,在柴油机的故障中占有很大比例,主要表现在以下几方面:
1、柴油机冷启动后猛轰油门。有些驾驶员在冷启动柴油机后总爱轰几脚油门,这是一种坏毛病。因为柴油机停放一段时间后,各摩擦表面润滑油已流失,而冷机启动时由于温度低、机油粘度大、流动性差,润滑油不能畅流至各润滑部位,随着柴油机转速的升高,尽管机油泵的供油量和压力也会增加,但总是滞后于摩擦表面润滑的需要,造成启动瞬间摩擦面处于缺油状态。若猛轰油门,柴油机转速急剧升高,有些摩擦面就产生干摩擦,造成剧烈磨损。另外,轰油门时活塞、连杆和曲轴受力变化大,引起剧烈撞击,易损坏机件。因此,柴油机启动后应严禁轰油门。
2、冷启动后不经暖车而带负荷运转。柴油机冷车启动时由于温度低,机油粘度大,流动性差,使机油泵供油不足,致使摩擦面缺油而得不到润滑,造成急剧磨损,甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此,柴油机冷启动后应怠速运转升温,待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转;车辆起步应挂低速档,并循序使每一排档行驶一段里程,直到油温正常,供油充分后,方可转为正常行驶。3、柴油机带负荷急停车或突然卸除负荷后立刻停车。柴油机熄火后冷却系水循环停止,散热能力急剧降低,引起冷却水沸腾,产生水泡,受热件失去冷却,易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热,产生裂纹,或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。另一方面,柴油机停车时未经怠速降温,由于摩擦面保油不足,引起柴油机再启动时因润滑不良而加剧磨损。因此,柴油机熄火前应卸除负荷,并逐渐降低转速、空车运转几分钟,使机油温度降到40℃以下时方可停车。
4、机油不足时柴油机运转。此时会因机油供给不足而造成各摩擦副表面供油不足,使润滑变差,导致异常磨损或烧伤。为此车辆起步前和柴油机运转过程中要注意观察机油油面,防止由于缺油而引起拉缸、烧瓦故障。
5、柴油机在冷却水量不足或冷却水、机油温度过高的情况下运转。柴油机冷却水量不足,影响冷却效果,柴油机得不到应有的冷却,导致柴油机过热。冷却水、机油温度过高,则引起柴油机过热。此时气缸盖、气缸套、活塞组件及气门等主要受热件热负荷大,其机械性能,如强度、韧性等急剧下降,使零件变形增加,破坏了零件间的配合间隙,加速机件磨损。严重时还会产生裂伤,或因受热膨胀而发生机件卡住的故障,如活塞、活塞环和缸套咬死及气门卡死等。冷却水、机油温度过高会加快机油老化变质和烧损,且机油粘度下降,使摩擦表面油膜不容易形成和保持,有时氧化结胶,甚至失去润滑作用,从而恶化缸套和活塞及主要摩擦副的润滑条件,产生异常磨损、拉缸、烧瓦、抱轴等故障。柴油机过热还会恶化柴油机燃烧过程,使喷油器工作失常,雾化不良,积炭增多,严重时发生“烧”、“卡”现象。因此,柴油机启动前要注意查看冷却水面情况,防止缺水而造成柴油机过热;行车过程中要注意观察冷却水、机油温度情况,发现冷却水、机温温度过高(大于95℃)时,应及时采取措施,以免发生更大的事故。
6、柴油机在冷却水、机油温度过低的状态下运转。柴油机工作过程中,冷却水温度过低,汽缸壁温度随之下降,燃烧产生的水蒸气凝结成水珠,与废气相接触生成酸性物质,附着于气缸壁,由腐蚀磨损而产生松疏物质,温度愈低,酸性物质愈易生成,腐蚀就愈大。实践证明,柴油机经常在冷却水温度低于40-50℃以下使用时,其零件磨损情况比正常工作温度(80-90℃)下运转时大好几倍。水温过低时汽缸内温度低,柴油机着火滞燃期延长,一经着火,压力迅速升高,柴油机燃烧粗暴,活塞、连杆等运动件受到强烈的冲击负荷,易造成零部件的机械损坏。柴油机长期在较低温度的冷却水状态下运转,活塞与缸套的间隙大,易发生敲缸现象,并产生振动,使缸套出现穴蚀破坏。据经验,柴油机长期在冷却水温度低于50℃的状态下运转时,穴蚀破坏最为严重。机油温度过低,机油粘度大而流动性差,润滑部位油量不足,使润滑变差,造成摩擦副磨损增大,缩短柴油机的使用寿命。因此,要尽可能避免频繁的冷启动或低温运转,保持柴油机正常的工作温度。
7、柴油机在机油压力过低的情况下运转。机油压力过低,则润滑系不能实现正常的机油循环和压力润滑,使各润滑部位得不到充足的机油,造成摩擦面润滑不良,导致摩擦表面损坏或异常磨损,发生拉缸、烧瓦等故障。因此,车辆行驶过程中,要注意观察机油压力表或机油压力指示灯的指示情况。若发现机油压力低于规定压力时,要立即停车,排除故障后再继续行驶。
8、车辆超速、超载行驶。车辆严重超速、超载行驶,致使柴油机经常在负荷过重、转速过高的工况下运转,易造成柴油机工作粗暴,缸套、活塞、连杆等承受的热负荷和机械负荷加大,加剧磨损,发生拉缸、烧瓦等故障。经常超负荷运转,造成汽缸内长时间的粗暴燃烧,使汽缸内压力升高率过大、温度过高,容易损坏汽缸垫。因此,应保持车辆的车速和载荷在规定的范围内,以免柴油机超负荷运转。
9、柴油机长期怠速运转。柴油机的燃烧室在活塞的顶部,为保证活塞正常工作,在柴油机的润滑油道上,对应各缸位置都装有喷嘴,不断地把润滑油喷向活塞顶内壁,强行冷却活塞。柴油机怠速时润滑油压力低,活塞顶部喷油冷却效果差,造成磨损急剧增加,容易拉缸。同时,柴油机怠速运转,柴油雾化不良,燃烧不完全,积炭严重,有时甚至导致气门和活塞环卡死。此外,柴油机长期怠速运转,柴油机热荷低,冷却水温低,缸套磨损大,易造成穴蚀。为此,有些柴油机使用说明书明确规定,柴油机怠速运转时间不得超过15-20min。10、柴油机在无水或少水且柴油机温度过高时突然向机内加冷却水。柴油机在缺水过热情况突然向机内加冷却水,会使缸盖、缸套、缸体等因冷热剧烈变化而产生裂纹。因此,柴油机温度过高时应先卸除负荷,稍微提高转速,待水温下降后将柴油机熄火,再将散热器盖拧松,排出水蒸气。必要时可向散热器或贮水箱缓慢地注入冷却水,防止一次急速地注入冷却水,以免炸裂缸盖和缸体等。
11、柴油机熄火前猛轰油门。高速运转的柴油机如果停止运动,其巨大的惯性会使曲柄连杆机构和配气机构的零件受到损伤,从而缩短使用寿命。同时,猛轰油门而过量进入气缸的燃油,因来不及完全燃烧沿气缸壁流下,冲淡润滑油,使油膜强度减弱,造成润滑变坏,磨损增大。此外,还会使活塞、气门及燃烧室积炭明显增多,并容易引起喷嘴堵塞和活塞咬死。因此,柴油机熄火前应先卸除负荷,低速运转几分钟后再熄火。
扩展阅读:柴油机故障分析
发电机组专家-永创力公司内部资料
柴油机常见故障分析
1、柴油机起动困难
(1)燃油箱内无油或油箱开关未打开;
(2)燃油管路或滤清器堵塞;
(3)燃油系统中有空气;
(4)喷油泵不供油或供油时间不对;
(5)喷油器不喷油或雾化不良;
(6)气温太低、柴油机过冷;
(7)气缸压缩压力不足;
(8)起动机不转动或无力;
(9)空气滤清器或进气管路堵塞。
2、柴油机功率不足
(1)气缸压缩压力不足;
(2)柴油质量不好或油中含水;
(3)空气滤清器堵塞;
(4)消声器堵塞;
(5)燃油系统管路、器件内有空气;
(6)配气相位误差;
(7)供油提前角不对;
(8)喷油器喷油压力不足,雾化不良;
(9)各缸供油量不均匀;
网址:发电机组专家-永创力公司内部资料
(10)转速未达到额定转速;
3、气缸压缩压力不足
(1)气门间隙过小或没有;
(2)气门和气门座积炭、磨损、密封不良;
(3)活塞环磨损,弹力不足;
(4)活塞环被积炭胶结卡死;
(5)缸套和活塞磨损,间隙过大;
(6)气缸盖垫片密封不严;
(7)喷油器孔处漏气;
(8)气门弹簧折断;
(9)气门与气门导管咬住卡死;
4、气缸床为什么会冲破?
产生气缸冲破的主要原因有:
(1)气缸床本身内在质量不佳;
(2)机油压力太高;(3)缸盖螺栓未达到规定的拧紧力矩;
(4)安装气缸盖时,缸盖螺栓拧紧的方法没有按规定方法进行;
(5)气缸盖下平面因使用时间较长变形;()
(6)另外机体上平面和缸盖下平面有毛刺、凸台和凹槽也会产生冲缸床;
(7)气缸套压入机体后,其台肩高出机体上平面尺寸超差,在同一台机体上的高度差超差。
5、气门为什么会漏气?网址:发电机组专家-永创力公司内部资料
气门漏气以后,气缸内会发生咱喳咱喳的声音,导致功率下降。产生的原因有:
(1)气门和气门座密封面磨损、烧坏或产生凹穴;
(2)气门间隙调整不当;
(3)喷油嘴雾化不好或压力不足而产生气门和气门座密封面积炭太多关闭不严;
(4)气门杆弯曲变形或气门杆部与导管配合过紧,上下运行有阻力,
(5)气门弹簧折断或弹力减弱,无力将气门关闭严密。
6、活塞为什么会撞击气门?
活塞撞击气门发动机会发生沉重的撞击声,若不及时排除,会顶坏活塞,发生大事故。产生这种故障的主要原因是:
(1)气门的凹陷深度不符合技术要求;
(2)主轴承螺母松动;
(3)连杆瓦合金烧熔或脱落;
(4)凸轮轴齿轮压板螺栓松动,凸轮轴齿轮窜动,造成配气相位失调整;
(5)活塞肖与连杆衬套严惩磨损,配合间隙太大,
(6)气门间隙不当;
(7)正时齿轮记号打错或未按记号装配,配气相位不正确;
(8)气门弹簧折断;
(9)气门的凹陷深度(气门大端平面低于气缸盖平面尺寸)超差。
7、气门为什么会断头?
气门断头以后,气门头部会掉入气缸造成气缸盖和活塞顶烂,若不及时停车严重的造成连杆、曲轴等变形和损坏。
气门断头的因素较多,除气门本身的材质和热处理问题以外,还有下列原因:
(1)气门间隙不对;网址:发电机组专家-永创力公司内部资料
(2)正时齿轮记号打错或未按记号装配,配气相位不正确;
(3)排气温度太高;
(4)气门弹簧折断;
(5)气门锁夹没有装好或少装一只;
(6)凸轮轴齿轮压板螺栓松动,造成凸轮轴齿轮窜动,配气相位失调;
(7)柴油机转速过高“飞车”,增加了气门的冲击负荷,引起气门折断;
(8)气门锁夹拆装混乱,相互不配套,易造成气门脱落。
8、气缸盖为什么产生裂纹?
气缸盖产生裂纹后,冷却水就会进入气缸内,发动机工作时,由排气管喷出。产生气缸盖裂纹的主要因素一般是由于冷热不均而造成。原因有:
(1)供油时间不对,喷油嘴雾化不良,燃烧恶化;
(2)冬季冷却水未放尽冻裂;
(3)水箱缺水或断水后发动机产生高温,突然加冷水激裂;
(4)高压油泵各缸供油量不均,有的缸供油量太大,也会产生缸盖裂纹。
(5)气缸盖底面水道孔铸造时偏差、水道孔清砂不净、水道过窄或拐角过小,冷却水循环不畅;