柴油機缺缸故障的危害與故障診斷
摘要:缺缸是柴油機常見故障,會造成柴油機功率不足、轉速下降。通過三例缺缸故障實例的診斷分析,提高維修人員對此類故障的排除效率。
缺缸是柴油機出現頻率較高的故障之一,主要是發動機有1個或1個以上的汽缸沒有正常工作。其主要現象是柴油機工作不平穩,動力不足,抖動易熄火,排氣管發出有節奏的“突、突”聲,尾氣中帶黑煙且伴有“生油味”。故障原因主要是故障缸沒有工作,導致故障缸不工作的原因:①沒有空氣、燃油進入此缸;②該缸因缸塞組件異常磨損、氣門關閉不嚴,造成汽缸壓縮終了時內部混合氣達不到著火溫度;③該缸的噴油器不能穩定地噴出質量好、數量對、時刻準的柴油。
1 柴油機缺缸的危害
(1)造成發動機的轉速、功率下降。柴油機工作過程中,一個缸不能工作,這個缸就沒有將熱能向機械能轉化,必然會影響柴油機整體功率的發揮,造成發動機額定功率下降。另外,這個缸不工作,內部沒有氣體燃燒的膨脹壓力,在活塞下移時,可能進、排氣門均是關閉的,活塞上部空間就會產生一定的真空度,形成吸力,吸力的大小取決于壓縮比的大小,壓縮比大,吸力就大,吸力阻礙了活塞的下移,為了克服這部分阻力,就要消耗其它缸產生的功,這樣又會降低發動機的一部分功率。
(2)因為有一缸不工作,發動機的額定功率就會下降。為了提高發動機功率,就必須加大額外供油量,這就使耗油量增加,造成車輛排放中的有害成分一氧化碳、碳氫化合物、二氧化硫等的超標。
(3)一缸沒有工作,噴人該缸內的燃油沒有燃燒,這部分燃油就會順著汽缸壁流人油底殼,破壞該汽缸壁上的油膜,造成活塞與汽缸套干摩擦,加速了缸塞組件的磨損速度,甚至導致“拉缸”的嚴重后果。同時這部分燃油進入到油底殼中與機油溶合,稀釋了機油,降低了機油的赫度值,破壞了機油的潤滑性能,導致發動機磨損加劇。
2 缺缸故障實例分析
2.1一臺490柴油機工作中出現缺缸故障
對于這臺柴油機,我們先從油底殼取出少量機油進行了檢驗,證明機油質量良好,無鋁、鐵屑等金屬成分,機油量也足夠,說明該機的缸套、活塞、軸瓦等機件完好。又檢查了氣門間隙也正常。
接下來我們檢查燃油供給系統,打開高壓油泵放氣螺釘,用手油泵泵油,發現有空氣冒出,疑為燃油系統進空氣后造成此故障。發現油箱出油口的油管接頭有輕微的氣泡出現,則在接頭的蝶形口加裝了耐油橡膠墊片。首先查看燃油供給系統零部件是否漏油,在未發現漏油現象的情況下拆下柴油濾清器,發現濾清器的濾芯有輕微堵塞,經清洗后重新裝上。確認油箱到高壓油泵這段油路正常后,再重新啟動柴油機,但柴油機的缺缸癥仍然存在。我們用逐缸斷油法檢查,確認是第二缸不工作,又拆下第二缸高壓油管,擰下出油閥緊座,發現該缸出油閥彈簧己斷,導致其無法建立高壓油。更換新件后,柴油機缺缸故障排除。
2.2一臺6135型柴油機高速時缺缸故障
一臺6135型柴油機,在高速運轉時發生缺缸現象,拆下排氣管現場分析,發現這臺機怠速時,雖然各缸都工作,但第二缸排氣口排出的廢氣溫度比其他缸排出的廢氣溫度略低,并且隨著轉速增加溫度逐漸降低。當轉速升至1000 r/min,排氣口已排出“冷氣,說明此時該缸不工作。當轉速降到900 r/min以下時,隨著轉速的降低,排氣口排出的廢氣溫度又升高。轉速由低到高過程中,排氣口無黑煙出現。
從上述癥狀分析,由于怠速工作較好,說明汽缸嚴密性好,壓縮比沒問題;排氣口無黑煙排出,說明空氣供給正常,噴油時間正確,那么故障肯定出在柴油供給系統。
柴油機第二缸排氣口排出的廢氣溫度隨轉速增加而降低,這是因為該缸供油量隨轉速增加而減少造成的。當轉速到1000 r/min時,第二缸缺缸工作,是因為該缸此時己不供油,或者是供油很少,混合氣太稀不能著火造成。在柴油供給系統中,由于只是第二缸高速不工作,說明低壓油路沒有問題。因此問題只能在高壓油路部分。高壓油路中包括噴油泵、噴油器、高壓油管三大部件,在這三大部件中,可以肯定高壓油管不會引起這類故障。因此,問題集中在噴油泵和噴油器上。
把第二缸的噴油器與第一缸的噴油器對調后試車,發現還是第二缸高速不工作。這說明問題出在第二缸噴油泵的泵油機構上。泵油機構包括柱塞偶件和出油閥偶件。把第一缸的出油閥偶件和第二缸的出油閥偶件對調后試車,發現第一缸高速不工作,第二缸高速工作了。可見,問題在原第二缸的出油閥偶件上。把第二缸的出油閥偶件清洗干凈,重新裝到發動機上啟動試驗,故障排除。
2.3一臺IL2121CAF柴油機工作中出現缺缸故障
一臺IL212ICAF柴油機工作中出現排氣管噴水珠,繼而冒黑煙,并伴隨著嚴重的敲缸聲,工作粗暴,稍有負荷就熄火。我們認為是有一缸沒有工作,導致柴油機缺缸。根據故障表現,可以認為是冷卻水滲入汽缸中去了。嚴重時導致一個缸熄火,僅單缸工作。于是,我們.又對缸墊、機體水套、水道孔、螺紋孔、兩缸間的過梁以及缸蓋作了檢查,沒有發現滲漏部位,最后拆下渦流室鑲塊,發現渦流室壁有一不易察覺的微小裂紋,問題就出在這里。裂紋的產生很可能是冬季早晨驟加沸水所致。
來源:農機使用與維修