小型風冷柴油機過熱原因分析
摘要:過熱是小型風冷柴油機常見故障,對導致柴油機過熱原因進行了分析,并介紹了排除方法,對小型風冷柴油機的使用有一定的指導意義。
小型風冷柴油機(175F、170F、165F、160F)為農村發電機、抽水機、機動脫粒機、機動插秧機的配套動力,在農村有一定的保有量,使用時易產生整機過熱故障。修理過的發動機本來機油溫度正常,經解體后再組裝,機油溫度就超出了規定的范圍。由于機油溫度升高,機油變稀,潤滑能力降低,縮短柴油機使用壽命。為此,我們要知道柴油機過熱原因,做好預防工作,對延長柴油機使用壽命意義重大。
1 機油溫度過高
1.1機械摩擦
各對摩擦副在運轉過程中都要消耗機械能而產生熱量,這些熱量通過潤滑油帶走或直接散到空氣中去。一般來說,除在冷狀態過渡到工作狀態的一段時間內,溫升較大外,達到工作狀態后,溫升就應停止,使機器的溫度穩定在一個可以接受的范圍內。造成機油溫度升高的不正常機械摩擦有以下幾個方面:
(1)起動齒輪端面和高壓油泵凸輪端面相接觸。這是由于加工和裝配時的疏忽造成的。拆下齒輪箱蓋,如發現起動齒輪的端面上有一圈明顯的磨損痕跡,說明兩者因接觸而相碰。通過更換齒輪箱蓋或增加齒輪箱蓋墊片的厚度后,機油溫度便迅速降低,并穩定在規定的數值上。
(2)曲軸軸向竄動太小,加負荷后,曲軸有可能頂在兩軸承間而失去軸向竄動。在正常情況下,曲軸在冷態時軸向竄動應在0. 10~0. 20 mm之間。曲軸軸向竄動過大,運轉時有明顯的軸向竄動。明顯的軸向竄動會從飛輪的轉動上判斷出來。一般修后的小型風冷柴油機基本上無軸竄,有一些機子用深度尺在冷態測量時只有0. 02 mm,這是不允許的。只在曲軸軸承座和機體之間加裝了一個0. 20~0.40 mm的紙墊,機油溫度就降到了可以接受的程度。165F的機體是灰鑄鐵件,曲軸有球墨鑄鐵,也有45號鋼的。對球墨鑄鐵的曲軸來說,軸向竄動可取小值,對45號鋼曲軸,軸竄應取大值,這是因為鋼的膨脹系數比鑄鐵大。
(3)甩油圈外圓由于失圓與軸承孔相摩擦。這種情況很容易判斷。當裝上軸承座后,轉動曲軸,如軸向竄動值在規定范圍內而又感到較緊者,這就是甩油圈外圓太大。
(4)齒輪軸滑動軸承的一端和軸承座配合過緊或兩軸承孔不同心而產生偏磨。這種情況產生的熱量是相當大的,會使機油的溫度升高很多。嚴重時還會使軸頸和軸套“燒死”。出現這種情況的原因是工藝上的不合理。軸套是用壓力機壓人機體孔內的。壓人后,軸套內孔變形,凸輪軸的軸頸已無法裝人。目前用的方法是把軸套內孔鉸一刀,且都是手工鉸制,這樣就要求操作者有較熟練的技術,否則,容易出現兩軸承孔不同心的現象。建議最好以機鉸代替手鉸,且配以工裝來保證兩軸承孔的同軸度。修理中更換軸套后,應分幾次鉸制軸套內孔。
1.2燃氣或壓縮空氣漏入曲軸箱
(1)壓縮空氣漏入曲軸箱。柴油機壓縮終點的壓力高達25~46個大氣壓,溫度高達240~300℃左右。這樣,高溫高壓的空氣漏入曲軸箱后,就會把一部分熱量傳給機油。壓縮空氣漏入曲軸箱,是由缸套與活塞環密封不良所致。
(2)燃氣漏入曲軸箱。汽缸內燃氣溫度高達1800℃,最高時可達2200℃左右,如此高溫高壓的燃氣漏入曲軸箱后,不僅把一部分熱量直接傳給機油,而且還由于燃燒具有較大的動能引起機油的擾動。因此高溫高壓的燃氣以高速漏入曲軸箱,將會使機油升溫和變質。預防的方法:把缸套和活塞環在裝配前進行漏光檢查,以求得到良好的密封。
(3)發動機工作時,飛輪內側有金屬碰摩聲。這多數是由于裝在飛輪上的發電機罩變形后與發電機定子底邊緣相碰,有的是由于發電機定子和轉子固定螺釘松動所造成。此時應立即停車檢查,予以排除,否則將會造成更大的事故。
2 柴油機整機過熱
(1)上述導致機油溫度過高的原因,如不及時處理也會導致柴油機整機過熱。另外,機油泵性能不良,油管、油道、濾網、濾清器堵塞等也會造成柴油機整機過熱。
(2)風扇皮帶過松,使風力不足。做好日常保養,及時檢查風扇皮帶的張緊度。調整時用手指壓住數根皮帶,下沉量為15 mm左右合適。
(3)氣門間隙過大,燃燒室積碳過厚。應拆下汽缸蓋,徹底清除缸內積碳,且研磨氣門,提高其密封性。檢查調整氣門間隙至符合要求。
(4)供油提前角太小(過晚),燃燒后延,發動機過熱。檢查供油提前角度,按柴油機的技術要求,通過增減泵體與機體平面之間的墊片,調整準確。
(5)噴油器滴油,使燃燒時間延長,造成柴油機整機過熱。最好用噴油器試驗器調校噴油壓力,檢查針閥偶件、出油閥偶件性能,研磨或更換新件。
(6)空氣濾清器和排氣管嚴重堵塞。這兩部件堵塞時,新鮮空氣吸不足,廢氣排不干凈,會使柴油機冒煙、過熱。定期保養空氣濾清器和排氣管,使進、排氣系統的氣流暢通。
(7)不裝風罩或風罩破損。如165F柴油機,飛輪上的輻條也是風葉,飛輪上的蓋罩就是風罩。去掉風罩,風葉旋轉產生的風力、風量不能集中,使汽缸得不到良好的散熱、因此要安裝風罩,并使鐵皮平整,接合面密封。
(8)長期超負荷作業,導致機溫過高。作業時盡量要搭配合適的耕具,正確選擇牽引負荷,不要以小馬力的拖拉機超負荷工作。如果作業中遇到大的阻力如犁耕過深、土壤赫度太大等,立即卸掉負荷,使柴油機怠速空轉15~20 min后,關閉油門停機自然冷卻,并調整或更換作業機械。
來源:農機使用與維修