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发动机专业知识

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/8/4     浏览次数:    

作者:宝发动力

发动机故障的声音判断

一、拉缸异响
1、现象

1)轻微拉缸一般不易听到,较严重的拉缸在发动机急速运转时,可出现“嗒嗒嗒”的声音,略微像活塞敲缸的响声。其特点是,开始时声音很小,随发动机温度的升高敲击声不但不减弱,反而更加重了。

(2)有时出上述响声外,还常有“吭吭”的声音,发动机稍有抖动,加油时提速不灵敏。

3)拉缸严重时,可造成发动机突然停转,甚至在停转瞬间会从加机油口处冒烟。

2、判断方法

(1)此故障在进行断油实验时响声不减,但基是与拉伤气缸相邻的两缸做断油试验时,响声往往会减弱弱。

2)若在拉缸较严重时进行断火试验,响声会明显减弱。

在发动机运转中,如出现类似的“活塞敲击的响声,且响声不随发动机温度的升高而减弱或消失,应立即将发动机熄火,并摇转曲轴几圈,以免活塞”抱缸”。

二、活塞销异响

1、现象

(1)在怠速可中速时,响声很清晰,发生在气缸上部或下部。

2)发动机转速变化时,响声也随着变化,发出一种“嗒嗒嗒”(像两个钢球相撞)的声音清脆而连贯。

(3)发动机温度升高时,响声不减弱,有时还会明显些,严重时,发动机转速越高,响声越大。

2、判断方法

1)把发动机稳定在响声较强时的转速,逐缸断油试验,当某缸停止工作后,如响声明显减弱或消失,而在“复火”瞬时,发出“嗒”的一声,便是活塞销响。

2)将油门置于怠速位置,然后往中速急加油门,响声能灵敏地随着变化,每抖动一下油门,都能听出清脃连贯的“嗒嗒"响声,则可能是活塞销响。在发动机转速不断变化的情况下,用听诊器接触气缸体上部或气缸盖,或在加油口处,都可听到活塞销响。

(3)如将供油时间提前,响声会加大,否则响声将变小。

当确定活塞销响时,应及时检查活塞连杆组,可视情况更换连杆衬套或换加大尺寸的活塞销

三、连杆轴承异响

1、现象

(1)响声在气缸体的下部,随着转速的升高而增大,随着负荷的增大而增强。

(2)突然加速时,有明显连续的”当当“声。

(3)发动机温度升高后,声音不减弱,有时还会明显些。

(4)停止该缸工作时,响声明显减小或消失。

2、判断方法

(1)应在机器的外部和加机油口处听诊,若接触气缸体反而听不清楚。

(2)将油门置于怠速运转位置,逐缸断油试验,再由怠速往中速、由中速往高速接抖动及加大油门反复试验。此故障现象为:断油时声音变小,加速瞬时响声突出,恢复工作的同时,发出“当当”声,余音略带有用木棒敲击铁桶的声音。

(3)如轴承普遍松旷时,发动机以急速或中速运转,微动油门,会发出较杂乱的“咯噔、咯噔”的响声,如同石磙子直接与碾盘碾压而发出的声音。轴随松旷严重时,发出的声音好像自卸车卸大块石头相互撞击的“呱呱”响声。

4)柴油机的连杆轴承响声比汽油机的稍沉重些,发出哐哐撞击声。

在发现连杆轴承异响时,应特别注意:抖动油门的次数不要过多,发动机高速运转时间也不宜过长,并应及时排除,以免发生捣缸事故。

二、发动机火花塞的状况以及故障诊断

为什么观察发火端的外貌可以判断发动机故障的性质和原因。

这是因为,火花塞的外貌反映出发动机和火花塞的工作状况,储存着发动机内部的许多信息。因此,评判火花塞外貌是诊断发动机运转是否正常的一个重要内容。

如果排除火花塞本身的质量缺陷,导致火花塞发生故障的因素主要有以下三个方面:

1、火花塞选型不当,其热值与发动机工作特性不匹配。火花塞的实际工作温度超出正常的热范围。

2、发动机系统不正常。某些元件调整不当,燃油质量、空燃比等不符合要求。

3、火花塞安装、调整、使用不当。

应当指出,火花塞只是发动机点火系统的一个元件,与整个系统紧密相连。因此,出了故障不要单纯从火花塞的质量上找原因,应该仔细观察火花塞外貌,考虑各方面的因素,才能找到排除故障的正确方法。

火花塞的正常工作外貌

如果发动机正常运转,燃油质量和空燃比符合要求,火花塞使用一段较长时间后,绝缘体裙部为灰白色、灰黄至灰褐色。有的呈铁锈色或红色,是无铅汽油的添加剂造成的。两电极呈现褐灰色至微黑色,有轻微损耗。这是正常的工作外貌,说明火花塞热值与发动机匹配良好,整个系统工况正常。

过热

如果火花塞热值偏低(绝缘体裙部相对较长),工作时吸收热量多,温度过高,绝缘体裙部被灼烧至“白炽”状态。严重时会出现早期电火,产生很高的温度将电极熔化。空燃比太大(混合气太稀)也可能产生此种现象。

如果过热太严重,点火提前角太大或使用低辛烷值燃料,则可能产生“爆燃”,导致中心电极熔化,绝缘体裙部损坏或端面被“烧酥”,其后果是点火中断,汽缸损坏。

如果使用含铅量过高的汽油,绝缘体局部会出现一层灰黄色釉。这种釉层是铅的氧化物,在高速运行产生过热时出现,称为“釉化”或“铅污损”。在急加速或高负荷行驶时易断火。

若发现火花塞过热,必须更换热值较高(绝缘体裙部相对较短)的火花塞,例如将K6TC换成K7TC。

过冷

如果火花塞热值偏高(绝缘体裙部相对较短),发动机在低速和低负荷工况下连续运行,火花塞发火端吸收热量少,温度若低于自净温度(含铅汽油为450℃,无铅汽油为500℃)则不能将混合气燃烧产生的沉积物烧掉,于是出现“过冷”的工作外貌。按沉积物的不同,可分为“积炭”和“油污”。

积炭

绝缘体裙部、电极和壳体表面上覆盖一层毛茸茸的黑色无光泽炭灰。如果空燃比太小,进入汽缸的混合气太稠,或空气过滤器严重污染,混合气不完全燃烧所发生的炭粒便附着于发火端表面,在裙部表面温度低于自净温度、不能将炭粒烧净的情况下,产生“积炭”。

油污

火花塞发火端被油光发亮的炭灰或油炭覆盖。这是由于活塞环磨损窜油,使润滑油进入燃烧室所致。若是两冲程发动机,则是混合气中含油量过多。富油燃烧后的沉积物,因火花塞太冷不能“自净”,形成“油污”。

积炭和油污都会降低裙部表面电阻,导致电流泄漏,不跳火或间断跳火;发动机功率下降,工况不稳,甚至不工作。此时应更换热值较低的火花塞,例如将K7TC更换为K6TC。

火花塞不正确安装、使用产生的故障

中心电极非正常烧蚀

在工作过程中,火花间隙因电极蚀耗而扩大,如未及时调整,将提高点火电压,并反过来加剧电极的烧蚀。如此反复循环,造成中心电极严重烧蚀,火花塞必须更换。

导热不良引发烧损

由于安装力矩不足,外密封垫圈变形不充分,火花塞安装座与汽缸盖不密合,阻断导热通道,热量不能及时排出,使温度异常升高,引起炽热点火,导致电极和裙部烧损。必须正确使用力矩扳手,按规定的安装扭矩旋紧火花塞。

绝缘体裙部断裂

产生原因是机械损伤,如敲击、跌落或操作不当的时候中心电极受压。

三、内燃叉车冷却系统性能的改善

国产内燃平衡重式叉车由于受结构的限制,一般都采用排风式冷却系统,加上作业环境恶劣,工作强度大,超载频繁,因此要求叉车的冷却系统必须具备优良的性能。我们在叉车上经过对比试验及实际使用,归纳了改进叉车冷却系统性能的一些措施。

1.影响散热性能的因素

影响叉车散热性能的因素主要为:散热器的散热面积、单位时间内散热器的通风量和系统的水循环性能。由于散热面积已定,因此应从改善系统的结构以减小风阻、增大通风量,以及散热器的水循环性能等方面进行改进。

2.冷却系统结构的改善

散热器是冷却系统中主要的散热元件,它和发动机风扇及集风罩共同完成外散热功能。

3、冷却系统性能的测试及分析

冷却系统的散热元件是散热器,散热器性能的优劣直接影响着冷却效果,对于叉车来说,散热器选型时,散热面积应较发动机推荐的散热面积大4.5m2

(1)热器水循环及水损耗性能的监测及分析

要求加满水,发动机高速运转平稳后连续观察30mm,应无气泡产生。若有气泡产生,则说明散热器的水循环性能不好;若在灯光下借助于放大镜能观察到细密均匀的气泡,则说明散热器性能较好;无气泡产生时最佳。将冷却水放出约100mL时,便观察到循环水中有大量的气泡产生。在叉车的实际使用中,由于水膨胀及蒸发,冷却水量会有一定的损耗,若不及时补充冷却水,便会影响散热效果。因此,叉车上应设有副水箱。

(2)副水箱的设置

根据实际使用经验,副水箱的体积应为冷却水总量的5%-8%,副水箱加水后应留出副水箱体积的1/3-1/2作为膨胀空间。

安装时副水箱与散热器的顶部高低差应以不大于150mm为宜。

(3)热平衡试验存在的问题

叉车的热平衡试验是按JB/T51006标准执行的,按环境温度为40°C计算平衡温度,要求平衡温度不大于110°C。考虑到叉车的具体作业情况,叉车生产厂家设计时均把平衡温度确定为不大于100°C,这就需要做热平衡实验来监测这个参数。

热平衡试验要求循环水要全部进入大循环,传统的做法是去掉发动机的节温器再做热平衡试验,这种做法实际上循环水并未全部进入散热器,用此方法测得的热平衡温度不能反映实际温度(低于实际温度),这会使叉车在实际使用中有可能产生过热。正确的方法是将内循环关闭(节温器全开),使冷却水全部进入散热器循环,

4.结论

实验分析证明,解决叉车冷却系统过热问题应从减小风阻、改善冷却系统的循环性能两个方面进行,经对叉车的改进及使用单位的工业性试验,均达到了理想的效果。

四、工程机械柴油机废气颜色与故障分

柴油机做为工程机械的动力系统,提供机械工作所需的动力,它一旦出现故障将影响正常生产。所以通过观察废气的颜色来诊断柴油机故障是十分重要的。
  柴油机燃料完全燃烧后,正常颜色一般为淡灰色,负荷略重时为深灰色。柴油机在工作中,偶尔会出现排黑烟、白烟、蓝烟等不正常现象,它是判断柴油机故障的条件,分析如下:
  (一)黑烟
  柴油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解,形成炭黑。排气时随同废气一起排出形成黑烟。黑烟是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。其主要影响因素如下:
  1、活塞环、气缸套等磨损
   活塞环、气缸套磨损后,引起压缩压力不足,使气缸在压缩行程结束时,混合气混合的正常比例改变,使燃油在无氧条件下燃烧,产生积炭。
  2、喷油器工作不良
  喷油器不雾化或滴油,使燃料不能充分地与气缸内的空气混合,也不能充分燃烧。由喷油器工作不良引起的排黑烟现象在柴油机低速运转时较明显。因为低速运转时气缸内进气涡流较弱,油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长,更容易形成碳黑排出。
  3、燃烧室形状改变
  燃烧室形状的制造质量不符合技术要求,使压缩余缝过大过小以及活塞位置装错,都会使燃烧室形状改变,从而影响燃油与空气混合质量,使燃油燃烧条件变坏。
  4、供油提前角调整不当
  (1)供油提前角过大,燃油过早喷入燃烧室内,由于此时气缸内压力温度较低,燃料不能着火燃烧,当活塞上行,气缸内达到一定压力和温度,可燃混合气燃烧。
  (2)供油提前角过小,喷入汽缸内的燃油过迟,一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出,随废气排出的燃料受高温分解,就形成黑烟。
  5.供油量过大
  供油量过大,使进入汽缸内的油量增多,造成油多气少燃油燃烧不完全。另外,工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。
 (二)蓝烟
  润滑油进入气缸,受热蒸发成为蓝色油气。随废气一起排出蓝色烟雾,其主要原因为:
  1、空气滤清器阻塞,进气不畅或油盆内油面过高(油浴式空气滤清器)。
  2、燃油中混入润滑油。
  3、活塞环对口,
  4、在机体通向气缸盖油道附近的气缸垫烧毁。
  5、活塞环、活塞、气缸套磨损
  (三)白烟
  柴油机在刚起动时或冷机状态时,排气管冒白烟,是因为柴油机气缸内温度低油气蒸发而形成。冬季尤为明显。若热机时,排气管仍冒白烟,则判断为柴油机故障。主要原因如下:
  1、气缸套有裂纹或气缸垫损坏,冷却水进入气缸,排气时形成水雾或水蒸气。
  2、喷油器雾化不良,有滴油现象。
  3、供油提前角过小。
  4、燃油中有水份和空气。
  5、喷油泵压力过低或活塞、气缸套等磨损严重引起压缩力不足。



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