柴油機轉速不穩(wěn)故障原因分析及修理措施探討

【摘要】柴油機在出現(xiàn)嚴重的運轉不穩(wěn)故障時，將會對柴油機的可用壽命產(chǎn)生不良影響。本研究就柴油機出現(xiàn)運轉不穩(wěn)故障的規(guī)律性，從多個方面（調(diào)速器、燃油系統(tǒng)、工作器械的傳動等方面）對其發(fā)生故障的相關因素以及維修對策進行探討。

【關鍵詞】柴油機；運轉不穩(wěn)；故障原因；維修對策

柴油機在處于正常運轉的狀態(tài)時，在調(diào)速器所具備的自動調(diào)節(jié)功能支撐下，柴油機在轉速時是穩(wěn)定的，其波動率不超過0.5%。然而若在維修、實驗以及現(xiàn)場使用中，常有柴油機轉速不穩(wěn)定的情況，使柴油機無法充分發(fā)揮其功率，進而間接增加了在油耗上的經(jīng)濟負擔，故障嚴重時甚至會對機械的可用壽命產(chǎn)生不良影響[1]。因此對柴油機出現(xiàn)轉速故障的原因進行探討十分重要，現(xiàn)對其故障原因進行研究并探討其預防對策。

1.柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)時的故障表現(xiàn)分析

柴油機在出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的現(xiàn)象時，具有以下特點[2]：

（1）柴油機在轉速時忽高忽低，且具有一定的規(guī)律性，也就是俗稱的喘氣、游車。此類情況在柴油機采取低速運行措施時常會出現(xiàn)；（2）柴油機在轉速時忽高忽低，且無規(guī)律性；（3）當柴油機的油門處于一定特定的位置時，機械會出現(xiàn)異常情況，例如轉速不穩(wěn)定、機身擺動、機身發(fā)抖等。

2.柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)時的不良后果

柴油機若出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的情況，將會引起多種不良后果。

（1）柴油機的轉速不穩(wěn)使其在功率發(fā)揮上也受到一定的影響，并間接增加了柴油機的耗油量，增加經(jīng)濟負擔；（2）轉速不穩(wěn)一定程度上使柴油機和其相配套的相關工作機械之間的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題，尤其是在柴油機擔當發(fā)電動力時，由于轉速不穩(wěn)，將會到時其發(fā)出的電壓、電源頻率等存在不穩(wěn)定的情況，如此一來，不僅會對用電設備以及用電儀器的正常運行產(chǎn)生影響，還阻礙了電網(wǎng)、機組等與柴油機的并網(wǎng)運行情況；（3）轉速不穩(wěn)障礙情況嚴重時，將會縮短機械的可用壽命。

3.保證柴油機轉速穩(wěn)定性的主要條件

在柴油機運行時，保持轉速穩(wěn)定性的主要條件有：

（1）確保柴油機噴油器的霧化質(zhì)量以及各循環(huán)系統(tǒng)之間的供油量等相同；（2）由于調(diào)速器對于柴油機的轉速可起到自動調(diào)節(jié)作用，當外界的負荷情況發(fā)生改變時，調(diào)速器會根據(jù)其變化情況會對柴油機的供油量進行調(diào)整，以保證柴油機在轉速時的穩(wěn)定性，因此需確保柴油機中調(diào)速器的靈敏性[3]；（3）需確定柴油機的飛輪足以貯藏慣性力，以確保柴油機轉速的穩(wěn)定性。

4.柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的原因

一臺柴油機若處于正常運轉的狀態(tài)時，只要工況穩(wěn)定，其各個循環(huán)做功時均是相同的，因而在轉運方面也應該為穩(wěn)定狀態(tài)。當若各循環(huán)做功存在差異性，則會導致機械在轉速上具有忽快忽慢的情況。

4.1燃料系統(tǒng)方面的原因

（1）燃油系統(tǒng)中存在空氣與水時，會引起氣阻現(xiàn)象與水阻現(xiàn)象，導致柴油機在供油時出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)、時多時少的不良現(xiàn)象，使各個循環(huán)做功之間存在差異性，轉速時快時慢，達不到柴油機保持穩(wěn)定轉速所要求的主要條件；（2）柴油機的噴油配件（例如噴油泵齒條、噴油泵柱塞、噴油器針閥等）出現(xiàn)卡滯時也會導致才柴油機的各個循環(huán)出在供油方面、霧化質(zhì)量方面出現(xiàn)不均勻的情況，達不到柴油機保持穩(wěn)定轉速所要求的主要條件，因而產(chǎn)生轉速不穩(wěn)定的故障；（3）柴油機的噴油配件（例如噴油泵柱塞、噴油器針閥、出油閥等）出現(xiàn)嚴重的磨損情況，會引起柴油機的供油故障，例如供油數(shù)量忽大忽小、霧化質(zhì)量不均勻、供油不規(guī)律等，達不到柴油機保持穩(wěn)定轉速所要求的主要條件，因而產(chǎn)生轉速不穩(wěn)定的故障[4]；（4）噴油器的霧化質(zhì)量不好，具有出油閥的減壓容積不足、高壓油管的阻力過大等缺陷，導致柴油機在運行期間，噴油器出現(xiàn)多種不良現(xiàn)象，例如滴漏現(xiàn)象、多次噴射、隔次噴射等，影響柴油機的轉速；（5）噴油泵中的各個油缸供油量不一，甚至存在較大的誤差，使各個缸的做功差異過大，進而導致柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的情況。

4.2調(diào)速器系統(tǒng)方面的原因

（1）調(diào)速器中存油量過大，加大了調(diào)速器飛鐵或是其他運動配件的工作阻力，而且其在運行上的不穩(wěn)定，因此使調(diào)速器的靈敏性、均勻性等受到影響，使柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的故障；（2）調(diào)速器的調(diào)速彈簧出現(xiàn)問題（例如彈性變小、斷裂以及變形等），導致調(diào)速器的靈敏性、均勻性等受到影響，使柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的故障；（3）調(diào)速器飛鐵或是其他運動配件出現(xiàn)嚴重的磨損情況，或是具有卡滯現(xiàn)象，導致調(diào)速器的靈敏性、均勻性等受到影響，使柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的故障。

4.3工作機械傳動性方面的原因

柴油機在和工作機械、離合器、變速箱等進行配套期間，柴油機之所以出現(xiàn)轉速不穩(wěn)的故障，多是由于柴油機在故障時處于一個負荷突變的狀態(tài)，柴油機分別在空車運轉以及負荷遠轉中轉變，而調(diào)速器處呈動態(tài)調(diào)節(jié)的情況，在此情況下，柴油機無論是在運轉上還是聲音上，均是為不穩(wěn)定的狀態(tài)[5]。

5.柴油機轉速故障診斷

在診斷柴油機的轉速故障時，同時是通過2個方法進行診斷，分別為聽診法與儀器法。

在診斷中，若柴油機忽快忽慢的表現(xiàn)具有規(guī)律性，通常是調(diào)速器系統(tǒng)引起的故障。而在診斷中，若柴油機轉速波動多的表現(xiàn)無規(guī)律性，通常是燃油系統(tǒng)引起的故障。

6.柴油機出現(xiàn)轉速不穩(wěn)故障時的處理措施

6.1確保柴油機的燃料系統(tǒng)處于正常工作的狀態(tài)

（1）排除燃油系統(tǒng)中的水與空氣，并清洗其柴油濾，以確保供油的通暢性；（2）若噴油系統(tǒng)具有污堵、漏油、滴油等不良情況，應對相關的配件進行檢修或是更換；（3）對噴油器進行檢修，保證其霧化情況；（4）對柴油機的噴油配件（例如噴油泵齒條、噴油泵柱塞、噴油器針閥等）進行檢修，若配件存在問題應及時修理或是更換；（5）噴油泵中的油量調(diào)節(jié)齒具有松動情況時，應對各個缸的油量進行調(diào)整，并鎖緊螺釘，確保油缸的均勻性以及噴油泵的正常工作；（6）當齒圈、齒桿等具有嚴重的磨損情況或是齒桿不靈活時，應更換相關的零件，并對齒桿采取檢修措施或是更換措施；（7）若出油閥的彈簧斷了，或是閥卡死，應更換彈簧，并對出油閥的相關配件進行檢修。

6.2對柴油機的調(diào)速器進行檢修

（1）檢修調(diào)速器的所有零件，保證其正常運行；（2）將調(diào)速器中多余的機油排出；（3）若調(diào)速器的運動件磨損嚴重，則及時更換；（4）檢修或是更換出現(xiàn)問題的彈簧；（5）飛鐵襯套若具有嚴重的磨損情況，需及時更換新的。

6.3檢修工作機械傳動性情況

嚴謹嚴查柴油機和工作機械的傳動情況，確保兩者的連接情況良好，且離合自如。