柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)不穩(wěn)定因素調(diào)研分析

韓晨升

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太原 030000）

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)不穩(wěn)定因素調(diào)研分析

韓晨升

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，太原 030000）

產(chǎn)生此故障的重點(diǎn)因素一般有兩類(lèi)，一是柴油機(jī)中的噴油泵在供給柴油的過(guò)程中發(fā)生不良情況，二是調(diào)速機(jī)器作業(yè)紊亂。本文將針對(duì)這一不良問(wèn)題，作出詳細(xì)調(diào)研。

重工業(yè) 柴油機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)速度 不穩(wěn)定

1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中怠速不穩(wěn)定的狀態(tài)表現(xiàn)

1.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵供給柴油而引起的作業(yè)紊亂

一般，每種噴油機(jī)都有自身所配置的柴油噴油泵。而根據(jù)不一樣的需求和規(guī)定，噴油泵的基本要求是定性、定量、定期以及定壓強(qiáng)，且在工作流程中根據(jù)一定的噴油質(zhì)量噴進(jìn)燃燒室中，從而確保柴油機(jī)能夠平穩(wěn)運(yùn)行。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所獲取的柴油質(zhì)量，直接決定了它的運(yùn)行優(yōu)質(zhì)性，且其品質(zhì)主要由出油閥、針閥與柱塞副三個(gè)偶件構(gòu)成。三個(gè)偶件中若有一個(gè)偶件的怠速不能穩(wěn)定進(jìn)行，或兩個(gè)或者三個(gè)偶件都有損壞，則極易短暫柴油機(jī)的生命周期。

1.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柱塞副磨損而導(dǎo)致的怠速不穩(wěn)定

在柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)中，柱塞套筒與柱塞構(gòu)成一對(duì)精致的偶件，二者之間存在的間隙維持在1×10-3～3×10-3mm的寬度。所創(chuàng)建的高壓強(qiáng)噴油過(guò)程，也是根據(jù)運(yùn)用柱塞副的精致配套，且與柱塞的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)速率結(jié)合來(lái)達(dá)到目標(biāo)。柱塞副的磨損性較大，之間的間隙增加，柱塞副則易產(chǎn)生漏油情形，從而使噴油泵的壓力大大下降。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)行過(guò)程中，柱塞的運(yùn)行速率降低，從而損耗了柱塞副，以致漏油的情況越來(lái)越嚴(yán)重，噴油的質(zhì)量也容易變差。除此之外，因?yàn)槊總€(gè)缸柱塞副的損耗表現(xiàn)完全相同，還很有可能造成每個(gè)缸的混合氣體與燃燒的固體質(zhì)量完全不一致，從而使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的摩擦力大小增加，以致發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不均衡。柱塞副受到極大的損耗，燃油的泄漏過(guò)程還會(huì)使其所供給的柴油質(zhì)量變少。

然而，柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速器的功效是自主調(diào)節(jié)噴油泵所供給的柴油質(zhì)量，從而讓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率產(chǎn)生相應(yīng)的變化，增加供給的柴油質(zhì)量，從而提升轉(zhuǎn)速；反之，供給柴油量降低而轉(zhuǎn)速減緩。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速非穩(wěn)態(tài)情形中運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速則升高到一定程度。其中，調(diào)整器會(huì)讓噴油泵停滯，增加柴油的供給量，而損耗了的柱塞副仍舊在泄漏柴油。因此，所供給的柴油量急劇變少，而柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速又開(kāi)始自然降低，從而導(dǎo)致柴油機(jī)因?yàn)檗D(zhuǎn)速的非穩(wěn)定性而作業(yè)不平穩(wěn)。

1.3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中出油閥損耗而導(dǎo)致怠速的紊亂

對(duì)于柴油機(jī)的出油閥，其密封錐面與減壓環(huán)帶能夠在同一時(shí)間內(nèi)受到嚴(yán)重的損耗，主要因素是兩者的摩擦作用較強(qiáng)。而在柱塞副停滯提供柴油的程序時(shí)，出油閥將無(wú)法重復(fù)此過(guò)程，也無(wú)法維持一定的殘余壓強(qiáng)。若每個(gè)缸的出油閥的磨損程度不均衡，則殘余壓強(qiáng)也不一樣，導(dǎo)致提供柴油的時(shí)間間隔和柴油的質(zhì)量也不均等，甚至引起霧化質(zhì)量有所降低。又因?yàn)楦邏翰裼凸艿乐械臍堄鄩簭?qiáng)的穩(wěn)定性極差，導(dǎo)致噴油器在供給柴油時(shí)未準(zhǔn)時(shí)。尤其是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)行時(shí)，因?yàn)楦邏簭?qiáng)柴油管道不準(zhǔn)時(shí)升高，使得油泵的作業(yè)不如日常，該進(jìn)行噴油作業(yè)時(shí)卻不噴油，從而導(dǎo)致柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速作業(yè)呈非穩(wěn)態(tài)的形狀。

1.4 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中針閥因磨損而造成怠速的非穩(wěn)態(tài)性

不論是軸針式還是孔式噴油器，當(dāng)針閥的三大偶見(jiàn)的密封錐面受到損耗后，必將會(huì)產(chǎn)生燃油泄漏的不良現(xiàn)象，且霧化的品質(zhì)逐漸降低，而噴油規(guī)則與噴油正時(shí)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生紊亂狀態(tài)。若出現(xiàn)以上情況，首當(dāng)其沖是混合氣體因點(diǎn)燃而產(chǎn)生惡性循環(huán)，從而使排氣的溫度逐步升高。噴油孔的附件容易產(chǎn)生碳物質(zhì)的積存和堵塞，隨后產(chǎn)生出不停的敲打聲音，從而導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率不均衡。

1.5 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速過(guò)程中所引起的故障問(wèn)題

柴油機(jī)的調(diào)速器功能，也就是將柴油器的負(fù)荷進(jìn)行更改，自發(fā)地更改噴油泵供給柴油的質(zhì)量，從而保持柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)能夠更加穩(wěn)定。然而，配油泵對(duì)柴油量度的調(diào)節(jié)功能是多元化的，需轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞更改噴油泵供給柴油的量度，來(lái)適宜柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷與轉(zhuǎn)送速率變換的需求。

對(duì)于柴油量的調(diào)節(jié)體制，其主要存在二種方式（撥叉式與齒桿式）。供給柴油拉桿的移動(dòng)位置必定受到一定束縛，但是供給柴油的拉桿也同樣受到調(diào)速器的操控。若調(diào)速器的各個(gè)部件受到磨損作用后，在整體的運(yùn)行流程中，相應(yīng)部件與偶件則未能夠維持原本的集合位置，則將會(huì)產(chǎn)生非規(guī)律性移動(dòng)的不良現(xiàn)象，從而使拉桿無(wú)法受到人為操控（表現(xiàn)出來(lái)的紊亂現(xiàn)狀是：時(shí)而拉長(zhǎng)、時(shí)而收縮，供給柴油的量度也不斷在變更），其主要因素是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率快慢受到供給柴油總量程度的控制，因此呈現(xiàn)出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率高低不均等紊亂現(xiàn)狀。

2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的“游車(chē)”現(xiàn)象

何謂柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的“游車(chē)”，定義是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)相對(duì)應(yīng)的速率范疇以外呈現(xiàn)出來(lái)速度時(shí)高時(shí)低的不良現(xiàn)象。此現(xiàn)象是因?yàn)檎{(diào)速器的過(guò)分反應(yīng)，使實(shí)際的運(yùn)行速率有所變更，其關(guān)鍵性的因素有以下幾種情況。

2.1 柴油機(jī)里面的杠桿因?yàn)檫B接銷(xiāo)孔的摩擦而內(nèi)部松散空曠

在此種實(shí)際情況下，供給柴油量度的增加和較少都將會(huì)使雙向的調(diào)節(jié)速率產(chǎn)生較多停滯。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作業(yè)過(guò)程中，調(diào)速器的反應(yīng)必定滯后于實(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)速率的變換。然而，滯后量較小，不然容易生成更大的調(diào)節(jié)頻率。若調(diào)節(jié)的頻率太大，即運(yùn)轉(zhuǎn)的速率早已因?yàn)楣┙o柴油量度的增加與減少導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)升降的過(guò)程中依然持續(xù)性增減燃油量。指導(dǎo)運(yùn)轉(zhuǎn)的速率超過(guò)調(diào)速器所調(diào)節(jié)的范圍較大后，它強(qiáng)烈反應(yīng)的物理信號(hào)才能夠通過(guò)速率的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)反方向調(diào)節(jié)的過(guò)程，結(jié)果讓調(diào)速的反應(yīng)超過(guò)了所預(yù)測(cè)的范疇，從而構(gòu)成運(yùn)轉(zhuǎn)速率在某一定值附近反復(fù)無(wú)常地產(chǎn)生符合規(guī)律升降的“游車(chē)”現(xiàn)狀。

2.2 提供油量的齒桿的敏感性較差

柴油機(jī)噴油泵的齒桿必定維持絕對(duì)的敏感性，以確保調(diào)速反應(yīng)的敏感性。若以靈活的彈簧秤對(duì)齒桿進(jìn)行拉動(dòng)阻力大小的測(cè)量，所對(duì)應(yīng)的2、3、6、 8缸噴油泵的拉動(dòng)摩擦力均小于60g、90g、130g、150g。而因?yàn)槠滂F銹、柱塞偶件緊緊固定后變換形狀、柱塞彈簧在折斷以后齒圈和齒桿兩者之間的碾壓傷害、齒桿頂端與低端的磨損程度嚴(yán)重傷害、撥叉式的柴油兩調(diào)節(jié)機(jī)械的撥叉固定角度范圍有失誤。然而，中國(guó)噴油泵調(diào)節(jié)速率機(jī)械的推力斜盤(pán)與飛球座不可以進(jìn)行大范圍移動(dòng)，則會(huì)呈現(xiàn)出“游車(chē)”的不良現(xiàn)狀（如果攻擊柴油的齒桿根本不可以移動(dòng)位置，則呈現(xiàn)故障的不良現(xiàn)象將視為齒桿所停滯的位置不相同而有所差異）。例如，柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)未能正常啟動(dòng)工作、未能熄滅火花、運(yùn)轉(zhuǎn)的速率無(wú)法控制、飛車(chē)現(xiàn)象等。

3 結(jié)論

隨著我國(guó)新時(shí)代的進(jìn)展，雖然在重工業(yè)上有所發(fā)展，但在某些機(jī)械上的運(yùn)行狀況未必達(dá)到完全優(yōu)質(zhì)性的作用效果。而針對(duì)本論文所研究的柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不穩(wěn)定問(wèn)題與“游車(chē)”問(wèn)題，只有在平日工作時(shí)預(yù)測(cè)這些問(wèn)題的存在，并且根據(jù)實(shí)際的方式方法進(jìn)行完善，才能使其保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)速率和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。其實(shí)，不論是怠速非穩(wěn)態(tài)的問(wèn)題還是“游車(chē)”問(wèn)題，都是因?yàn)槠渲械牟考蛘吲技o(wú)法承載過(guò)高的壓強(qiáng)，或者是機(jī)械中的某些結(jié)構(gòu)無(wú)法承受較大的磨損作用而導(dǎo)致的。因此，只有日常中發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)時(shí)解決，才能讓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更好地運(yùn)行和轉(zhuǎn)動(dòng)。

[1]田新露.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)[M].哈爾濱：汽輪機(jī)廠(chǎng)出版社，2013：129-136.

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Investigation and Analysis on the Factors of Unstable Operation of Diesel Engine

HAN Chensheng
(Shanxi Traffic Vocational and Technical College, Taiyuan 030000)

The diesel engine is an engine widely used in heavy industry, the general operation after a period of time, because of the wear condition of the machinery, the work efficiency is drastically reduced, so that the engine in idle state can not work properly (non equilibrium speed leads to the fluctuation strength resulting in mechanical facilities to stable operation). There are two major factors that produce this fault, one is the diesel engine fuel injection pump in the process of supply of diesel oil in the process of adverse conditions, two is the speed of the machine operation disorder. This article will be aimed at this problem, make a detailed investigation.

heavy industry, diesel engine, engine, running speed, unstable