農(nóng)用柴油機(jī)燃油系三段式故障診斷項(xiàng)目教學(xué)

邵佳洪

摘 要：隨著智慧農(nóng)業(yè)的快速推進(jìn)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度得到顯著提高，其中以農(nóng)用柴油機(jī)的使用量最為頻繁。但由于缺乏對(duì)農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)的重視，使得從業(yè)人員的專業(yè)知識(shí)欠缺、技能低下，容易導(dǎo)致柴油機(jī)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。因此教會(huì)學(xué)生如何正確的辨別故障原因，并學(xué)會(huì)維修成為這一專業(yè)項(xiàng)目人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。本文對(duì)如何教會(huì)學(xué)生正確辨別故障原因進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè) 農(nóng)用柴油機(jī) 人才培養(yǎng)

一、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

所謂“智慧農(nóng)業(yè)”是指充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、3S技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)及專家智慧與知識(shí)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制、災(zāi)變預(yù)警等智能管理。目前在發(fā)達(dá)國(guó)家，知識(shí)的處理、自動(dòng)控制的開(kāi)發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，已經(jīng)滲透到農(nóng)業(yè)的方方面面。

雖然我國(guó)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展目前還不能與發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美，但是隨著本國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化器械的使用率也隨之增加，尤其是農(nóng)用柴油機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的犁田、播種、收割和運(yùn)輸?shù)确矫嫒匀徽贾鲗?dǎo)地位。但是由于工作環(huán)境差，從業(yè)人員專業(yè)知識(shí)欠缺，技能低下，導(dǎo)致出現(xiàn)故障的頻率較高，柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的故障尤為突出，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。而且這方面的人才培養(yǎng)質(zhì)量也是有所欠缺。

1.農(nóng)業(yè)人才轉(zhuǎn)移現(xiàn)狀嚴(yán)重

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村人力資源數(shù)量豐富。但伴隨農(nóng)村城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程，剩余農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的非農(nóng)化轉(zhuǎn)移是一個(gè)必然，也是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)。然而，令人擔(dān)憂的是，在農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力非農(nóng)化轉(zhuǎn)移過(guò)程中大批的農(nóng)業(yè)人才，尤其是具有較高經(jīng)營(yíng)管理素質(zhì)的復(fù)合型人才流出農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)入收入更高的二、三產(chǎn)業(yè)就業(yè)，留在農(nóng)業(yè)中的是由幼婦弱老人員組成的“63870部隊(duì)”，從而使農(nóng)業(yè)中人才總量不足、層次不高的狀況更加嚴(yán)重、更加突出。

2.農(nóng)村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)人才質(zhì)量低

從農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)勞動(dòng)力知識(shí)和技能的要求看，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)擁有技術(shù)或經(jīng)營(yíng)才能的高級(jí)人才需求旺盛，而在農(nóng)村這類人才十分稀缺，供給嚴(yán)重不足。與此相反的是，既無(wú)知識(shí)，又無(wú)技能，僅可以從事簡(jiǎn)單勞動(dòng)的人卻供給過(guò)剩。

3.政府對(duì)專業(yè)農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)的重視度不夠

在過(guò)去一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期里，政府對(duì)城市二、三產(chǎn)業(yè)所需的人才，給予了高度重視，而對(duì)農(nóng)村人才尤其是農(nóng)業(yè)人才資源的培養(yǎng)和開(kāi)發(fā)則疏于重視。雖然近幾年“三農(nóng)”問(wèn)題一直是我國(guó)政府極其重視的一個(gè)民生問(wèn)題，農(nóng)村人才的教育培訓(xùn)也增加了一些投入，但是其主要重點(diǎn)還是偏向于農(nóng)民工的培訓(xùn)教育，其主要目的還是為了幫助農(nóng)民向非農(nóng)轉(zhuǎn)移。

因此，設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，向?qū)W生普及農(nóng)用柴油機(jī)的專業(yè)維修知識(shí)，提高故障診斷能力十分必要。在此筆者將以三段式故障診斷項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，來(lái)講述如何更好地提升學(xué)生這方面的實(shí)際操作能力和辨別能力。

二、三段式故障診斷項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

三段是指以燃油壓力為節(jié)點(diǎn)，把系統(tǒng)分成低壓油路、高壓油路、回油油路三段。

所設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目按理實(shí)一體化流程進(jìn)行，每段實(shí)訓(xùn)課程包含系統(tǒng)結(jié)構(gòu)講解和油路分析、典型故障排查演示、分組故障診斷實(shí)訓(xùn)三個(gè)過(guò)程。

1.理論講授結(jié)合農(nóng)用柴油機(jī)

供給系統(tǒng)圖例與實(shí)物，教師根據(jù)三段油路，分步分析管路結(jié)構(gòu)和元器件功用，通過(guò)詳細(xì)的理論講解和形象的圖例結(jié)構(gòu)讓學(xué)生掌握各段油路的特點(diǎn)及診斷程序。

2.實(shí)操演示

在學(xué)生對(duì)油路有了基本的了解后，教師以實(shí)際操作的方式向?qū)W生演示到底如何排查故障。列舉典型故障的排查過(guò)程，學(xué)生仔細(xì)觀察教師演示，并即時(shí)記錄具體的操作流程，學(xué)會(huì)正確選用工量具和規(guī)范化的拆檢動(dòng)作，為后續(xù)學(xué)生單獨(dú)分組訓(xùn)練做好準(zhǔn)備。

3.分組訓(xùn)練理論和實(shí)踐

都有了一定了解后，學(xué)生要真正掌握如何排查故障并修理還需要自己動(dòng)手實(shí)際操作。所以后續(xù)按學(xué)生和設(shè)備情況，把班級(jí)分成低壓油路、高壓油路、回油油路三個(gè)小組，各組輪換進(jìn)行分段故障的診斷、排查。確定明確的訓(xùn)練目標(biāo)和任務(wù)，教師輔助性地進(jìn)行觀察和指導(dǎo)學(xué)生的操作過(guò)程和方式，糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成正確的診斷思路和規(guī)范的排故方法。

教師通過(guò)以燃油壓力為節(jié)點(diǎn)，把農(nóng)用柴油機(jī)的系統(tǒng)分為低壓、高壓、回油三段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行故障排查和診斷的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，并將這一實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，讓學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)能夠結(jié)合實(shí)際情況，掌握簡(jiǎn)明的診斷思路和規(guī)范的操作流程，達(dá)到學(xué)以致用的目的，從而為這一行業(yè)輸送可用的人才。按低壓、高壓、回油分設(shè)的三段式實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，使學(xué)生掌握簡(jiǎn)明的診斷思路和規(guī)范的操作流程，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

三、列舉典型故障診斷項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程

1.低壓油路故障診斷

（1）低壓油路組成與特點(diǎn)。油路路徑與壓力分析：低壓油路從油箱開(kāi)始，經(jīng)沉淀杯、輸油軟管到輸油泵進(jìn)口組成負(fù)壓油路；輸油泵加壓后，經(jīng)柴油粗濾器、細(xì)濾器，到高壓油泵前端，壓力逐漸提升。油箱處燃油壓力是大氣壓力，經(jīng)油水分離器逐漸提升到0.15MPa，輸油泵加壓后增至0.3 MPa。

低壓油路一般容易出現(xiàn)油路堵塞、出油不暢、泄露、進(jìn)空氣等情況，而故障發(fā)生的原因大都在油箱出油閥、沉淀杯開(kāi)關(guān)、手油泵閥體、輸油泵閥體以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、管路濾芯、濾清器、油管接頭和密封墊圈等地方。其一旦發(fā)生故障，就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或啟動(dòng)困難和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、功率不足的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)農(nóng)用柴油機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

但是組成低壓油路的元器件結(jié)構(gòu)和原理相對(duì)簡(jiǎn)單，所以在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中教師只要向?qū)W生講清楚相關(guān)的元器件結(jié)構(gòu)和原理，并要求學(xué)生按既定的先后程序，逐步完成相關(guān)部件的拆檢，判斷單個(gè)零件好壞。在拆撿過(guò)程中完成故障的診斷與排除，減少了抽象分析。

（2）列舉發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)故障診斷。以油路堵塞，造成出油量不足，引起發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)為例，按照燃油流向，第一步通過(guò)控制沉淀杯開(kāi)關(guān)，檢查軟管出油口的出油量；第二步按壓手油泵檢查輸油泵出油量；第三步檢查管路中的兩個(gè)柴油濾清器。排查要點(diǎn)是沉淀杯底部有無(wú)雜質(zhì)堆積；輸油泵內(nèi)部彈簧有無(wú)損壞；管路濾網(wǎng)、濾芯有無(wú)堵塞；柴油濾清器是否老化；各管接口密封圈有無(wú)破損或老化。最后考慮各機(jī)件連接的牢固程度及管口的緊固程度。通過(guò)對(duì)相關(guān)部件的拆檢和排查，最終確定故障原因并完成修理。

2.高壓油路故障診斷

（1）高壓油路組成與特點(diǎn)。油路路徑與壓力分析：高壓油路是經(jīng)噴油泵加壓，燃油在噴油泵柱塞彈簧力作用后到10 MPa以上。經(jīng)高壓油管進(jìn)入噴油嘴再次加壓達(dá)到20 MPa以上噴射。燃油壓力在噴油泵與噴油嘴處進(jìn)行兩次加壓。

高壓油路的故障易發(fā)點(diǎn)有噴油泵偶件、調(diào)速器、高壓油管、噴油嘴偶件、噴油口、高壓接口、高壓密封墊等。高壓油路中噴油泵壓力不足、供油時(shí)間錯(cuò)誤，個(gè)別噴油嘴霧化不良、滴漏、堵塞。由機(jī)件損壞造成啟動(dòng)困難、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、煙色錯(cuò)誤、油耗過(guò)大。教師在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)這些明顯的現(xiàn)象。

由于高壓油路故障表象判斷明顯，學(xué)生按照設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行漸進(jìn)式拆撿，簡(jiǎn)化了噴油泵及噴油嘴的結(jié)構(gòu)原理和故障原因分析兩個(gè)過(guò)程。避免診斷復(fù)雜化，強(qiáng)化學(xué)生排故邏輯和判斷力培養(yǎng)。

（2）列舉單缸缺火故障診斷。以單缸噴油嘴霧化不良造成發(fā)動(dòng)機(jī)缺缸為例。按節(jié)點(diǎn)排查的原則，第一步采用斷缸法判斷不工作的某個(gè)汽缸；第二步拆檢對(duì)應(yīng)噴油泵出油口的出油量與壓力；第三步拆下對(duì)應(yīng)的噴油嘴，做噴油嘴壓力測(cè)試和霧化實(shí)驗(yàn)；第四步拆撿噴油嘴，通過(guò)噴嘴清理和閥芯彈簧與墊片的調(diào)節(jié)，使油嘴正常工作；如調(diào)試失敗，更換油嘴柱塞偶件。

3.回油油路故障診斷

（1）回油油路組成與特點(diǎn)。

回油油路：噴油嘴未來(lái)得及噴射的燃油，卸壓后回流到噴油泵前。噴油嘴上腔經(jīng)回油接口、回油管、回油閥返回至噴油泵前端。

機(jī)件與故障原因：回油油路中會(huì)出現(xiàn)漏氣、堵塞，造成排氣管冒黑煙或無(wú)法啟動(dòng)等故障。其主要是由密封墊圈損壞或油路中雜質(zhì)引起。

回油油路故障相比較于低壓油路和高壓油路故障，它的隱蔽性強(qiáng)，如果不按明確的排查流程，很難準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。因此在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生在診斷時(shí)嚴(yán)格地按照既定步驟進(jìn)行，把隱藏的故障通過(guò)試驗(yàn)的形式顯現(xiàn)出來(lái)。

（2）列舉柴油機(jī)無(wú)法啟動(dòng)故障診斷。以柴油機(jī)無(wú)法啟動(dòng)為例。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，遇到柴油機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，學(xué)生第一步按壓手油泵6～8下，聽(tīng)回油聲音，判斷供油與回油聲音是否清晰分開(kāi)。第二步使用肥皂水涂抹法，在手油泵按壓過(guò)程中查看各回油接口有無(wú)氣泡形成。第三步拆檢回油閥，檢查油閥密封性，調(diào)修回油閥。這樣三步過(guò)后一般可得知相關(guān)故障原因，再由教師指導(dǎo)完成故障的排查和修理。

四、小結(jié)

農(nóng)用柴油機(jī)燃油供給系三段式故障診斷項(xiàng)目教學(xué)，結(jié)合實(shí)訓(xùn)工位，把故障診斷流程設(shè)計(jì)為低壓、高壓和回油三個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，實(shí)施項(xiàng)目循環(huán)教學(xué)。三段式故障診斷項(xiàng)目教學(xué)，思路清晰、程序明確、實(shí)操規(guī)范、簡(jiǎn)單易懂、教學(xué)實(shí)施方便。以典型故障為例，有明確的故障診斷流程。學(xué)生分組后進(jìn)行項(xiàng)目循環(huán)實(shí)訓(xùn)，針對(duì)故障現(xiàn)象，漸進(jìn)式地排查、分析原因，準(zhǔn)確及時(shí)地找到故障部位，有利于順利排除故障，修復(fù)柴油機(jī)燃油供給。將復(fù)雜的故障診斷過(guò)程，通過(guò)簡(jiǎn)明的操作流程，進(jìn)行項(xiàng)目循環(huán)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生先做后學(xué)、邊做邊學(xué)，先操作后認(rèn)知，減輕了由于文化基礎(chǔ)差、理解能力弱而造成的學(xué)習(xí)壓力。這有利于學(xué)生提高分析油路故障成因的邏輯思維能力，有利于學(xué)生迅速掌握排除油路故障的實(shí)操技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐莉.農(nóng)機(jī)修理工[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1996.

[2]劉敏.農(nóng)機(jī)修理工[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2003.