190系列柴油機燃燒敲缸故障判斷及排除

彭光杰

摘 要：針對運行中的12V190柴油機燃燒敲缸的現(xiàn)象及危害，分析了產(chǎn)生燃燒敲缸的原因，并提出了相應(yīng)的故障判斷、排除方法及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：柴油機；燃燒敲缸；原因；判斷；排除；預(yù)防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.040

0 引言

柴油機正常狀態(tài)下工作時，燃料和空氣混合物著火時爆發(fā)的聲音柔和穩(wěn)定，具有節(jié)奏，并符合一定的規(guī)律。即在不同的工況時，聲音的大小和頻率分布是一定的。但由于某種原因，燃油著火時將爆發(fā)出來一些異常敲擊聲，這種敲擊聲就叫燃燒敲缸。若不及時處理，會加速柴油機的磨損，增加燃油消耗，甚至損壞氣缸、氣缸蓋和活塞等，并加劇連桿、曲軸裂紋的發(fā)展，嚴(yán)重影響柴油機壽命。因此，分析柴油機產(chǎn)生燃燒敲缸的原因并及時進(jìn)行處理，對節(jié)約成本、減小檢修工作量、保證柴油機正常運行具有重要意義。

1 故障原因及現(xiàn)象

柴油機發(fā)生燃燒敲缸時會表現(xiàn)出各種癥狀。因此應(yīng)進(jìn)行深入細(xì)致的分析，找出其原因。只有了解故障的確切原因，才能對故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，進(jìn)一步采取措施，進(jìn)行對故障的排除與預(yù)防。柴油機燃燒敲缸的發(fā)生有以下幾種原因。

1.1 供油量過小

柴油機在空載低轉(zhuǎn)速時，個別缸供油量較小，每次泵油后不足以開啟噴油器的針閥，要每隔一、兩個工作循環(huán)泵油后才能開啟針閥噴射一次，形成隔次噴射。當(dāng)針閥被打開時，積存在高壓油路中的燃油一涌而出，使該缸產(chǎn)生爆燃，爆炸聲明顯大于其它缸。這就是平時在低轉(zhuǎn)速時聽到某個缸有敲缸現(xiàn)象，高轉(zhuǎn)速又消失了的原因。

1.2 供油量過大

個別缸供油量過大，柴油機著火燃燒其產(chǎn)生的爆炸聲比其它缸大，出現(xiàn)清脆、有節(jié)奏、“鐺、鐺”類似金屬的敲缸聲，排氣冒黑煙，機體震動加劇。

1.3 噴油時間過早

因噴油時間過早，使柴油在空氣溫度和壓力較低的情況下噴入燃燒室，造成著火時間延長，燃燒室內(nèi)集結(jié)較多柴油，一旦發(fā)火，這些柴油同時燃燒，溫度和壓力急劇增大，產(chǎn)生敲缸聲；對氣缸套、氣缸蓋和活塞產(chǎn)生壓力沖擊，產(chǎn)生清脆有節(jié)奏的“嗒、嗒”敲缸聲。

1.4 噴油器滴油或霧化不良

因噴油器針閥卡在噴油位置，或噴油泵出油閥因磨損嚴(yán)重或卡住而失去作用，不能及時地開啟和關(guān)閉，從而引起氣缸內(nèi)無一定節(jié)奏、清脆、響亮的金屬敲缸聲，有時出現(xiàn)相隔很近的兩下聲響。于此同時，排氣管會出現(xiàn)放炮聲和冒灰白色煙，柴油機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

1.5 積碳過多或氣缸墊過薄

由于燃燒室積碳過多或氣缸墊過薄，減少其容積，壓縮比增大，氣體壓力和溫度過高，噴射入氣缸的霧狀柴油遇到高溫高壓氣體即著火燃燒，產(chǎn)生所謂的爆燃，爆燃時火焰以極高的速度向外傳播，甚至在氣體來不及膨脹的情況下，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向四周推進(jìn)。這種壓力波撞擊氣缸壁時就發(fā)出尖銳的敲擊聲，表現(xiàn)出類似供油量過大的現(xiàn)象。

1.6 柴油自燃性差

柴油十六烷值低，不易著火燃燒，必須等燃油全部噴入燃燒室才開始著火燃燒，產(chǎn)生爆燃引起敲缸。

2 故障判斷

12V190柴油機有12個缸，要想準(zhǔn)確迅速地判斷敲缸聲出自哪一缸并非易事。診斷時首先用聽診法判斷燃燒敲缸聲來至哪個﹙幾﹚缸，然后結(jié)合工況變化法和部分停缸法，詳細(xì)判斷造成聲音異常的部位和原因。

2.1 聽診法

即用一根金屬棒﹙或長螺絲刀﹚，一端觸靠在柴油機缸蓋上，另一端貼在耳朵上。根據(jù)敲擊聲的大小、高低、輕重、性質(zhì)，結(jié)合經(jīng)驗，予以判斷。

2.2 工況變化法

燃燒敲缸聲往往與工況有明顯關(guān)系。柴油機運轉(zhuǎn)中，可將轉(zhuǎn)速由低到高、負(fù)荷由小到大，進(jìn)行變化，從而判斷敲缸聲異常變化情況。

2.3 部分停缸法

由于引起燃油燃燒時聲音異常，往往是有些缸工作不正常引起。所以當(dāng)停止該缸工作時，如果敲缸聲消失、煙色正常、震動減小，則可準(zhǔn)確的予以判斷。

3 故障排除

排除故障一定要根據(jù)診斷出的部位和原因，有的放失的排除。

（1）供油量過大或過小引起的敲缸聲，應(yīng)查明原因，給予排除，并將供油量調(diào)整至規(guī)定值。190系列柴油機規(guī)定單缸400次供油為210CC，各缸誤差不大于3%。

（2）找出供油提前角過大的原因，給予排除，并重新調(diào)整供油提前角或供油間隔角。

（3）對于噴油器滴油或霧化不良引起的敲缸聲，應(yīng)檢校噴油器的啟噴壓力、霧化、密封情況，以及出油閥的密封和彈簧的彈力，如不符合要求應(yīng)研磨或更換新件。

（4）拆下缸蓋，采用機械或化學(xué)方法清除燃燒室積碳，如果是氣缸墊過薄引起的敲缸聲，應(yīng)更換符合規(guī)定值的氣缸墊。

（5）如使用自燃性較差的柴油引起的燃燒敲缸，應(yīng)更換適當(dāng)?shù)氖橹挡裼汀?90系列柴油機所用柴油十六烷值為40-60。

4 故障預(yù)防

柴油機出現(xiàn)故障，進(jìn)行正確地判斷并及時排除，固然重要，但有效地預(yù)防故障意義重大，可以起到事半功倍的作用。由于柴油機工作過程中的復(fù)雜性，造成燃燒敲缸的原因是多方面的，任何一個相關(guān)因素的異常都有可能導(dǎo)致其發(fā)生，影響柴油機的正常運行。因此，作為柴油機操作使用者，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，采取積極有效的措施，對柴油機燃燒敲缸進(jìn)行預(yù)防，從而杜絕其發(fā)生，延長柴油機的使用壽命。主要預(yù)防措施有以下幾個方面：

（1）嚴(yán)禁柴油機長時間空載、怠速運轉(zhuǎn)。（2）做好柴油三過濾，定期清洗各濾網(wǎng)及濾清器。（3）定期檢查噴油泵聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓、噴油泵各調(diào)節(jié)螺釘緊固情況。（4）保持噴油泵的清潔，嚴(yán)禁用水沖洗防乳化。保證泵內(nèi)潤滑油的質(zhì)量和清潔。（5）按190柴油機強制保養(yǎng)規(guī)定，定期檢校噴油器，檢查調(diào)整各缸供油量及均勻度和供油提前角、間隔角。

5 結(jié)論

柴油機燃燒敲缸的原因有很多，80%以上是由于使用管理、維護保養(yǎng)不當(dāng)造成的，認(rèn)真、踏實的工作態(tài)度和作風(fēng)是防止故障發(fā)生的最好措施。因此現(xiàn)場操作人員要加強學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，努力提高理論水平和實踐技能，提高識別柴油機發(fā)生異?，F(xiàn)象的能力，做好柴油機日常維護保養(yǎng)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]鉆井柴油機工[M].中國石油大學(xué)出版社，2004.

[2]柴油機構(gòu)造、使用與維修[M].湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1990.

[3]190系列柴油機使用維護手冊[K].濟南柴油機股份有限公司，2002.