柴油機(jī)常見故障原因分析

沈立欣

摘 要：對(duì)柴油機(jī)工作過程中一些常見的故障，如汽缸套發(fā)生裂紋、曲軸撓曲變形、曲軸油封失效、飛輪連接螺栓松動(dòng)等，產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，以提醒用戶使用時(shí)注意預(yù)防。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；常見故障；原因分析

中圖分類號(hào)：S21907 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.05.041

1 汽缸套發(fā)生裂紋

汽缸套是柴油機(jī)重要而又易于損壞的零件?；钊谄鋬?nèi)運(yùn)動(dòng)壓縮氣體做功，是柴油機(jī)產(chǎn)生動(dòng)能的主要場(chǎng)所。汽缸套發(fā)生裂紋的主要原因有：①汽缸套外壁存有水垢影響散熱，且水垢在汽缸壁各處的堆積通常是不均勻的。這就使得汽缸套各部位因受熱不勻而產(chǎn)生熱應(yīng)力，致使汽缸套發(fā)生裂紋。因此必須經(jīng)常清除水垢。②裝配過程中將汽缸套壓入汽缸體時(shí)位置不正，有傾斜情況，產(chǎn)生了額外的應(yīng)力。使用時(shí)間一長(zhǎng)，就易引起疲勞裂紋而使汽缸套破裂。③寒冷天氣下冷卻水套內(nèi)的水沒有及時(shí)放凈，一旦凍結(jié)時(shí)就易引起汽缸套脹破。④如果汽缸套在其上部突出臺(tái)階處斷裂，則大多因采用了小口徑的汽缸銅墊圈所致。⑤冷卻水或機(jī)油潤(rùn)滑量不足使汽缸套受熱過度，使用時(shí)間長(zhǎng)后也易引起裂紋。⑥ 活塞環(huán)折斷或活塞銷卡簧松弛使活塞銷產(chǎn)生移動(dòng)，此時(shí)往往因壓擠汽缸套造成裂紋的出現(xiàn)。⑦制造汽缸套時(shí)，其突出臺(tái)階截面不是圓角而是尖角形，這樣易產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致汽缸套斷裂。

2 曲軸撓曲變形

曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，曲軸撓曲變形后若繼續(xù)使用，將加速曲軸連桿機(jī)構(gòu)的磨損，甚至使曲軸產(chǎn)生裂紋和斷裂。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)修理中，必須對(duì)此進(jìn)行檢驗(yàn)。曲軸撓曲變形的原因主要有：①曲軸安裝不正確，各道主軸承下半塊軸瓦的最低點(diǎn)不在同一條直線上。② 主軸承過度磨損，曲軸局部沉落引起中心線不直。③組合式曲軸由于裝配或加工的精度不高，曲軸上的各軸頸中心線不一致或軸徑大小不一時(shí)，可依靠調(diào)節(jié)軸承厚度來設(shè)法彌補(bǔ)不足之處。④機(jī)體變形，曲軸主軸承座孔磨損變形，同軸度超差。⑤經(jīng)常性供油（或點(diǎn)火）時(shí)間過早。發(fā)動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)“爆燃”，工作不平穩(wěn)使各軸頸受力不均勻。

3 曲軸油封失效

曲軸油封的作用是利用自身的彈力使與其配合的零件獲得較好的密封效果，既可阻止內(nèi)部潤(rùn)滑油泄漏，又能防止外部灰塵、污物和水蒸氣侵入。引起曲軸油封失效而造成漏油的原因大致有下述幾點(diǎn)：①油封彈簧脫落或彈力不足。②油封刃口有毛糙或損傷。③油封內(nèi)圈磨損過大，使得軸頸與其配合間隙也過大，不起密封作用。④裝油封處的軸頸表面不夠光滑，有溝痕或損傷。⑤裝油封處的軸頸橢圓度或偏心度過大，以致當(dāng)軸頸在旋轉(zhuǎn)時(shí)，使得油封內(nèi)圈刃口反復(fù)變形。⑥裝配不當(dāng)是造成油封密封不嚴(yán)而漏油的主要因素。如組裝時(shí)因傾斜太大，發(fā)生偏心安裝、傾斜安裝、密封唇口撕裂、翻卷、自緊彈簧脫落等，均會(huì)造成泄漏。油封在裝配時(shí)沒有能平正地壓入油封槽內(nèi)。

4 飛輪連接螺栓松動(dòng)

飛輪固定螺母在使用過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、脫扣或折斷的缺陷。出現(xiàn)此類缺陷后，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將會(huì)發(fā)出一種像連桿軸承敲擊的響聲。這種響聲在發(fā)動(dòng)機(jī)某一轉(zhuǎn)速或急加速時(shí)比較明顯，且在車底下、發(fā)動(dòng)機(jī)后部飛輪附近較為清楚。踏下離合器踏板，會(huì)感到發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)抖。飛輪連接螺栓松動(dòng)的原因主要有：①飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)徑向偏擺值超差，使飛輪螺栓受力不均勻，受力大的螺栓易產(chǎn)生松動(dòng)；曲軸后端接盤和飛輪的結(jié)合面不平，也會(huì)引起連接螺栓松動(dòng)。③螺栓的質(zhì)量不好，在旋緊時(shí)被拉長(zhǎng)也易松動(dòng)。通常情況下，這種螺栓的材料最好用40號(hào)鉻鋼，螺帽用45號(hào)鋼。④飛輪的固定螺栓（或螺母）擰緊力矩達(dá)不到規(guī)定值，或者多個(gè)螺栓的擰緊力矩不均勻，擰緊順序不對(duì)，正確的擰緊順序是先緊固直徑圓周上的兩個(gè)螺栓，再間隔60°角上緊直徑圓周另外一組螺栓，然后再間隔60°角上緊最后一組螺栓。⑤飛輪螺栓保險(xiǎn)裝置沒有起作用。例如490型柴油機(jī)飛輪螺栓保險(xiǎn)鎖片鎖緊位置不對(duì)，使用時(shí)間較長(zhǎng)后就會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)情況。

5 排氣門咬死

氣門中尤其是排氣門最易發(fā)生咬死的現(xiàn)象。這主要是由于汽缸內(nèi)燃燒不良，排氣時(shí)汽缸內(nèi)有剩余火焰排出，因此這時(shí)排氣門桿經(jīng)常被排出的火焰熱流沖燒，溫度很高，這樣就易使氣門桿和導(dǎo)管發(fā)生干摩擦，從而溫度驟增，以致金屬膨脹或熔化，上下滑動(dòng)不靈活結(jié)果咬死。引起排氣門咬死的具體原因主要有：①供油時(shí)間（或點(diǎn)火時(shí)間）過遲或個(gè)別噴油泵柱塞失調(diào)，以致供油過多。②噴油器使用期過久，以致磨損嚴(yán)重，噴油壓力過低和霧化不良及噴霧角度不合要求。③汽缸壓力太低，造成發(fā)火延遲等。

排氣門咬死后可能引起的后果是：①氣門推桿折彎或折斷。②氣門搖臂或搖臂架折斷。③氣門頭被活塞頂斷掉入汽缸里，活塞在上升時(shí)沖破汽缸蓋或活塞本身被沖破，這些都可能造成機(jī)器的重大事故的發(fā)生。

6 氣門搖臂折斷

氣門搖臂的作用是配合凸輪軸將推桿和凸輪傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟，完成發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣。搖臂在擺動(dòng)過程中承受很大彎曲力矩，維修不當(dāng)易發(fā)生折斷故障。氣門搖臂折斷的原因主要有：①維修時(shí)氣門導(dǎo)管沒有壓到位，留得過長(zhǎng)，致使彈簧頂端壓片在氣門開啟后碰擊導(dǎo)管頂部，而搖臂的一端在凸輪軸的推動(dòng)作用下被迫下行，至受導(dǎo)管阻擊而彎曲或折斷。②氣門彈簧彈力過強(qiáng)，超出搖臂的動(dòng)負(fù)荷能力以致造成疲勞損傷。時(shí)間久后，易使搖臂折斷。③搖臂質(zhì)量不好。④活塞破裂后與氣門撞擊而頂壞搖臂。⑤ 由于氣門間隙或減壓機(jī)構(gòu)間隙調(diào)整過小所致。