司訓汽車發(fā)動機常見故障解析

石偉光 陳 奇

（陸軍第二綜合訓練基地，福建 漳州 363107）

0 前言

司訓汽車是指用來承擔駕駛員培訓的交通運輸工具，發(fā)動機是司訓汽車的核心組成部分，是司訓汽車的動力來源。在司訓汽車中，由發(fā)動機原因造成的故障高達50%以上， 這是因為司訓汽車使用的固有特點造成的，例如怠速時間長，急加速、啟動即走和急停急走工況多，還有維護保養(yǎng)不到位等，為此研究分析司訓汽車發(fā)動機常見故障以及其特點， 并提出預防措施，對提高司訓單位效益具有十分重要參考價值。

1 司訓汽車發(fā)動機常見故障特點

掌握司訓汽車發(fā)動機常見故障的基本特點，對及時分辨、處理和解決常見故障十分關鍵，司訓汽車發(fā)動機常見故障錯綜復雜、相互關聯(lián)，主要有8 種表現(xiàn)形式。1）出現(xiàn)壓力異常現(xiàn)象。例如冷卻水壓力、機油壓力、燃油壓力及壓縮空氣壓力等發(fā)生異常。2）出現(xiàn)溫度異?，F(xiàn)象。例如冷卻水溫度、機油溫度、排氣溫度等出現(xiàn)異常。3）出現(xiàn)聲音異?，F(xiàn)象。例如運行時候發(fā)動機發(fā)出異常聲響，出現(xiàn)有規(guī)律或無規(guī)律撞擊聲、磨擦聲和排氣聲等。4）出現(xiàn)震動異?，F(xiàn)象。例如過大過多震動、間歇性震動和偶發(fā)性震動等。5）出現(xiàn)功率異?，F(xiàn)象。例如啟動機功率、加速功率、負荷功率不足等。6）散發(fā)異常味道。7）排出異常煙。8）流出異常的水。對于這些故障要防微杜漸，因為起初異常程度很小，但如果不及時處理，就會越來越嚴重，甚至導致發(fā)動機報廢[1]。

2 司訓汽車發(fā)動機常見故障分析

司訓汽車發(fā)動機常見故障，主要是由于其使用的固有特點造成的，一般表現(xiàn)為4 個方面。

2.1 操作方面

因為司訓汽車的操作者大多為剛接觸汽車的學員，對汽車結構不熟悉，駕駛動作不協(xié)調(diào)，所以在使用中常存在以下問題。

2.1.1 發(fā)動機啟動后立即進入高轉速運行

發(fā)動機通常都采用強制潤滑方式，潤滑油路如圖1 所示，機油從發(fā)動機曲軸油箱傳遞到各潤滑點需要一段時間，啟動后過快轉入高速運行，因為還沒有充分地潤滑，容易造成發(fā)動機潤滑不良，所以產(chǎn)生故障[2]；還有，發(fā)動機磨損的主要原因就是低溫機械磨損，剛啟動時發(fā)動機的溫度還沒有達到正常工作溫度，這時轉入高速運行，會加重機件的磨損。

2.1.2 急加速工況多

由于剛接觸汽車的學員動作不協(xié)調(diào)，經(jīng)常加速，使得發(fā)動機轉速忽高忽低、急劇變換，使發(fā)動機零部件受到了不必要的沖擊而變形，另外，零部件表面短時間缺乏潤滑油也會導致異常摩擦現(xiàn)象，縮短發(fā)動機的使用壽命。

圖1 發(fā)動機潤滑油路

2.1.3 發(fā)動機長時間怠速運轉

由于司訓汽車場地練習和道路駕駛講解等原因，發(fā)動機會長時間處于怠速運轉狀態(tài)，造成燃料燃燒不完全，容易產(chǎn)生積碳危害，此外，未充分燃燒的燃油凝聚會沖刷氣缸壁，并進入潤滑油中，使?jié)櫥拖♂屪冑|(zhì)，如圖2 所示。隨著潤滑油稀釋，發(fā)動機各運動副之間的油膜厚度逐漸減小，零件因為得不到良好的潤滑而加劇磨損。

圖2 油質(zhì)油膜與磨損關系

2.1.4 急停急走時機多

由于學員操作不當經(jīng)常造成發(fā)動機熄火，為了趕上培訓節(jié)奏，又需要立刻啟動行走。急停急走、頻繁啟動，會造成啟動機磨損、發(fā)熱和軸承抱死等現(xiàn)象，危害啟動機壽命；同時也會造成發(fā)動機械零件沖擊變形和異常摩擦，使啟動機功率和發(fā)動機功率下降，壽命縮短。

2.2 零部件方面

司訓汽車發(fā)動機日常使用的條件比較特殊，一些零部件損傷較快，可以總結出4 個原因。1）氣缸、活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿和曲軸滑動軸承磨損失效。2）護風圈、風扇離合器和溫度調(diào)節(jié)器失效，冷卻水箱漏水、上下水管滲漏及缸墊漏水等。3）氣門、氣門座以及噴油嘴因積碳關閉不完全，燃燒室積碳造成壓縮比過大。4）啟動機軸承、離合器和飛輪齒圈因為頻繁啟動造成磨損失效。

2.3 維護方面

司訓汽車發(fā)動機使用單位為了提高經(jīng)濟效益，往往重使用輕維護，造成3 個不良后果。1）采用其他水質(zhì)代替DCA冷卻液造成水垢、水銹及凝膠等污物蘊蓄，堵塞了水套，清洗不及時導致冷卻系統(tǒng)散熱效果降低。2）空氣濾清器、燃油濾清器和機油濾清器的濾芯及機構密封圈未能及時進行更換，造成發(fā)動機內(nèi)部磨料磨損，進而降低發(fā)動機的使用壽命。3）潤滑油因高溫或燃油滲入使其稀釋變質(zhì)，沒及時進行潤滑油更換，致使發(fā)動機各運動副零件磨損加劇。

2.4 強度方面

駕駛員培訓一般都是由多人分組、分批次組織培訓，為了節(jié)省時間，經(jīng)常出現(xiàn)司訓汽車發(fā)動機超強度疲勞運行的現(xiàn)象。一方面是學員為了熟悉掌握駕駛技能，盡快拿到駕駛證，加班加點練習。另一方面是承訓單位為了提高經(jīng)濟效益，有意縮短司訓汽車裝備的休整時間。這些都會增加司訓汽車發(fā)動機的使用強度，造成零部件疲勞損壞。

3 司訓汽車發(fā)動機常見故障預防

受零部件老化變質(zhì)、維護與保養(yǎng)不及時和操作不規(guī)范等因素的影響，司訓汽車的發(fā)動機不可避免地會產(chǎn)生各種各樣的故障，所以為了有效地延長司訓汽車發(fā)動機的使用壽命，需要采取一定的預防措施。

3.1 保證正常的工作轉速

保證正常的工作轉速主要取決于學員對司訓汽車的使用。發(fā)動機不能超速工作，要在合理的轉速下運行。還要均勻地加減油門，使發(fā)動機轉速變動處于平緩的狀態(tài)，防止發(fā)動機轉速的大起大落。

3.2 保證合適的工作溫度

摩擦副中零件的磨損和溫度的關系如圖3 所示，在合理的溫度范圍內(nèi)磨損最小，溫度過高或過低都會急劇增加零件的磨損。所以，操作人員不但要防止發(fā)動機在低溫下負荷運轉，而且要防止發(fā)動機在超出規(guī)定溫度下工作，具體的做法就是在訓練過程中要經(jīng)常關注相關溫度表上的數(shù)值，檢查冷卻系統(tǒng)的工作狀況，發(fā)現(xiàn)問題立即停機，發(fā)現(xiàn)故障及時排除。

圖3 溫度-磨損曲線

3.3 保證必要的雜質(zhì)濾清

灰塵、砂礫以及金屬屑等機械雜質(zhì)，一旦進入發(fā)動機內(nèi)部，到達各摩擦副之間，會對其造成非常大的危害[2]。因此，對于司訓汽車發(fā)動機來說，要進行必要的雜質(zhì)濾清，才能延長使用壽命，主要是做好3 個方面的工作。1）做好防護工作，防止各種機械雜質(zhì)進入發(fā)動機內(nèi)部。2）維修時采用優(yōu)質(zhì)、配套的零部件，減少零部件自身產(chǎn)生金屬屑。3）保養(yǎng)時采用優(yōu)質(zhì)的潤滑油、冷卻液，防止帶入有害雜質(zhì)。

3.4 保證必要的零件潤滑

發(fā)動機零部件有3 種主要失效形式，即磨損、腐蝕和老化，其中磨損所引起的失效所占的比例最大[3]，如圖4 所示。因此，要預防司訓汽車發(fā)動機發(fā)生故障，就要在使用過程中經(jīng)常檢查、更換潤滑油，保證零部件的必要潤滑，減輕機件的磨損。

圖4 失效形式影響

3.5 保證合理的工作時間

如圖5 所示，線性疲勞損傷積累理論——帕姆格倫-邁因納定理認為，每一次載荷循環(huán)都對零件造成一定量的相互獨立的損傷，總損傷是每一次疲勞損傷的線性累加，當總損傷達到臨界值時，零件將發(fā)生疲勞破壞。所以，為了延遲零件總損傷達到臨界值，就要合理安排司訓汽車發(fā)動機的運行工作時間，經(jīng)常進行停機維護，減少疲勞損傷積累，從而預防發(fā)生故障。

圖5 線性疲勞損傷

4 結語

綜上所述，司訓汽車是指用來承擔駕駛員培訓的交通運輸工具，因其受工作條件的影響，造成其發(fā)動機故障率較高。掌握司訓汽車發(fā)動機常見故障的特點，對其進行分析，并提出相應的預防措施，對提高司訓汽車使用壽命，進而提高司訓單位效益具有十分重要指導意義。