拖拉機(jī)柴油機(jī)溫度異常故障原因與排除方法

李建新

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

柴油機(jī)是拖拉機(jī)重要的動(dòng)力裝置，是拖拉機(jī)各個(gè)部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)保證。在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，拖拉機(jī)作為應(yīng)用時(shí)間最長、普及最為廣泛的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，深受我國農(nóng)民的認(rèn)可。從拖拉機(jī)產(chǎn)品的使用來看，農(nóng)民對(duì)于其操作方法和相關(guān)功能的了解較為全面，能夠較好地使用拖拉機(jī)完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)施過程中，柴油機(jī)可能受到多種因素的影響而發(fā)生一定概率的故障問題，導(dǎo)致柴油機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)、功率不足、溫度異常等故障表現(xiàn)。柴油機(jī)的溫度異常是柴油機(jī)存在故障的直觀表現(xiàn)之一，當(dāng)駕駛儀表顯示水溫異?；蚋杏X到柴油機(jī)的溫度異常，則應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查與維修，避免重大故障問題的出現(xiàn)。

1 拖拉機(jī)用柴油機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

我國拖拉機(jī)產(chǎn)品根據(jù)柴油機(jī)動(dòng)力配置的不同可將其分為小馬力拖拉機(jī)、中等馬力拖拉機(jī)和大馬力拖拉機(jī)三種類型，不同馬力拖拉機(jī)所能適應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境各不相同。小馬力拖拉機(jī)主要應(yīng)用于小規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品田間運(yùn)輸使用，所配套的柴油機(jī)動(dòng)力在18 kW(24馬力)以下，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多的拖拉機(jī)產(chǎn)品。隨著近年來農(nóng)機(jī)動(dòng)力的升級(jí)，配套小馬力柴油機(jī)的拖拉機(jī)產(chǎn)品銷量逐漸呈穩(wěn)步下降的趨勢(shì)。中等馬力拖拉機(jī)配套的柴油機(jī)動(dòng)力在18～44 kW左右(約24～60馬力)，近年來有逐漸替代原有小馬力拖拉機(jī)地位的趨勢(shì)。中等馬力拖拉機(jī)所能適應(yīng)的生產(chǎn)與運(yùn)輸任務(wù)更加全面，較好的動(dòng)力配套能夠完成更加優(yōu)質(zhì)的工作任務(wù)需求。大馬力拖拉機(jī)的柴油機(jī)動(dòng)力通常在44 kW(60馬力)以上。隨著拖拉機(jī)動(dòng)力配置的不斷升級(jí)，大馬力拖拉機(jī)的定義也隨之改變，最低的動(dòng)力范圍也逐漸在提高。大馬力拖拉機(jī)是大面積農(nóng)田生產(chǎn)的主力機(jī)型，其配套的柴油機(jī)技術(shù)也更為先進(jìn)，大馬力拖拉機(jī)的柴油機(jī)多采用4缸、6缸機(jī)型，部分機(jī)具配備有8缸甚至更高技術(shù)水平的機(jī)型。

近年來，我國拖拉機(jī)用柴油機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著提升，一方面隨著產(chǎn)品的不斷升級(jí)，柴油機(jī)的功能日趨完善，加之電控技術(shù)與檢測技術(shù)的應(yīng)用，柴油機(jī)工作的合理性與可靠性顯著提高；另一方面柴油機(jī)的研發(fā)過程能夠積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行建模與仿真分析，柴油機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)得到有效的技術(shù)優(yōu)化?，F(xiàn)階段的國產(chǎn)農(nóng)用柴油機(jī)在合理性方面已經(jīng)得到大幅優(yōu)化，但在大馬力柴油機(jī)技術(shù)、柴油機(jī)燃油利用率等方面與國際化的技術(shù)仍存在一定差距。

2 導(dǎo)致柴油機(jī)溫度異常的原因

2.1 散熱裝置的功能異常

為保證柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，拖拉機(jī)上具備風(fēng)冷和水冷兩套冷卻系統(tǒng)。風(fēng)冷主要通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)氣流的冷熱循環(huán)，而水冷多通過冷卻液在散熱器中的循環(huán)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)降溫功能。當(dāng)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)功能異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)散熱不良問題的出現(xiàn)，從而造成溫度的異常升高。風(fēng)冷系統(tǒng)常見故障包括風(fēng)扇轉(zhuǎn)速過低或傳動(dòng)皮帶打滑、風(fēng)扇角度變小或規(guī)格不符、百葉窗開啟幅度不足或無法開啟等；水冷系統(tǒng)的故障主要包括冷卻液量不足、冷卻液循環(huán)不暢、散熱器分水管堵塞、散熱器安裝不合理等[1]。此外，若節(jié)溫器失效，則溫控裝置始終處于小循環(huán)狀態(tài)，也會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)溫度的升高。

2.2 燃燒系統(tǒng)的功能異常

燃燒系統(tǒng)是柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要系統(tǒng)，也是高溫產(chǎn)生的主要位置，若燃油系統(tǒng)的功能異常，則運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的熱量將會(huì)顯著增多，造成柴油機(jī)溫度異常[2]。通常情況下，導(dǎo)致柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)異常的原因包括以下幾點(diǎn)：一是燃燒室內(nèi)存在過量積碳，由于積碳的阻礙，影響正常汽缸壁的散熱效果；二是柴油機(jī)的噴油時(shí)間過晚，導(dǎo)致點(diǎn)火時(shí)間滯后，易出現(xiàn)柴油燃燒不充分、發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降而產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的升高；三是排氣門間隙過大會(huì)導(dǎo)致排氣功能異常，也可造成柴油機(jī)功率下降和溫度升高的問題。

2.3 柴油或機(jī)油質(zhì)量不合格

柴油的質(zhì)量不合格可能導(dǎo)致柴油中含有較多的雜質(zhì)或柴油的密度、黏度不符合規(guī)定，易造成供油過濾器的堵塞或噴油孔積碳而影響噴油量，造成汽缸運(yùn)轉(zhuǎn)過程的溫度升高；機(jī)油質(zhì)量不合格會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)的潤滑效果大大降低，長時(shí)間作業(yè)時(shí)可能造成機(jī)件的過度磨損，機(jī)械配合關(guān)系被破壞造成明顯的摩擦生熱問題。

2.4 田間雜物等產(chǎn)生的影響

由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程十分復(fù)雜，拖拉機(jī)在田間作業(yè)的過程中，也可能受到粉塵、秸稈碎屑、泥土等影響，而對(duì)柴油機(jī)和散熱裝置的性能產(chǎn)生一定影響，其中最常見的就是散熱器的臟污問題[3]。由于散熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其較容易在表面附著雜質(zhì)，若散熱器被臟污覆蓋，導(dǎo)致散熱器與空氣的接觸面積減小，散熱效果降低，而引起柴油機(jī)散熱不良和溫度升高。

2.5 維修保養(yǎng)不規(guī)范產(chǎn)生的影響

很多情況下，對(duì)于拖拉機(jī)的維修保養(yǎng)不及時(shí)、不規(guī)范也會(huì)造成柴油機(jī)溫度異常[4]。例如機(jī)油更換不及時(shí)、不進(jìn)行油質(zhì)檢查、機(jī)油濾清器和燃油濾清器更換不及時(shí)、空氣濾清器堵塞等都會(huì)造成柴油機(jī)工況異常的問題。

3 柴油機(jī)溫度異常的處理辦法

3.1 散熱裝置的維修調(diào)整

散熱裝置的檢查應(yīng)從風(fēng)冷、水冷兩方面展開。對(duì)于風(fēng)冷裝置，首先應(yīng)檢查進(jìn)排風(fēng)位置百葉窗的開度，調(diào)整百葉窗開度到合適范圍，然后檢查風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，查看是否出現(xiàn)皮帶打滑或皮帶磨損等問題，及時(shí)對(duì)皮帶進(jìn)行清理和更換，保證風(fēng)扇具有足夠的傳動(dòng)效率。此外還要重點(diǎn)查看風(fēng)扇有無損壞，對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行校正或維修。對(duì)于水冷系統(tǒng)，首先應(yīng)檢查冷卻液的含量是否充足，在冷卻液充足的情況下，查看散熱器的膠管是否存在吸癟、堵塞等問題，及時(shí)排除軟管的吸癟壓力，并清除堵塞物。然后檢查散熱器的排水狀態(tài)，若排水異常可能是節(jié)溫器或泵體出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)對(duì)節(jié)溫器進(jìn)行更換或?qū)Ρ皿w進(jìn)行維修。此外，要定期清理冷卻系統(tǒng)中的水垢，減少水垢造成的流量降低和堵塞等問題的概率。

3.2 燃燒系統(tǒng)的調(diào)整與維修

檢查汽缸內(nèi)部的積碳問題，及時(shí)清除汽缸蓋及汽缸壁中沉積的積碳；檢查柴油機(jī)供油提前角是否符合規(guī)定要求，若供油提前角過小，應(yīng)通過調(diào)整噴油泵與齒輪室蓋的間隙對(duì)供油提前角進(jìn)行調(diào)整，校準(zhǔn)供油提前角后將噴油泵重新裝配歸位；檢查氣門間隙，拆下汽缸蓋罩，調(diào)整飛輪位置使上止點(diǎn)刻線對(duì)準(zhǔn)裝配機(jī)號(hào)，確保活塞位于上止點(diǎn)位置后對(duì)氣門間隙進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)氣門間隙符合規(guī)定值后，將氣門螺母旋緊。

3.3 柴油與機(jī)油的科學(xué)選擇

對(duì)于柴油機(jī)所添加的柴油，應(yīng)當(dāng)在正規(guī)的途徑進(jìn)行購買和使用，由于柴油中通常含有一定的雜質(zhì)，可將柴油集中購買并沉淀后再添加使用。購買柴油時(shí)必須明確柴油標(biāo)號(hào)，不得使用低于柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的柴油進(jìn)行作業(yè)。機(jī)油的選擇也必須按照規(guī)定要求進(jìn)行，盡量選擇知名廠家生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，避免出現(xiàn)劣質(zhì)機(jī)油損壞柴油機(jī)的問題。

3.4 田間雜物的及時(shí)清理

要做到定期檢查和清理散熱裝置上附著的雜物和灰塵，可選擇使用氣槍或水槍對(duì)散熱器進(jìn)行清洗。清洗前先將散熱器上的防塵網(wǎng)拆下，將防塵網(wǎng)清洗干凈，再對(duì)散熱裝置進(jìn)行清洗，重點(diǎn)清理散熱器和風(fēng)扇附近的灰塵，并注意避免清洗過程中對(duì)散熱系統(tǒng)造成損壞。

3.5 做好拖拉機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作

拖拉機(jī)在使用的過程中，必須按照廠家的規(guī)定做好日常保養(yǎng)和定期保養(yǎng)工作。定期保養(yǎng)應(yīng)當(dāng)以廠家服務(wù)或?qū)I(yè)農(nóng)機(jī)服務(wù)機(jī)構(gòu)實(shí)施為主，盡量避免到無經(jīng)營資質(zhì)維修點(diǎn)或自行保養(yǎng)。保養(yǎng)過程對(duì)于需要更換的濾清器、機(jī)油等，應(yīng)當(dāng)選擇具有質(zhì)量保證的產(chǎn)品，確保維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量符合柴油機(jī)的使用要求。