農(nóng)用柴油機溫度過高及排氣異常故障的解決辦法

馬 威

（武漢船舶職業(yè)技術學院，湖北 武漢 430050）

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)用柴油機已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要動力之一。其工作效率和穩(wěn)定性直接關系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益和安全。然而，在實際應用中，溫度過高和排氣異常是常見的技術問題，這兩大問題不僅降低了工作效率，更可能導致設備損壞，增加維修成本[1]。因此，對這兩大問題的研究具有十分重要的實際意義。此外，對于農(nóng)民和農(nóng)機維修工來說，了解這些問題的成因和解決方法也是非常必要的。

1 農(nóng)用柴油機溫度過高的主要成因及解決辦法

柴油機作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要動力來源，在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一是溫度過高。溫度的超標運行不僅會影響發(fā)動機的性能和效率，還可能引起嚴重的機械損壞。為了確保農(nóng)用柴油機的正常運行并延長其使用壽命，需要深入分析其溫度過高的成因。

1.1 成因分析

1.1.1 水泵損壞

水泵作為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的核心部件，負責冷卻液的循環(huán)。水泵一旦損壞，冷卻液便無法正常流通。在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程中，燃燒會不斷產(chǎn)生大量的熱量。正常情況下，這部分熱量會被冷卻液帶走并在冷卻器中散失。然而，如果水泵損壞導致冷卻液無法正常循環(huán)，這些熱量便會在發(fā)動機內(nèi)部積累，導致溫度急速升高[2]。另外，即使水泵沒有完全損壞，如果其質(zhì)量不佳，也可能導致冷卻液的流量低下，從而影響冷卻效果。

1.1.2 冷卻液缺少或使用不合格

冷卻液的質(zhì)量和數(shù)量直接關系到冷卻系統(tǒng)的效率。冷卻液缺少或者使用的冷卻液不合格，都會影響冷卻系統(tǒng)的效果[3]。冷卻液的主要任務是帶走發(fā)動機產(chǎn)生的熱量，而不合格的冷卻液可能無法有效地完成這一任務，導致發(fā)動機內(nèi)部的熱量累積，從而引起溫度過高。

1.1.3 節(jié)溫器損壞

節(jié)溫器是控制冷卻液循環(huán)的關鍵部件。在發(fā)動機剛啟動時，節(jié)溫器會關閉大循環(huán)，使發(fā)動機快速達到工作溫度。一旦發(fā)動機達到了工作溫度，節(jié)溫器便會開啟，保證冷卻液可以正常循環(huán)[4]。但是，如果節(jié)溫器損壞，可能導致冷卻液始終只能進行小循環(huán)，無法進行大循環(huán)散熱，從而導致發(fā)動機溫度過高。

1.1.4 風扇問題

風扇對于冷卻器的散熱效果至關重要。當風扇的皮帶松弛或變形，風扇的轉(zhuǎn)速就會降低，這會影響到冷卻器的散熱效果[5]。一個轉(zhuǎn)速降低的風扇無法為冷卻器提供足夠的冷空氣，導致冷卻液無法充分散熱，進而使得柴油機溫度上升。

1.1.5 水箱污垢

水箱是冷卻器的一部分，它是冷卻液與外界空氣進行熱量交換的地方。然而，隨著時間的推移，水箱表面可能會堆積大量的污垢和雜質(zhì)[6-7]。這些污垢會影響到冷卻器的散熱效果，因為它們減少了與空氣接觸的面積。一旦散熱效率降低，發(fā)動機的溫度便有可能上升。

1.2 解決辦法

1.2.1 水泵損壞的解決辦法

水泵是冷卻系統(tǒng)中的核心，關乎發(fā)動機的冷卻效率。除了定期檢查外，使用高精度的檢測工具，如紅外溫度計，可以更加準確地判斷水泵的運行狀態(tài)。對于經(jīng)常在惡劣環(huán)境下工作的農(nóng)用柴油機，可能會因為泥沙、塵土等導致水泵提前磨損。因此，在購買水泵時，應考慮到這些特殊環(huán)境因素，選擇具有較強抗磨損能力和長壽命的品牌和型號。

1.2.2 冷卻液缺少或使用不合格的解決辦法

冷卻液的重要性不亞于發(fā)動機油。為確保冷卻液的質(zhì)量，用戶應定期利用測試條或?qū)Ｓ脙x器檢測其酸堿度、防凍度和其他關鍵性能指標。此外，柴油機可能因各種原因而消耗冷卻液，如微小的滲漏或沸騰。因此，除了定期更換，還應配備相應的冷卻液供應裝置或提醒系統(tǒng)，確保液位始終處于安全范圍。

1.2.3 節(jié)溫器損壞的解決辦法

節(jié)溫器的功能是確保發(fā)動機在最佳的溫度范圍內(nèi)運行。為了提高檢查的準確性，可以采用電子診斷工具讀取發(fā)動機的實時數(shù)據(jù)，判斷節(jié)溫器是否正常工作[8]。對于已經(jīng)損壞的節(jié)溫器，不僅要更換新的，還要查找其損壞的根本原因，如冷卻液質(zhì)量問題、外部環(huán)境影響等，以避免再次損壞。

1.2.4 風扇問題的解決辦法

風扇及其驅(qū)動皮帶是冷卻系統(tǒng)的重要組成部分。為了確保風扇的持續(xù)高效運行，除了常規(guī)檢查外，還可以安裝風扇運行狀態(tài)監(jiān)測器，實時監(jiān)測風扇的轉(zhuǎn)速和工作狀態(tài)。此外，對于在塵土多的農(nóng)田環(huán)境中工作的柴油機，建議采用特殊設計的防塵風扇和風扇罩，最大限度地減少塵埃對風扇的影響。

1.2.5 水箱污垢的解決辦法

水箱的清潔程度直接影響到冷卻效率。在選擇清洗劑時，應選擇對環(huán)境和人體都安全的生物降解型清洗劑。對于頑固的污垢和沉積物，可能需要采用高壓蒸汽或?qū)I(yè)的清洗設備。為了從根本上減少污垢的生成，考慮在冷卻液中加入特殊的防沉積添加劑或采用過濾系統(tǒng)，這可以有效攔截和去除循環(huán)中的雜質(zhì)和微粒[9]。

2 農(nóng)用柴油機排氣異常的主要成因及解決辦法

2.1 農(nóng)用柴油機排氣異常的成因分析

2.1.1 冒黑煙

當柴油機排放黑煙，這是氣缸內(nèi)的柴油沒有完全燃燒的明確跡象。這種不完全燃燒會對柴油機的效率和耐久性產(chǎn)生負面影響[10]。而且，未燃燒的燃料會在氣缸內(nèi)形成積碳，這會增加柴油機的磨損和氣缸的漏氣概率。一般情況下，柴油機冒黑煙是由以下原因?qū)е碌摹?/p>

柴油機負荷過大：如果柴油機長時間工作在超出其額定負荷的狀態(tài)，燃燒過程可能會不完全，導致排放黑煙。

噴油泵供油時間過晚：正確的燃油噴射時間對于燃燒過程至關重要。如果噴射太晚，燃油可能沒有足夠的時間完全燃燒，從而導致冒黑煙。

噴油器霧化不良或滴油：噴油器的主要功能是將燃油霧化成細小的油滴，以便更好地燃燒。一個故障的或堵塞的噴油器可能無法正確霧化燃油，導致不完全燃燒。

空氣濾清器或排氣道堵塞：一個堵塞的空氣濾清器或排氣道會限制氣缸的空氣流量，導致燃油燃燒不完全。

2.1.2 冒白煙

白煙是由柴油機燃燒不足或燃燒中的水分蒸發(fā)造成的。當大量的燃油以霧狀排放時，或當氣缸內(nèi)的水分在高溫下蒸發(fā)成為水蒸氣時，都可能出現(xiàn)冒白煙的情況。柴油機冒白煙會導致其性能降低，如動力下降和油耗增加。一般情況下，柴油機冒白煙是由以下原因?qū)е碌摹?/p>

氣缸氣密性下降：隨著柴油機的使用，某些零件，如氣缸套、活塞和活塞環(huán)，可能會因磨損而導致氣缸的氣密性降低，從而影響燃燒效率。

氣缸墊沖壞，缸套、缸蓋有砂眼或裂紋：這些問題都可能導致冷卻液泄漏到氣缸中，當冷卻液與燃油混合，會產(chǎn)生白煙。

柴油機燃油供給系統(tǒng)的故障：如噴油嘴泄漏或噴油泵故障，都可能導致燃油進入氣缸但沒有被點燃。

2.1.3 冒藍煙

冒藍煙通常意味著柴油機正在燃燒機油。長時間冒藍煙不僅會增加機油的消耗，還會加速發(fā)動機內(nèi)部零件的磨損，尤其是氣缸、活塞和活塞環(huán)。一般情況下，柴油機冒藍煙是由以下原因?qū)е碌摹?/p>

空氣濾清器中機油過多：如果空氣濾清器中的機油過多，機油可能會被吸入氣缸并燃燒，產(chǎn)生藍煙。

缸塞組技術狀態(tài)變差：隨著使用時間的增長，缸塞組可能會磨損，導致機油進入燃燒室并被燃燒。

2.2 農(nóng)用柴油機排氣異常的解決辦法

2.2.1 針對冒黑煙的解決辦法

1）需要確保柴油機的工作負荷處于其設計的工作范圍內(nèi)，密切監(jiān)控柴油機的工作狀態(tài)，對其進行定期維護和檢查，以確保其始終處于最佳工作狀態(tài)。使用高效的負荷監(jiān)測和管理系統(tǒng)，如電子控制單元（ECU），可以自動調(diào)整引擎的工作負荷，從而防止不必要的超負荷工作。

2）為確保燃油能在最佳時機進入氣缸，必須對噴油泵進行精確的校準。應使用高精度的噴油泵校準設備，同時定期檢查噴油泵的性能和磨損情況。而對于噴油器，其霧化質(zhì)量直接影響燃燒效率，因此需要使用超聲波清洗機定期清潔噴油器，并對其進行性能測試，確保燃油以最佳的霧化形式進入氣缸。此外，考慮到空氣供應的重要性，空氣濾清器的狀態(tài)也至關重要，定期更換濾清器元件，或使用更高效的濾清器可以確保引擎得到充足、干凈的空氣供應。

3）確保氣缸內(nèi)部有一個優(yōu)化的燃燒環(huán)境是關鍵，應檢查和修復任何可能的氣缸密封問題，使用高質(zhì)量的密封劑并更換磨損的密封零件。對于噴油泵的供油量，使用流量計和其他測量設備，確保其供油量始終處于推薦范圍內(nèi)，從而保證充分燃燒。

2.2.2 針對冒白煙的解決辦法

1）對于氣缸的密封性問題，需要對氣缸內(nèi)部的組件，如氣缸套、活塞和活塞環(huán)，進行詳細的檢查和評估。使用先進的檢測設備，如內(nèi)窺鏡，可以幫助發(fā)現(xiàn)任何微小的裂縫或磨損，這些都可能成為冷卻液泄漏的來源。一旦發(fā)現(xiàn)問題，應使用高質(zhì)量的替代件進行更換。

2）關注氣缸墊以及缸套和缸蓋的完整性至關重要。使用壓力測試技術，如冷卻系統(tǒng)的壓力測試，可以幫助確定是否有任何滲漏。對于任何發(fā)現(xiàn)的砂眼或裂紋，應立即進行修復或更換，以確保密封的完整性。此外，針對燃油供給系統(tǒng)的維護也是非常關鍵的，需要檢查燃油泵和噴油嘴的工作狀態(tài)，確保它們能夠在正確的時機和量程下供應燃油。使用高精度的調(diào)校設備，如電子燃油調(diào)校器，可以幫助人們精確控制燃油的供給。

3）應做好配氣機構的維護和校驗，進氣閥和排氣閥必須在正確的時間打開和關閉，以確保燃油和空氣的正確混合和燃燒。使用專門的閥門調(diào)整工具和技術，確保這些閥門在整個操作周期中都能提供最佳性能。

2.2.3 針對冒藍煙的解決辦法

1）空氣濾清器中的機油過多是一個常見的核心原因。這是因為，隨著濾清器的老化或由于不當?shù)臋C油添加，機油會被吸入氣缸并被燃燒。為此，定期檢查和更換空氣濾清器是必要的，可確保它沒有飽和并且是在干燥、干凈的狀態(tài)下運行。

2）油底殼的機油量必須被嚴格控制。如果機油過多，活塞上行時可能會把機油刮到燃燒室，從而導致其燃燒。這就需要定期檢查機油液位，并確保它處于制造商推薦的液位范圍內(nèi)。另外，定期更換機油和機油過濾器可以確保機油的質(zhì)量和純凈度，從而減少機油被吸入氣缸的可能性。

3）缸塞組是柴油機的核心組件之一，它們隨著時間流逝和使用而磨損。磨損的氣缸套、活塞或活塞環(huán)可能會允許機油從曲軸箱泄漏到燃燒室。因此，對這些組件進行定期檢查和維護是至關重要的。另外，渦輪增壓器，尤其是其軸承和密封，也是常見的機油泄漏源。一個不良的渦輪密封可能會讓機油進入進氣道，并最終到達燃燒室。因此，定期檢查和維護渦輪增壓器，包括更換破損或磨損的密封，可以大大降低出現(xiàn)藍煙的可能性。

3 結(jié)論

本文深入探討了農(nóng)用柴油機溫度過高和排氣異常的主要成因，并為每個問題提供了有效的解決策略。通過對冷卻系統(tǒng)、燃油供應系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)的維護和定期檢查，可以顯著減少或消除這些問題。此外，農(nóng)機用戶和維修者的教育和培訓也是關鍵，應幫助他們更好地理解和處理這些問題?？傊?，通過以上策略，不僅可以提高農(nóng)用柴油機的工作效率，還可以延長其使用壽命，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更大的價值。