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  • 浅析操作不当引发的柴油机故障
    浅析操作不当引发的柴油机故障

      浅析操作不当引发的柴油机故障

      所谓故障是指机械设备丧失了原来所规定的性能和状态。通常把运行中的状态异常、缺陷、性能恶化及事故前期的状态统称为故障。柴油机故障产生的原因可分为两类:一类是由于机件磨损,腐蚀和疲劳损伤等引起的零件损坏和变形,由此产生的部件与部件的调整关系的破坏,导致的故障。另一类是由于消耗物质供应的减少和工作条件的急剧变化,以及使用操作和保养,调整不当造成的故障。在这两种类型的故障当中,起相当大的一部分是由于维修保养调整不及时和观察不细致等人为因素一起的。而由于操作不当而造成的柴油机故障,则在柴油机的故障中占有很大比例。归纳起来,操作不当主要表现在以下几方面:

      一、柴油机冷启动后猛轰油门。有些驾驶员在冷启动柴油机后总爱轰几脚油门,这是一种坏毛病。因为柴油机停放一段时间后,各摩擦表面润滑油已流失,而冷机启动时由于温度低、机油粘度大、流动性差,润滑油不能迅速流畅的到达各润滑部位。尽管刚启动时随着柴油机转速的升高,机油泵的供油量和压力也会增加,但总是滞后于摩擦表面润滑的需要,造成启动瞬间摩擦面处于缺润滑油的状态。此时,若猛轰油门,柴油机转速急剧升高,有些摩擦面就会产生干摩擦,造成剧烈磨损。另外,猛轰油门时活塞、连杆和曲轴受力变化大,引起剧烈撞击,易损坏机件。因此,柴油机启动后应严禁轰油门。

      二、冷启动后不经暖车而带负荷运转。柴油机冷车启动时由于温度低,机油粘度大,流动性差,使机油泵供油不足,致使摩擦面缺油而得不到润滑,造成急剧磨损,甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此,柴油机冷启动后应怠速运转升温,待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转。另外,车辆起步应挂低速档,并循序使每一排档行驶一段里程,直到油温正常,供油充分后,方可转为正常行驶。

      三、柴油机带负荷急停车或突然卸除负荷后立刻停车。柴油机带负荷急停车熄火后冷却系水循环停止,散热能力急剧降低,引起冷却水沸腾,产生水泡,受热零部件会因此失去冷却,易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热,产生裂纹,或使活塞过度膨胀卡死在气缸套内。另一方面,柴油机突然卸除负荷后立刻停车时,由于未经怠速降温,容易出现摩擦面保油不足,引起柴油机再启动时因润滑不良而加剧磨损的状况。因此,柴油机熄火前应卸除负荷,并逐渐降低转速、空车运转几分钟,使机油温度降到40℃以下时方可停车。

      四、机油不足时柴油机运转。此时会因机油供给不足而造成各摩擦副表面供油不足,使润滑效果变差,导致异常磨损或烧伤。为此车辆起步前和柴油机运转过程中要经常注意观察机油油面,防止由于缺油而引起拉缸、烧瓦、抱轴等故障。

      五、柴油机在冷却水量不足或冷却水、机油温度过高的情况下运转。柴油机冷却水量不足,影响冷却效果,柴油机得不到良好的冷却,导致柴油机过热。冷却水、机油温度过高,则引起柴油机过热。此时气缸盖、气缸套、活塞组件及气门等主要受热件热负荷大,其机械性能,如强度、韧性等急剧下降,使零件变形增加,破坏了零件间的配合间隙,加速机件磨损。严重时还会产生裂伤,或因受热膨胀而发生机件卡住的故障,如活塞、活塞环和缸套咬死及气门卡死等。冷却水、机油温度过高会加快机油老化变质和烧损,且机油粘度下降,使摩擦表面油膜不容易形成和保持,有时氧化结胶,甚至失去润滑作用,从而恶化缸套和活塞及主要摩擦副之间的润滑条件,产生异常磨损、拉缸、烧瓦、抱轴等故障。柴油机过热还会恶化柴油机燃烧过程,使喷油器工作失常,雾化不良,积炭增多,严重时发生“烧”、“卡”现象。因此,柴油机启动前要注意查看冷却水面情况,防止缺水而造成柴油机过热;行车过程中要注意观察冷却水、机油温度情况,发现冷却水、机温温度过高(大于95℃)时,应及时采取措施,以免发生更大的事故。

      六、柴油机在冷却水、机油温度过低的状态下运转。柴油机工作过程中,冷却水温度过低,气缸壁温度随之下降,燃烧产生的水蒸气凝结成水珠,与废气相接触生成酸性物质,附着于气缸壁,由腐蚀磨损而产生松疏物质,温度愈低,酸性物质愈易生成,腐蚀就愈大。实践证明,柴油机经常在冷却水温度低于40-50℃以下使用时,其零件磨损情况比正常工作温度(80-90℃)下运转时大好几倍。水温过低时气缸内温度低,柴油机着火滞燃期延长,一经着火,压力迅速升高,柴油机燃烧粗暴,活塞、连杆等运动件受到强烈的冲击负荷,易造成零部件的机械损坏。柴油机长期在较低温度的冷却水状态下运转,活塞与缸套的间隙大,易发生敲缸现象,并产生振动,使缸套出现穴蚀破坏。据经验,柴油机长期在冷却水温度低于50℃的状态下运转时,穴蚀破坏最为严重。机油温度过低,机油粘度大而流动性差,润滑部位油量不足,使润滑变差,造成摩擦副磨损增大,缩短柴油机的使用寿命。因此,要尽可能避免频繁的冷启动或低温运转,保持柴 油机正常的工作温度。

      七、柴油机在机油压力过低的情况下运转。机油压力过低,则润滑系不能实现正常的机油循环和压力润滑,使各润滑部位得不到充足的机油,造成摩擦面润滑不良,导致摩擦表面损坏或异常磨损,发生拉缸、烧瓦等故障。因此,车辆行驶过程中,要注意观察机油压力表或机油压力指示灯的指示情况。若发现机油压力低于规定压力时,要立即停车,排除故障后再继续行驶。

      八、车辆超速、超载行驶。车辆严重超速、超载行驶,致使柴油机经常在负荷过重、转速过高的工况下运转,易造成柴油机工作粗暴,缸套、活塞、连杆等承受的热负荷和机械负荷加大,加剧磨损,发生拉缸、烧瓦等故障。经常超负荷运转,造成气缸内长时间的粗暴燃烧,使气缸内压力升高率过大、温度过高,容易损坏气缸垫。因此,应保持车辆的车速和载荷在规定的范围内,以免柴油机超负荷运转。

      九、柴油机长期怠速运转。柴油机的燃烧室在活塞的顶部,为保证活塞正常工作,在柴油机的润滑油道上,对应各缸位置都装有喷嘴,不断地把润滑油喷向活塞顶内壁,强行冷却活塞。柴油机怠速时润滑油压力低,活塞顶部喷油冷却效果差,造成磨损急剧增加,容易拉缸。同时,柴油机怠速运转,柴油雾化不良,燃烧不完全,积炭严重,有时甚至导致气门和活塞环卡死。此外,柴油机长期怠速运转,柴油机热荷低,冷却水温低,缸套磨损大,易造成穴蚀。为此,有些柴油机使用说明书明确规定,柴油机怠速运转时间不得超过15-20min。

      十、柴油机在无水或少水且柴油机温度过高时突然向机内加冷却水。柴油机在缺水过热情况突然向机内加冷却水,会使缸盖、缸套、机体等因冷热剧烈变化而产生裂纹。因此,柴油机温度过高时应先卸除负荷,稍微提高转速,待水温下降后将柴油机熄火,再将散热器盖拧松,排出水蒸气。必要时可向散热器或贮水箱缓慢地注入冷却水,防止一次急速地注入冷却水,以免炸裂缸盖和机体等。

      十一、柴油机熄火前猛轰油门。高速运转的柴油机如果停止运动,其巨大的惯性会使曲柄连杆机构和配气机构的零件受到损伤,从而缩短使用寿命。同时,因猛轰油门而过量进入气缸的燃油,因来不及完全燃烧沿气缸壁流下,冲淡润滑油,使油膜强度减弱,造成润滑变坏,磨损增大。此外,还会使活塞、气门及燃烧室积炭明显增多,并容易引起喷嘴堵塞和活塞咬死。因此,柴油机熄火前应先卸除负荷,低速运转几分钟后再熄火。

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