摘要:柴油机功率不足是柴油车的常见故障之一,柴油机功率不足的原因有很多。排除故障时,必须仔细分析功率不足的原因。
关键词:柴油发动机;功率降低;原因
柴油机在工作中,有时会出现功率不足,从而影响柴油机的正常运行,增加油耗。柴油机功率不足是指柴油机在工作时,不能发出设备正常运行所需的功率。一般来说,柴油机在加速中不能达到预期转速;被带动电气设备机组无力;当负荷增加时,柴油机会产生黑烟,转速增加后黑烟会立即减少;柴油机加速运行时,不能提高转速;排气噪音大,不均匀;当发动机运转时,转速会时快时慢。基于此,本文详细探讨了柴油机发动机功率降低的原因。
一、柴油发动机基本组成
在设计上,柴油发动机与汽油发动机区别较大,属于压缩点火式发动机,其热效率值可达到55%。柴油发动机和汽油发动机的工作过程相似,均是通过进气、压缩、做功、排气来完成每个工作循环。工作中,柴油发动机会在气缸内部产生很高的温度,并通过高压燃气膨胀作
用,将机体内部热能转化为机械能。柴油机包括曲柄连杆机构、配气机构、进气系统、排气系统、冷却系统等。
二、柴油发动机原理
柴油发动机作为压缩发动机中的一种,依靠点火方式启动,也就是说在高温高压下,柴油通过膨胀后,将自身的热能量转换为机械能,从而实现运转。根据柴油机的使用方式,可将其分为汽车、机车、船用等,而无论哪一种使用方式,柴油发动机都由四个工作循环过程组成,即进气、压缩、做功、排气。而目前在工农业中柴油发动机的使用最为普遍,并且在我国的城市发展建设中发挥着至关重要的作用。可以说无柴油机的发展很多城市化发展进程建设将难以推进。所以无论是从社会发展角度,还是综合各个方面因素,及时解决柴油发动机的常见故障,确保其稳定运行显得至关重要。
三、发动机达到额定功率的条件
柴油机功率指标能综合反映技术状态。要想让柴油机维持正常的运转,先要确保技术状态的稳定性。柴油机在出现功率不足后,需根据柴油机在工作方面的原理对其予以综合分析,
柴油机功率充足需达到下述条件:①数量充足及雾化正常的燃油,按规律与时间喷入汽缸;②充足的空气,同样按规律与时间进入到气缸中,然后将完全燃烧的废气按规律与时间排出气缸;③燃油与空气之间的有效混合,并实现完全燃烧;④确保附件消耗与摩擦功率维持在较小范围内,进而提高机械效率。所以,对柴油机功率不足的原因予以分析的过程中,应将以上内容作为立足点,结合功率不足故障的情况,按系统分析其原因。
四、柴油机发动机功率降低的原因
1、燃油系统故障。其主要表现为踩下加速踏板发动机的功率不能提高,或发动机转速达不到理想值。①供油管路、燃油滤清器内有杂物出现阻塞,或管道内有空气进入出现气阻。②供油管路的接头松动或衬垫密封不严,有泄漏。③输油泵故障,工作中供油不足。④喷油泵供油量不足或不均匀。柱塞磨损过大;供油调节拉杆卡滞;不能移动到最大供油位置;出油阀密封不良。
2、气缸拉伤。一般来说,造成气缸拉伤的原因可能是气缸内有杂物或活塞环破裂,导致在发动机运行中拉伤了气缸。气缸拉伤会导致供气不足,影响供油。当发动机中的某个气缸损坏,就会导致各气门之间的间隙发生变化,各气门之间的密封性变差,造成供气不足。
若气缸气门出现故障,发动机在启动时较困难,而且会有明显的运行无力现象,运行时还会发生转速时快时慢的情况,同时排气管道中会冒出大量的黑烟;但若是密封性不好,电动机在运行时会烧机油,此时排气管道中冒出的是蓝烟,而且能从加油口处听到窜气声。因此,需检查并重新调节气门之间的间隙;测试各气缸的压力是否满足要求,出损坏气缸后,对其进行详细检查,更换损坏部分。此外,燃油的油质及机油的油位都会影响到功率,也需进行检查。
3、涡轮增压器故障。常出现发动机转速下降、进气压力不足等现象,有时也伴有异响和漏气的声音。①增压器轴承磨损,径向定位不准,转子与腔壁之间产生摩擦。②压气机、涡轮的进气管路内有杂物造成管路堵塞,管道连接松动或破裂产生漏气。
4、进、排气系统故障。与正常情况相比,气系统故障时排出尾气的温度较高,颜也比平时深。其原因可能为:①空气滤清器内部有杂质,导致滤芯被堵塞,进气不通畅。②电动机的排气口有杂物堆积,导致排气不畅,也有可能是在设计时,将排气的管道设置的不合理,内部弯道过多、截面较小,使清理不方便,造成排气不畅。
5、曲轴连杆轴颈与轴瓦之间润滑不良,表面产生磨损出现划痕和毛刺,产生额外阻力。此
时一般会伴有不正常的声音,并出现机油压力下降等现象。
6、供油提前角不正确。发动机工作时,供油提前角既不能过大,也不能过小。这是因油泵喷油时间的早晚由供油提前角大小决定。供油提前角过大会造成油泵喷油时间过早;供油提前角过小会造成油泵喷油时间过晚。喷油时间过早和过晚,产生的后果使发动机燃油不能充分燃烧。由于燃烧过程不理想,未达到最佳状态,其结果将导致发动机动力不足,功率下降。因此,一定要按要求把供油提前角调整准确。
7、气缸盖、气门组件故障。柴油机在出现此故障后,会产生漏气声音、无法启动、排气异常和动力不足等相关情况。导致此故障的原因为:气缸盖与机体结合面缸垫存在着破裂状况,进而对密封性产生影响,高压气体从破裂处漏出;进排气门间隙存在问题,接触面在磨损方面的情况较严重、漏气;未根据规定扭矩缸盖螺栓,对其密封性产生了影响,形成泄露;气门弹簧失效或折断,气门无法严密的关闭;在装配时,未参照相应的规定次序对缸盖螺栓进行拧紧,引起缸盖变形,或缸盖和机体存在砂眼或裂纹;安装喷油器时,螺栓扭矩未达到规定,铜垫损坏或安装孔漏气,进而使个别气缸工作压力低。
五、检查诊断方法
1、在发动机工作时,不使用减压转动飞轮,发现无压缩力或压缩力不大。当从进气管口倒入少量机油后,转动飞轮时压缩力增大,工作时排气管冒蓝烟。表明活塞环、活塞、缸套已磨损。
2、打开气门室盖,如有一丝丝青或白的烟从气门根部(气门工作面)冒出,说明气门或气门座磨损严重或烧蚀,或气门间隙过小甚至无间隙。气门间隙过小,会出现气门撞活塞顶,并有金属敲击声;气门间隙过大,柴油机运转中缸盖部位会发出“啪啪”响声。
3、气门漏气的检查方法:在不使用减压情况下,手转动飞轮,在压缩上止点时无明显压缩感,气门处可听到“哧哧”声,直喷式柴油机在运转会出现气门漏气的部位有火舌窜出。
4、柴油机排气口积碳呈黑灰,表面象覆盖着一层白霜,积碳层极薄,说明柴油机工况良好。积碳泽黑亮,但不湿,说明柴油机轻微烧机油,应及时排除;某缸排气口积碳厚度明显高于其他缸排气口的,说明该缸喷油器工作不良或汽缸密封性变差,应进行修理或更换:个别排气口湿润或有机油的,说明该缸大量排机油,应进行修理;各缸排气口积碳层均较厚,且泽较深的,多因工作温度过低或喷油过晚,柴油后燃严重所致,应正确使用并及时调整。
5、将手靠近消声器处,手上会留有水珠,说明排气中含水量较大。则应检查柴油内有水分,并用单缸熄火法确定汽缸有无破裂、汽缸垫是否冲坏等。
综上所述,柴油机功率不足,往往伴随着启动困难,彼此有密切联系。功率不足是指柴油机功率达不到原设计要求,在重载或机车爬陡坡时会出现乏力情况,并伴随柴油机严重冒黑烟;柴油机排气温度高,排气管和涡轮增压器的涡轮呈暗红;柴油机转速下降或转速不稳,并呈现出工作无力的声音。因此,研究柴油机发动机功率降低的原因至关重要。
参考文献:
[1]李吉魁.柴油发动机功率不足原因浅析[J].山西科技,2015(04).
[2]何建军.浅析柴油机发动机功率下降的原因[J].农业装备技术,2015(05).发动机额定功率
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