康明斯K2000E发动机烧瓦原因分析及预防措施论文_李树明,范洋洋,霍光

康明斯K2000E发动机烧瓦原因分析及预防措施论文_李树明,范洋洋,霍光

摘要:矿用汽车运行过程中,因负载大,运行时间长,由于种种原因会出现发动机烧瓦或者抱瓦故障。一旦出现该类故障,发动机自动熄火,如果这时矿用汽车正在重载上坡,会导致车辆失去控制,造成很大的安全隐患;而且出现该类故障的经济损失较大,发动机需分解大修,曲轴报废,部分连杆报废。本文重点介绍一下造成发动机烧瓦的原因有哪些,并对发动机烧瓦故障提出一些预防措施。

关键词:发动机;烧瓦;预防措施

矿用汽车运行过程中,因负载大,运行时间长,由于种种原因会出现发动机烧瓦故障。一旦出现该类故障,发动机自动熄火,如果这时矿用汽车正在重载上坡,会导致车辆失去控制,造成很大的安全隐患;而且出现该类故障的经济损失较大,发动机需分解大修,曲轴报废,部分连杆报废。造成发动机烧瓦故障的原因很多,下面主要对矿用汽车发动机烧瓦的基本原因及相关因素进行分析,以供矿用汽车驾驶、维修、管理人员参考。

1基本原因分析

发动机在正常的工作过程中,曲轴轴颈与轴瓦之间有一定间隙并有油膜存在,形成液体润滑,这样,摩擦损耗小,摩擦产生的热量也小,热量由机油带走,工作温度处于正常。如果轴瓦与轴颈直接接触,形成部分干摩擦状态,那么摩擦功耗就急剧增大,产生大量的摩擦热由轴瓦散发,而由机油带走的热量不多,热量积聚在轴瓦内,温度不断上升,当温度超过轴瓦表面的合金熔点时,轴瓦表面便开始熔化,直至产生烧损,导致发动机不能运转。

2产生故障的相关因素

2.1机油油量不足

机油油量不足是导致发动机抱瓦的主要原因。那么造成机油油量不足的原因有哪些呢?①发动机在运转过程中难免会出现机油渗漏现象,如果不能及时处理,就会导致机油油量不足;②随着发动机活塞环与缸套之间的磨损,部分机油进入燃烧室,与可燃混合气一起燃烧后排出。

2.2轴瓦装配间隙不当

要改善现有发动机主轴承的润滑状态,防止烧损发生,应严格按照发动机的使用要求控制轴瓦与曲轴轴颈的间隙。更换轴瓦时,应检查其曲轴轴颈的圆度和圆柱度,若超限应予修磨,以免造成轴颈、轴瓦的接触面积减少,单位面积压力增大;此外,还应控制曲轴轴向间隙,若磨损超限时应予及时修复。

2.3路面坡度过大

矿山在进入深部或者深深部开采后,路面坡度过大,大于发动机要求的标准坡度。以白云铁矿SF31904型矿用汽车为例,额定爬坡度为8%,最大爬坡度为17%,但采场部分斜坡路的坡度接近20%,发动机长期在此状态下工作,润滑条件恶劣。

2.4油温过高或过低

当油温过低时,润滑油粘度过大,流动性较差,特别是在冷机启动阶段,进入曲轴的油量较少,容易使轴瓦与曲轴轴颈直接接触,加快轴承的磨损和损坏;而油温过高时,润滑油粘度过低,油膜强度减弱,导致油膜厚度变薄,同样也容易造成轴瓦的早期磨损和损坏。一般认为,发动机润滑油的温度最高为130℃。但是为了充分延长轴承的使用寿命,常用温度应保持在95~105℃范围内。

2.5润滑油劣化

一般来说,润滑油在使用过程中,由于发动机气缸套、活塞环的磨损,以及活塞环开口间隙和开口位置的变化,使窜入曲轴箱内的高温、高压可燃混合气不断增加,这不仅造成润滑油的温度升高,而且也加快了润滑油的氧化、聚合反应;同时加之发动机燃烧生成物的混入,外部灰尘、金属磨屑的混入,以及润滑油中添加剂的消耗等原因,使润滑油的劣化、变质速度大大加快,这不仅使发动机润滑部分摩擦副磨损增大和产生腐蚀,而且也是造成轴承烧损的重要原因。

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2.6润滑油质量不好

发动机在使用过程使用了劣质润滑油或假冒优质润滑油。如果润滑油的质量等级不符合厂家的要求,也会导致发动机产生烧瓦故障。

2.7轴瓦质量问题

如果使用劣质材料,轴瓦的抗高温能力和承载能力不足,即使机油压力正常、油量充足,也将造成烧瓦故障。

2.8发动机运行过程中震动太大

由于减震损坏或其它原因,使发动机运行过程中震动太大;也可能是发动机曲轴自身带的减震元件损坏,使发动机曲轴震动太大;长时间运行后可能导致轴瓦松动,产生烧瓦或溜瓦故障。

2.9发动机温度太高

由于冷却系统故障或其它原因使发动机整体温度和机油温度太高,长时间运转导致发动机产生烧瓦故障。

3发动机烧瓦故障的预防措施

(1) 定期维护保养。按时更换发动机机油和机油滤芯,随时保证机油油量在规定的范围内。不足时应按规定添加,润滑油如有增加,要检明原因,是否是冷却夜或燃油混入曲轴箱,如果异常,要及进处理故障。

(2)选用符厂家要求的润滑油。更换润滑油时,要注意保持润滑油的清洁,使用干净的加油器具,避免造成润滑油的污染。

(3)建立矿用汽车发动机润滑油脂化验系统,定期对更换下的油脂进行微量元素化验,根据化验结果分析发动机各摩擦面之间磨损情况,准确掌握发动机运行的状态。

(4) 教育司机每班出车前必须检查机油位;冷车启动时应先在空负荷下怠速运转3~5分钟,然后再逐渐过渡到高速或大负荷运转。

(5)发动机正常运转后,要注意观察机油温度、机油压力和发动机响声,发现异常,必须立即停机找维修人员检测维修。

(6)严禁发动机在超负荷下长时间运转,避免急加速;如发现机油压力报警灯亮,应查明原因并妥善处理后方可继续运行。

(7)维修时应注意检查润滑系统各零部件,重要零件不能代用。装配时,要保证零件清洁,使用清洁的润滑油。

(8)检修时认真检查轴瓦间隙。选配轴瓦时必须注意做到: ①检查轴瓦座孔的尺寸和失圆度,同轴度;②有表面镀层的轴瓦,须以瓦配轴,不许刮研;③更换新的轴瓦时,要检查轴瓦长度,轴瓦过短不能保证其与轴颈的可靠贴合、良好散热;轴瓦过长时接口处产生变形,会导致啃轴现象。

(9)定期检查发动机冷却系统的冷却效果,注意补充冷却液并及时涨紧或更换风扇皮带,确保冷却系统始终保持良好状态。

4结束语

发动机是整个矿用汽车的心脏,要保证发动机安全可靠的运行,首先要提高操作人员的操作水平,其次要保证维修人员的检修和保养质量,双管齐下,将发动机烧瓦故障彻底消除,减少不必要的经济损失,降低维护人员的劳动强度,提高矿用汽车的生产效率,从而达到降本增效的目的。

参考文献

[1] 刘铮,王建昕.汽车发动机原理教程【M】.北京:清华大学出版社,2001.

[2] 王秀红.汽车发动机电控技术【M】. 大连理工大学出版社, 2007.4 .

[3] 李名君.108t电动轮自卸车技术培训教材【M】.湖南:湘潭大学出版社,1988.

论文作者:李树明,范洋洋,霍光

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年3期

论文发表时间:2020/4/3

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