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摘要:柴油机是重要的农机具之一,若是运转不稳定(即游车)将会导致转速忽高忽低,机体振动,不仅排烟会出现异常、油耗会显著增加,还会导致功率下降,最终使使用寿命显著缩短。本文试对引发柴油机转速不稳定的故障原因进行分析。
关键词:柴油机;转速不稳定故障;原因;调速器;系统
柴油机是农业生产中非常重要的工具,其通常作为动力源存在,在农业作业中与其他农机具相配套使用。调速器是柴油机的重要组成部分,有了调速器,即使工作负荷不断变化,柴油机也能平稳工作,而不是随着负荷变化而出现转速的变化。然而,若是柴油机发生故障,柴油机就会出现转速不稳定等问题,柴油机本身也会出现发抖或摆动现象,这不仅使柴油机功率受到影响,其使用寿命也会显著缩短,与柴油机配套的农机具也有可能因此而无法正常工作。因此,非常有必要对导致柴油机转速不稳定的故障原因进行分析,并总结相应的对策来解决问题。
一、故障原因分析
(一)燃油供给系统发生故障
柴油机转速波动过大可引发大幅度的转速波动,其声音清晰,犹如“喘气”,此即为“游车”;若柴油机转速波动较小,则声音不易识别且缺少固定规律,熄火是最常见的故障表现。若要保证柴油机以稳定的转速工作,则需要满足“调速器正常工作”和“燃油系统各循环供油均匀、喷油器雾化质量均匀”两个条件。其中,未满足第二个条件而导致燃油供给系统发生故障的原因有:①油管接头与管路是燃油系统的重要组成部分,若是油管接头不良,或是管路出现裂纹,便有可能使空气进入油路,形成“气堵”,使燃油供给受到破坏,被迫中断。当然,油箱中若是油面过低,也会造成上述问题。②燃油供给器中的滤清器应该定期清洗,或是将滤芯定期更换,若是长时间未清洗燃油滤清器或滤芯没有定期更换,便会造成油堵塞问题;此外,油路或油箱盖通气孔被堵塞或是油管被碰扁,同样会引发堵塞问题。堵塞会导致供油不畅,破坏供油连续性。③若长时间使用输油泵则会使零件受到磨损,弹簧也有可能发生锈蚀、老化或卡滞等问题,这些都会减低柴油机燃油系统的工作能力,使燃油机因油压过低而得不到充足的燃油供给。④柴油机在长时间的使用中其喷油器针阀上回附着有许多来自柴油的杂质,这些杂质会堵塞喷油器或是使针阀卡滞,喷油器因此而出现雾化不良问题,喷油器不得不进行二次喷射或多次喷射,供油量的忽大忽小将会导致柴油机转速不稳。⑤喷油泵的齿条与柱塞有可能会发生卡滞,使柴油机各循环发生雾化质量不均或供油不均问题,这无疑会影响平稳运转的首要条件——做功均匀,因此会导致柴油机转速不稳。⑥还有一些燃油系统故障会引发转速不稳定故障,例如:燃油系统的出油阀弹力不足或弹簧折断、喷油器的喷油压力过低、喷油器的雾化程度不良、喷油器的针阀卡滞、喷油阀的柱塞调节臂和调节叉之间的间隙过大、喷油阀的凸轮轴轴承和调节叉之间的间隙过大,这些故障会使供油过于不均匀,进而引发转速波动大的严重结果。
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(二)调速器故障
调速器的存在意义在于调节柴油机的油量,使柴油机即使面对外界不断变化的负荷也能始终保持转速的稳定。调速器由许多部件组成,一旦其中任何一个环节发生故障,都会导致“调速”失效,致使柴油机转速不稳定。常见的调速器故障原因有如下几个:①调速器在安装与调试上存在问题,调整不当;零件发生磨损,彼此间的配合间隙过大,使得作用明显滞后。②泵调速器的推力盘和传动盘发生磨损,形成凹坑或沟槽,或是飞球座被铆合的过紧,抑或是喷油泵的安全离合器发生打滑,同样会导致调速器失效。③调速器的飞铁衬套磨损严重或是相干的运动件发生卡滞,同样会导致调速器失去有效的调节能力,使得柴油机转速变得不稳定。④调速器中有许多弹簧,若是弹簧断裂或变形,其弹力若是过大或是过小,都会导致调速器的调速作用失灵;⑤调速器中有旋转零件,若是其在使用过程中处于不平衡的状态,同样会影响调速器调节能力的发挥,导致柴油机的转速发生较大的波动。⑥调速器的轴承若是磨损的较为严重,则会导致调速器出现非常明显的径向跳动或轴向窜动,引发柴油机转速不稳问题。⑦飞锤十字架、飞锤销、飞锤衬套孔之间若是严重磨损将会导致配合间隙过大,引发柴油机转速不稳问题。⑧调速器的调速套筒环槽和拉杆横销若是严重磨损,将会导致配合间隙过大,引发柴油机转速不稳问题。⑨调速器的托架、拉杆叉孔、托架轴同样可能发生严重的磨损,引发柴油机转速不稳问题。⑩调速器的操纵臂法兰台肩和挡板孔若是发生严重磨损,将会导致轴向间隙变大,同样会引发柴油机转速不稳问题。?调节拉杆的导臂孔若是和球头销发生严重磨损,也会导致配合间隙过大,使柴油机发生转速不稳问题。?支架弹簧的两脚和调速器的托架、支架弹簧的拨圈若是发生严重磨损,将会导致托架或拨圈出现较大的间隙,引发柴油机转速不稳问题。
(三)其他故障原因
活塞、缸套、气门、离合器的都是柴油机的重要组成部分,若是活塞环与缸套之间发生了严重的磨损,或是气门密闭性差发生漏气,会导致各缸具有不同的压缩压力,这会导致柴油机转速失衡;此外,离合器若是打滑,或是工作机械负荷出现较大的波动,也会导致柴油机出现不稳定的转速。柴油机在负荷上的不稳定、调速器长时间处于动态调节状态,会使柴油机在转速与声音两方面都处于失稳状态。
二、解决措施
对于燃油供给系统,应做好相关的维护工作,确保喷油器、出油阀以及柱塞和三中精密偶件的配合间隙被控制在1~3微米的范围内,以免间隙过大导致柴油机无法正常工作。由于破坏间隙的原因以杂质磨损机械为主,因此首先要确保柴油的洁净,禁用杂质较多的柴油,在运输、储存以及沉淀的过程中都要严格把关,不得令杂质与灰尘进入油中。在安装油路时应对各管的接头盒密封面进行检查,以免漏油导致油压过低或油量供给不足;此外,还应该定期对油箱、管路以及滤清器等进行清洗,将喷油器上的杂质或积碳清理干净,对喷嘴压力进行校对,以确保喷油器喷油均匀。在更换精密偶件的时候,应成对更换,以免型号大小不一,影响使用。对于调速器,若长期停放则应调整调速手柄至停车位置,以免弹簧在长期受力下失去弹力;对于螺栓与螺母等连接件,则应及时紧固松动的连接件。
结语
转速不稳定是柴油机的常见故障类型,本文从燃油供给系统、调速器两方面分析了故障的主要原因,并总结了一些解决措施,以供参考。
参考文献
[1]郭子强.柴油机转速不稳定故障原因分析[J/OL].农机使用与维修,2016(11)
[2]尹明环.柴油机转速不稳定的故障原因分析与预防措施[J].河北农机,2016(01).
[3]赵丰田,黄伟,刘尧锋.柴油机运转不稳故障原因与处置[J].汽车维修,2014,(10).
论文作者:刘隽,黄海铭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/26
标签:调速器论文; 柴油机论文; 转速论文; 喷油器论文; 不稳定论文; 故障论文; 磨损论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;