造成發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)定的原因及判斷

劉長生　王云明

發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定常表現(xiàn):怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)和所謂的“游車”。

一、造成怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的原因

怠速不平穩(wěn)是指發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)忽快忽慢,但規(guī)律性不強(qiáng),并有抖振。機(jī)械在緊急減速和帶負(fù)荷時(shí)易熄火,此現(xiàn)象多屬調(diào)速器故障引起。以RSV調(diào)速器(圖1)為例,造成發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的主原因有:

(1)飛塊的磨損。由于調(diào)速器潤滑不良或因長時(shí)期使用,飛塊與調(diào)速套筒接觸的兩只小滾輪磨損嚴(yán)重。當(dāng)?shù)∷贂r(shí),飛塊張開度最小,調(diào)速套筒因小滾輪磨損而過分伸入飛塊內(nèi)部,與飛塊本體無規(guī)則的直接碰撞,造成怠速不穩(wěn)定,此時(shí)用手輕觸加油操縱縱臂,會(huì)有輕微的撞擊感。

(2)怠速穩(wěn)定彈簧調(diào)整不當(dāng)或性能不良。在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),因飛塊離心力小,怠速的控制力也小,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)驟然減速,供油齒桿的調(diào)節(jié)移動(dòng)過快,可能超過怠速位置,致使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。為了防止這種情況,在調(diào)速器蓋后面正對(duì)供油齒桿的地方裝有能迅速地把供油齒桿推回怠速位置的怠速穩(wěn)定彈簧,如此彈簧太軟或跑偏,將減弱或不起穩(wěn)定作用,使怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。

(3)低壓油路供油不暢或含有水和空氣。這將使供油量時(shí)大時(shí)小,特別在低速區(qū),會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不穩(wěn)定。

(4)噴油泵支承輪在軸向產(chǎn)生無規(guī)則的較大竄動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。

(5)噴油泵供油不勻,供油不及時(shí)或噴油器不良。發(fā)動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),曲軸的旋轉(zhuǎn)慣性不大,當(dāng)供油不勻、供油不及時(shí)或噴油器不良時(shí),就會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性帶來較大的影響;不過這種不穩(wěn)定表現(xiàn)得有一定的規(guī)則,且周期較短。

(6)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力不足。氣缸壓縮力下降時(shí),由于各缸壓力下降的程度不一定相同,所以即使噴油泵供油均衡,但燃燒發(fā)力情況即可能有區(qū)別,這在低逮時(shí)就造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。

二、造成游車的原因

所謂“游車”是指發(fā)動(dòng)機(jī)在低速或中速的范圍內(nèi)顯現(xiàn)出周期較長且有規(guī)律的時(shí)快時(shí)慢的一種故障現(xiàn)象。這是調(diào)速器反應(yīng)過分:滯后與實(shí)際轉(zhuǎn)速的結(jié)果,造成這種現(xiàn)象的主要原因有:

(1)調(diào)速器內(nèi)部杠桿連接銷孔松曠。調(diào)速器內(nèi)部杠桿連接銷孔因磨損而松曠,使增減供油量的雙向調(diào)節(jié)閥運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了過多的滯后。調(diào)速反應(yīng)是需要滯后于實(shí)際轉(zhuǎn)速變化的,但滯后量不應(yīng)放大,否則就會(huì)產(chǎn)生較大的調(diào)節(jié)振幅。

(2)供油齒桿不靈活。噴油泵的供油齒桿必須保持十分靈活,以保證調(diào)速反應(yīng)的靈敏,性。用靈敏的彈簧秤對(duì)齒桿進(jìn)行拉動(dòng)阻力測試。其中噴油泵的2、4、6、8缸。阻力應(yīng)分別為0.6、0.9、1.3、1.5N。由于生銹、柱塞偶件緊固后變形、柱塞彈簧折斷、齒圈與齒桿嚙合處的碾傷、齒桿端部軸套的嚴(yán)重磨損、撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的撥叉緊固角度不正確、國產(chǎn)1、Ⅱ、III號(hào)系列泵的調(diào)速器的推力盤和飛塊座的安裝或配合不良原因,都會(huì)影響供油齒桿的靈活性。

(3)穩(wěn)速怠速調(diào)整不當(dāng)。與怠速不穩(wěn)定時(shí)穩(wěn)速彈簧調(diào)速不當(dāng)相似,穩(wěn)速怠速調(diào)整不當(dāng)與供油齒桿不夠靈活共同起作用,將同樣導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)“游車”。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定通常表現(xiàn)為無負(fù)荷時(shí)高速不穩(wěn)定。柴油機(jī)一般多工作于輸出扭矩最大的中速范圍,因?yàn)檫@一轉(zhuǎn)速范圍易于操縱,且較省油。但在無負(fù)荷時(shí)也常進(jìn)入調(diào)速器高速控制的運(yùn)速范圍。這時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的原因主要包括:

1、調(diào)速率調(diào)整不當(dāng)。調(diào)速率是評(píng)價(jià)調(diào)速器性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。它表示高速時(shí)空負(fù)荷轉(zhuǎn)速相對(duì)于全負(fù)荷轉(zhuǎn)速的波動(dòng)程度。

如果調(diào)速率太大,在負(fù)荷變化時(shí),柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)也大,影響發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作的穩(wěn)定性,而且空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速太高,會(huì)增加機(jī)體磨損;調(diào)速率太小(即高速控制過敏),也會(huì)造成高速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。

調(diào)速率的大小是靠正確調(diào)整調(diào)速彈簧來達(dá)到的。調(diào)速彈簧經(jīng)長期使用,彈性系數(shù)會(huì)因疲勞而改變,從而使調(diào)速率變大,即使勉強(qiáng)使用,也不會(huì)得到良好的控制效果,最好予以更換。

2、供油不均勻或斷油時(shí)刻不一致。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到無負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速時(shí),若繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速,調(diào)速器飛塊的離心力過大,會(huì)克服調(diào)速彈簧的拉力,通過推動(dòng)拉力桿使供油齒桿往減油的方向移動(dòng),此時(shí)供油桿的位置與低速時(shí)供油齒桿的位置相當(dāng)。因此,若怠速供油量調(diào)整不均勻,誤差過大,也就勢必會(huì)影響無負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到停油轉(zhuǎn)速時(shí),噴油泵應(yīng)當(dāng)自動(dòng)斷油,但若柱塞、出油閥偶件質(zhì)量不均勻,或因磨損不同而造成斷油時(shí)刻不一致,就可能出現(xiàn)有些缸已不供油,而有些缸仍少量供油或斷油較慢;這都會(huì)成為高速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的原因。