濟(jì)柴12v190B型鉆井柴油機(jī)水溫過高與拉缸問題分析

張東

摘要：水溫過高對(duì)190系列柴油機(jī)不利影響顯著，因此及時(shí)分析原因，有的放矢的排除故障，對(duì)柴油機(jī)正常使用至關(guān)重要。常規(guī)做法按照柴油機(jī)各系統(tǒng)逐一分析判斷，比較零亂繁瑣，本文以熱量生轉(zhuǎn)角度，從散熱、傳熱、制熱三個(gè)方面分層次進(jìn)行分析判斷，得出的結(jié)論對(duì)于實(shí)踐工作中具有一定的指導(dǎo)作用。同時(shí)通過對(duì)維修后的柴油機(jī)出現(xiàn)拉缸故障的分析，進(jìn)一步闡述了柴油機(jī)出現(xiàn)拉缸的現(xiàn)象和各種原因，為現(xiàn)場(chǎng)操作人員及時(shí)處理此類故障提供指導(dǎo)，從而避免更為嚴(yán)重的事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；水溫過高；拉缸

1.水溫過高問題分析

190系列柴油機(jī)工作過程中，正常情況下，燃料在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱量，一部分轉(zhuǎn)化為有效功，一部分隨著廢氣排到大氣中去，另有一部分的熱量則通過與燃?xì)饨佑|的零件，傳給冷卻介質(zhì)被帶走，再由散熱系統(tǒng)散發(fā)出去，使柴油機(jī)始終在允許溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。如果柴油機(jī)出現(xiàn)故障，有時(shí)會(huì)比正常情況多產(chǎn)生熱量，造成水溫過高；傳熱系統(tǒng)由于積垢嚴(yán)重等原因，傳熱效率下降，也使水溫升高；再者強(qiáng)制散熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障，生成的熱量不能及時(shí)散發(fā)，會(huì)造成水溫急劇升高。無論何種原因造成水溫過高，都必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析、排除柴油機(jī)水溫過高。

1.1造成水溫過高的散熱方面原因

190系列柴油機(jī)散熱系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題，柴油機(jī)水溫上升很快，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除，后果會(huì)很嚴(yán)重。因此，在柴油機(jī)使用過程中，這部分應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注、檢查。（1）冷卻系統(tǒng)水量不足；（2）散熱水箱散熱片或散熱銅管表面積垢過多；（3）節(jié)溫器工作不正常；（4）散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足；（5）風(fēng)扇皮帶松馳斷裂或張緊輪調(diào)節(jié)不當(dāng)；（6）水泵葉輪與水泵軸松脫，滾鍵或葉輪損壞；（7）水路中有氣阻、氣障。

1.2造成水溫過高的制熱方面的原因

有時(shí)190系列柴油機(jī)工作中，傳熱、散熱方面沒有問題，由于供油燃燒系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、零部件本身缺陷、超負(fù)荷、配載不均衡等原因，產(chǎn)生了過多的熱量，已經(jīng)超出了原有傳熱、散熱系統(tǒng)的能力范圍，從而導(dǎo)致水溫過高。（1）產(chǎn)生嚴(yán)重拉缸現(xiàn)象；（2）供油提前角過遲；（3）燃油質(zhì)量不符合要求，爆燃嚴(yán)重；（4）柴油機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行；（5）缸套上有裂紋或砂眼；（6）增壓器污堵；（7）燃燒室的積炭過多；（8）氣門間隙值不符合要求；（9）排氣總管、消聲器不匹配、阻力大。

1.3造成水溫過高的傳熱方面的原因

190系列柴油機(jī)在設(shè)計(jì)制造時(shí)，已經(jīng)考慮到材料及冷卻介質(zhì)導(dǎo)熱性能方面的因素，正常情況下能夠滿足傳導(dǎo)熱量性能要求?？蓪?shí)際使用過程中，冷卻水中不可避免的含有礦物質(zhì)，久而久之就會(huì)附著在冷卻表面，形成水垢，影響熱量的傳導(dǎo)。這種影響有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間過程，沒有顯著的特征，容易被忽視，然而覆垢嚴(yán)重能造成水溫居高不下。

1.4造成水溫過高原因綜合分析

分析判斷水溫過高時(shí)應(yīng)注意一個(gè)重要環(huán)節(jié)，看其是否是急劇升溫，對(duì)急劇升溫的情況應(yīng)果斷、迅速查找原因所在，首先用手觸摸機(jī)體的外表，以確定水溫的真實(shí)情況，如果水溫虛高，那明顯是水溫表或傳感器失靈所致。

如果急劇升溫應(yīng)立即散熱裝置是否正常工作。檢查冷卻水是否循環(huán)流動(dòng)或者觀察流速的變化現(xiàn)象，加以確定水泵的工作性能以及判斷冷卻水道內(nèi)的堵塞情況。如果缸套壁有沙眼或裂紋的話，那么水箱中的水會(huì)產(chǎn)生大量氣泡或者有沖浪的感覺。對(duì)于因風(fēng)扇皮帶松馳、斷裂、張緊輪調(diào)節(jié)不當(dāng)，液力偶合器工作不正常，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速明顯不足。如果散熱裝置正常，就要轉(zhuǎn)向制熱環(huán)節(jié)，摩擦生熱，燃燒不良，超負(fù)荷。

190系列柴油機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重拉缸現(xiàn)象必須停車后進(jìn)行逐步檢查，柴油機(jī)拉缸有幾種征兆，排氣管冒黑煙，運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常，類似超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的感覺，呼吸器口處有大量燃?xì)庥砍觯＼嚭蟊P車費(fèi)勁，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)缺乏一定的彈性，可根據(jù)摩擦阻力位確定某一缸后，打開機(jī)體側(cè)蓋板再進(jìn)行仔細(xì)檢查及時(shí)修理。

2.拉缸問題分析

柴油機(jī)拉缸就是指活塞、活塞環(huán)與缸套內(nèi)表面之間因相互作用被損傷，在氣缸壁內(nèi)部出現(xiàn)一些深淺不一的縱向溝槽，同時(shí)在活塞環(huán)外表也會(huì)出現(xiàn)碳黑磨損的現(xiàn)象。190系列柴油機(jī)拉缸現(xiàn)象在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，遇到這些故障怎樣識(shí)別判斷和排除一直是設(shè)備管理者關(guān)注的問題。

柴油機(jī)在工作中發(fā)出“咄咄”、“噠噠”等不正常的干摩擦聲，或潤(rùn)滑油、冷卻水、排氣溫度都顯著升高，或曲軸箱冒煙，轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降等現(xiàn)象時(shí)，就可以判斷柴油機(jī)發(fā)生了拉缸。機(jī)油溫度偏高、呼吸器處有大量廢氣排出、柴油機(jī)功率下降現(xiàn)象；此現(xiàn)象表明此臺(tái)柴油機(jī)發(fā)生了拉缸故障。因此，很有必要分析一下出現(xiàn)此類故障的主要原因，以便使操作者在使用維護(hù)中有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)防。

2.1柴油機(jī)拉缸故障原因分析

1）柴油機(jī)拉缸故障分析

裝配時(shí)氣缸間隙符合要求；單一氣缸出現(xiàn)拉缸且是冷卻條件較好的6缸，可排除活塞膨脹系數(shù)過高的可能性；柴油機(jī)修理后水溫正常，排除溫度過高的原因；新裝空氣濾清器完好，排除雜質(zhì)進(jìn)入氣缸形成磨料磨損的原因；潤(rùn)滑油品質(zhì)合格且活塞沒有積炭。因其余各缸完好，所以主要考慮氣缸套與活塞連桿組方面的原因。

2）缸套方面的原因

由于是個(gè)別缸發(fā)生拉缸故障，排除缸套制造和材質(zhì)的因素。缸套使用機(jī)械壓入，安裝完成后對(duì)氣缸都進(jìn)行過測(cè)量，圓度誤差、圓柱度誤差均符合標(biāo)準(zhǔn)，故予以排除。

3）活塞連桿組方面的原因

（1）檢查活塞銷卡環(huán)，完好；（2）檢查活塞銷與活塞、連桿銅套之間的配合，符合標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢查活塞環(huán)，未發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)斷裂；（4）檢查缸內(nèi)積炭，活塞環(huán)未因積炭卡滯；（5）檢查活塞環(huán)間隙是否過小，符合裝配要求；（6）檢查連桿是否彎曲、扭曲變形。通過連桿檢驗(yàn)器進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用百分表測(cè)量試棒兩端，發(fā)現(xiàn)連桿垂直方向平行度誤差超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值0.03mm。因?yàn)檫B桿彎曲值超標(biāo)后，會(huì)導(dǎo)致活塞發(fā)生偏缸?；钊诟滋變?nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中形成為干摩擦，因接觸面積過小，摩擦產(chǎn)生的高溫難以散發(fā)，使活塞與活塞環(huán)間熔化粘結(jié)，形成拉缸。

2.2柴油機(jī)拉缸故障的原因綜合因素分析

造成拉缸的因素主要包括：使用操作、維修裝配、配件質(zhì)量等三個(gè)方面，具體如下：

1）使用過程方面的因素

（1）活塞環(huán)因積炭卡死；（2）活塞環(huán)斷裂；（3）空濾器失效，塵土等顆粒狀硬質(zhì)磨料進(jìn)入氣缸；（4）活塞銷卡環(huán)脫落；（5）柴油機(jī)溫度過高，潤(rùn)滑油粘度降低難以形成潤(rùn)滑油膜。（6）潤(rùn)滑油品質(zhì)變差；（7）柴油機(jī)經(jīng)常處于高負(fù)荷工況（8）長(zhǎng)期冷車大油門操作；（9）新車或更換缸套、活塞、活塞環(huán)后，未經(jīng)很好磨合或初期磨合運(yùn)轉(zhuǎn)效果不好就直接在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)；（10）柴油機(jī)在過低溫度下啟動(dòng)后沒有經(jīng)過充分暖機(jī)就帶高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；（11）起車前沒有盤車或用預(yù)供油泵預(yù)供油，造成缸壁潤(rùn)滑不良。

2）造成拉缸在維修裝配方面的因素

（1）活塞環(huán)間隙過??；（2）活塞銷卡環(huán)裝配不當(dāng)；（3）活塞銷銅套鉸削偏差致使活塞銷與連桿軸頸平行度偏差過大導(dǎo)致偏缸；（4）連桿軸承裝配不當(dāng)；（5）連桿彎曲、扭曲程度超標(biāo)；（6）氣缸套變形；（7）配缸間隙過?。唬?）曲軸軸向間隙過大。

3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

190系列柴油機(jī)使用不科學(xué)、維護(hù)保養(yǎng)不良等是誘發(fā)柴油機(jī)拉缸的重要原因；要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用質(zhì)量，關(guān)鍵在于提高操作人員和修理人員的技術(shù)水平，特別是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新技術(shù)、新材料、新工藝廣泛應(yīng)用的當(dāng)今時(shí)代，如果不重視對(duì)修理及操作人員的技術(shù)培訓(xùn)和知識(shí)更新，不但難以完成一些新型柴油機(jī)的正常維修，甚至無法保證基本的修理質(zhì)量、使用效率。

參考文獻(xiàn)

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