柴油機(jī)重大惡性故障原因分析

吳新艷

摘 要：柴油機(jī)重大惡性故障一旦發(fā)生，將給使用者帶來巨大的損失，還會(huì)危及人身安全。對(duì)氣門桿折斷、氣門搖臂折斷、柴油機(jī)飛車三種重大惡性故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，介紹了排除故障的方法。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);重大惡性故障;原因分析

中圖分類號(hào)：S219.07 ???????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.074

柴油機(jī)重大惡性故障，是指這種故障一旦發(fā)生，將給柴油機(jī)帶來巨大的破壞，給使用者帶來巨大的損失。如氣門桿折斷，會(huì)使氣門頭部落入汽缸，輕則活塞和汽缸蓋被頂傷，重則活塞碎裂、連桿彎曲，甚至拉壞缸體;柴油機(jī)飛車事故一旦發(fā)生，如不能及時(shí)控制，將造成連桿折斷、曲軸斷裂以及活塞、缸套和缸蓋被打碎等，還可能傷及駕駛?cè)藛T。

1 氣門桿折斷

氣門桿折斷是指發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，氣門桿在與頭部的圓弧過渡處突然發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。氣門桿折斷易波及活塞、缸蓋和汽缸套以及連桿等，為避免事故的發(fā)生，如遇到上述故障現(xiàn)象應(yīng)立即停車檢查。氣門桿折斷表現(xiàn)：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速突然增高，且冒出股股黑煙，聲音異常。

故障原因分析：（1）轉(zhuǎn)速突然增高。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速突然增高，使氣門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣性力增加，氣門開閉時(shí)間失常，氣門易與活塞頂部相碰撞。同時(shí)，氣門與氣門座的沖擊力也大大增加，故氣門易在大端斷掉。（2）氣門彈簧過軟、鎖瓣脫落。氣門彈簧過軟，在氣門開閉過程中產(chǎn)生共振，使氣門開閉失常且產(chǎn)生較大的沖擊力也易使氣門揪斷。（3）氣門導(dǎo)管與氣門桿間隙過大，降低了導(dǎo)向作用。氣門在運(yùn)行中，氣門桿的中心線經(jīng)常與導(dǎo)管的中心線發(fā)生偏移，使氣門頭在圓周方向受力不均。（4）氣門間隙過小，氣門開啟高度大，工作時(shí)沖擊力大;另外，開啟高度過大，易使氣門頭部與活塞頂部相撞，這些都會(huì)在圓弧過渡處產(chǎn)生影響。（5）搖臂與氣門桿接觸的圓弧面磨平。由于搖臂圓弧面磨平，在搖臂向下壓動(dòng)氣門的同時(shí)，還產(chǎn)生較大的側(cè)向摩擦力，此力產(chǎn)生彎矩，在長時(shí)間作用下，易使氣門在小端折斷。

2 氣門搖臂折斷

氣門搖臂折斷，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)熄火，多缸發(fā)動(dòng)機(jī)則聲音明顯發(fā)生變化，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

故障原因分析：（1）氣門間隙調(diào)整過小。氣門間隙調(diào)整過小時(shí)，氣門頭部凸出缸蓋下平面，活塞上行至上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂部與氣門頭發(fā)生碰撞。搖臂有調(diào)整螺釘?shù)囊欢?，受推桿、挺桿及凸輪軸的支撐，當(dāng)活塞撞擊氣門頭時(shí)，沖擊力經(jīng)氣門桿傳至搖臂。由于搖臂一端受沖擊，另一端被支撐，在連續(xù)多次打擊下，因靠近調(diào)整螺釘處結(jié)構(gòu)上較單薄，先產(chǎn)生裂紋最后折斷。排除方法：更換搖臂，同時(shí)檢查氣門推桿是否彎曲變形。（2）凸輪軸扭曲變形。使用中因凸輪軸襯套抱軸、飛車或保管不當(dāng)?shù)仍?，凸輪軸產(chǎn)生扭曲（或彎曲）變形。凸輪軸變形后，凸輪的相對(duì)角度發(fā)生改變，引起配氣相位改變，進(jìn)、排氣門的開啟或關(guān)閉時(shí)間發(fā)生變化，使配氣系統(tǒng)原來相互協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)配合受破壞?；钊闲袝r(shí)與進(jìn)排氣門發(fā)生碰撞，導(dǎo)致氣門搖臂折斷。排除方法：更換凸輪軸，同時(shí)檢查氣門推桿是否變形。（3）氣門桿在氣門關(guān)閉位置時(shí)與氣門導(dǎo)管燒結(jié)。在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，搖臂仍不斷受到來自凸輪軸經(jīng)挺桿、推桿傳遞的動(dòng)力，迫使搖臂把動(dòng)力強(qiáng)制施加于氣門桿。但氣門桿燒結(jié)后不能向下運(yùn)動(dòng)，變成死支撐點(diǎn)，對(duì)搖臂產(chǎn)生反作用力，在其作用下，搖臂靠近調(diào)整螺栓一端折斷。排除方法：更換氣門導(dǎo)管和氣門，同時(shí)應(yīng)查明氣門桿燒結(jié)原因，加以排除。

3 柴油機(jī)飛車

產(chǎn)生飛車的本質(zhì)原因是：參加燃燒的燃料不能隨轉(zhuǎn)速的升高而相應(yīng)減少，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高而狂轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致氣門桿折斷、搗缸等重大惡性事故。柴油機(jī)飛車因產(chǎn)生的原因不同，外在表現(xiàn)不同，排除方法也不同，分述如下：

（1）因濕式空濾器油盆油面過高，導(dǎo)致的飛車。表現(xiàn)為：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增高并有輕度藍(lán)煙。原因分析：空濾器油盆油面過高，空氣帶有過多油滴，隨空氣一起被吸入汽缸，由于空氣與機(jī)油混合均勻、燃燒完全，放出大量的熱能，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高。隨著轉(zhuǎn)速的升高吸入汽缸的機(jī)油量也相應(yīng)增加，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速再升高。排除方法：倒掉多余的機(jī)油。

（2）因調(diào)速器飛球支架磨損后與調(diào)速器殼相碰，導(dǎo)致的飛車。表現(xiàn)為：啟動(dòng)后即飛車，不久又恢復(fù)正常。原因分析：調(diào)速器飛球支架與殼體相碰，使調(diào)速器失靈而飛車，當(dāng)支架復(fù)位后故障即消失。排除方法：更換調(diào)速器飛球支架。

（3）行駛中發(fā)生飛車。原因主要是：①調(diào)速器室內(nèi)油面過高，使飛球座總成或飛錘受油液阻止而飛不開，隨轉(zhuǎn)速升高而不能相應(yīng)減少供油使柴油機(jī)飛車。使用過程中由于柱塞磨損或噴油器調(diào)整壓力過高，都會(huì)使柴油滲漏增加。因此，應(yīng)經(jīng)常檢查調(diào)速器室中的油面高度，必須把多余的油放掉避免飛車。②由于有贓物或齒條變形卡死在大供油量位置。③齒圈、撥塊夾緊螺釘松動(dòng)，使柱塞不能回到最小供油位置。排除方法：更換柱塞副，調(diào)整噴油器壓力，清除臟物和擰緊螺釘。

在實(shí)際工作中如果遇到柴油機(jī)飛車，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無法控制，駕駛員一定要沉著冷靜，采取停止供油、減壓、熄火等緊急措施，斷開高壓油管、堵死進(jìn)氣道等辦法迫使柴油機(jī)停止飛車。迅速拔下空氣濾清器，堵死柴油機(jī)進(jìn)氣管，如果不能取下空氣濾清器，可用衣服或毛巾等堵住空氣濾清器的空氣入口，使空氣不能進(jìn)入汽缸而使柴油機(jī)熄火，這是制止飛車最有效的方法。切不可通過切斷離合器摘擋進(jìn)行處理，應(yīng)立即停止供油，用制動(dòng)器增加柴油機(jī)負(fù)荷，迫使柴油機(jī)熄火。