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如何延长柴油机压缩系统使用寿命
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2018-8-30 15:39:54
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来源:农机使用与维修

    摘要:对柴油机压缩系统故障原因进行了分析,提出延长柴油机压缩系统使用寿命的措施,强调正确的保养维护和及时检修是延长柴油机压缩系统使用寿命的关键。

    柴油机是拖拉机、农用运输车、联合收割机等大型自走式农业机械的动力源,压缩系统是柴油机的重要组成部分。压缩系统工作状态的好坏,直接影响柴油机的使用性能和最大功率的发挥。压缩系统主要故障有缸塞组件的磨损、连杆的弯曲变形、气门漏气、汽缸垫烧损等,这些故障都会造成压缩系统压缩压力不足,技术状态恶化。因此,正确的保养维护和及时检修是延长柴油机压缩系统使用寿命的关键。

    1 柴油机压缩系统故障分析
    (1)缸塞组件磨损。造成缸塞组件异常磨损的原因有:空气滤清器堵塞或长期不更换滤芯,滤清效果下降,空气中的磨料粒子随空气进入汽缸,造成缸套、活塞磨损,缸塞配合间隙变大。新发动机或大修后的发动机没经过磨合就投入负荷作业,会加速缸塞组件的磨损。发动机长期超负荷作业或冷却液不足、冷却水循环故障,造成发动机过热,活塞与缸壁之间无法形成有效的润滑油膜,会发生严重的拉缸现象。连杆弯曲变形后,使活塞与缸套产生偏磨,从而造成汽缸早期磨损,密封性下降。曲轴轴向间隙过大或者活塞中心线与曲轴中心线不垂直,使缸套产生偏磨。
    (2)活塞环不起密封作用。活塞环是活塞连杆组中最易磨损的零件,磨损部位是外圆表面和上、下端面。而磨损最严重的是第一道气环和油环。除磨损外,活塞环还会焦死在环槽中或折断。磨损后环的端间隙增大,弹力下降,与缸套的密封性变坏,内燃机功率不足,燃油耗量增加,同时还会使机油窜入燃烧室,严重烧机油。
    (3)汽缸垫烧损。为了保证汽缸盖与机体上平面的密封,防止漏气、漏水、漏油,在汽缸盖与机体上平面之间装有汽缸垫。因缸套与机体支承台肩磨损,或安装时因积碳未清理干净,缸套被机体支承台肩的积碳等杂质垫起,造成缸套凸出机体平面的高度发生变化,导致缸盖与缸套接合面密封不严而冲缸垫。若汽缸垫烧损较严重,停车后冷却水易从烧损处漏入汽缸,下一次启动时将导致排气管排水和冒白烟。
    (4)气门漏气。柴油机燃烧不好,气门和气门座的接触面处产生积碳,造成气门关闭不严而漏气。气门间隙调得过小,柴油机工作后,零件受热膨胀,致使摇臂顶开气门,造成燃烧室漏气。气门头位于燃烧室上部,在高温、高压燃气的不断冲刷下,极易烧蚀而漏气。气门弹簧弹性减弱或折断,造成气门漏气。
    (5)燃烧室容积增大。燃烧室容积增大,汽缸压缩比就会变小,进而造成汽缸压缩压力降低。造成燃烧室容积变大的因素有,曲轴的主轴颈和主轴承、连杆轴颈和连杆瓦、活塞销和连杆衬套的磨损,使它们的配合间隙增大,从而造成庄缩比变小,汽缸压缩压力降低。连杆弯曲变形使活塞运动达不到规定的压缩上止点位置,燃烧室容积增大,导致压缩比降低。
    (6)喷油器安装座孔漏气。原因是喷油器与汽缸盖间密封用的紫铜垫圈损坏或漏装,固定喷油器的紧固螺母未拧紧。

    2 延长柴油机压缩系统使用寿命的有效措施
    (1)新的或大修后的柴油机,必须严格按规范进行磨合(试运转),方能正式投入工作。不允许柴油机长时间超负荷工作,不允许柴油机长时间怠速运转,以减少积碳的产生。
    (2)及时检查、保养空气滤清器。既能保证空气畅通无阻,又不存在有空气短路故障。定期清理排气管道的积碳,使柴油机顺畅排出废气。
    (3)正确启动柴油机。①启动柴油机时,应注意预润滑,先摇转曲轴数圈,使运动副表面预先得到一定润滑后,再供油启动;②冬季启动柴油机时,应将柴油机预热后再启动,因为冷态启动是影响柴油机寿命因素之一。
    (4)定期更换油底壳机油。在更换机油时,应尽量采用高品质机油,并根据季节变化正确选择机油牌号。如果长期不更换机油,易使机油老化变质,茹度降低,失去润滑作用,会加剧压缩系统零件的磨损。应重视对油底壳及润滑油路的清洗。
    (5)定期检查曲柄连杆机构各零件的紧固情况,必要时按规定力矩上紧并加以锁紧。检查汽缸盖螺母、连杆轴承螺栓(螺钉)、主轴承螺栓(螺母)等,必要时使用扭力扳手按规定力矩上紧。定期清洗曲轴箱通气孔或单向阀呼吸器,定期检查并调整各种配合间隙。
    (6)结合高号保养,卸下汽缸盖,检查气门与气门座的密封性,清除汽缸内的积碳。积碳和油垢会使气门及气门座关闭不严产生漏气,造成压缩不良。油垢在进气门及进气支管最多,而积碳恰在汽缸盖燃烧室、气门座、活塞顶及缸盖排气道、排气管等处较多。清除积碳或油垢时最好先用热碱清洗,然后用清水冲洗,再用刮刀将积碳及油垢刮去,最后在煤油或柴油中清洗干净。
    (7)修理时应重视连杆、曲轴的检查与校正。应正确装配活塞连杆组;正确安装汽缸套;定期检查活塞环间隙以及汽缸与活塞间隙。
    (8)注意检查喷油器安装座孔处是否漏气。如有漏气,要清理座孔内的积碳,并重新安装或更换垫片。发现汽缸垫损坏时,应及时更换,并查找出缸垫烧损的原因,加以排除。

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