柴油機工作粗暴原因分析與預防措施

王立杰

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柴油機工作粗暴原因分析與預防措施

王立杰

（吉林省白山市渾江區七道江農機技術推廣站）

柴油機由于它的多火源自行著火的特點，壓力升高率一般比汽油機大。壓力升高率決定了柴油機運轉的平穩性。當著火延遲期內噴入的燃料較多，進而形成了較多的可燃混合氣后，較多的混合氣在著火延遲期后急燃期內便會一起燃燒，燃燒是沖擊性的，使燃燒初期的壓力急劇升高，當氣缸內壓力升高率過大，當壓力超過390～580 kPa時，急劇升高的氣體壓力直接沖擊燃燒室壁及活塞頂面，傳給連桿及曲軸等機件而產生強烈的振動，并通過缸壁傳到外部，發生尖銳的敲擊聲。這樣的現象就是工作粗暴。柴油機工作粗暴，工作時噪聲和振動會增大，曲柄連桿機構磨損量增加。如果是長期在粗暴狀態下工作，極易出現沖蝕缸墊、拉傷缸壁、軸承剝落、曲軸或機體變形等異?，F象，各受力機件加速損壞，壽命縮短。因此，應引起使用維修人員的重視。

1　引起工作粗暴的原因

性能良好的柴油機工作時是比較柔和而平穩的。但使用維修不當，會導致柴油機產生的工作粗暴，常見的故障原因有以下幾點。

1.1供油時間過早（供油提前角過大）

氣缸壓力和溫度都不夠高就噴入燃油，備燃期(又叫滯燃期、著火落后期)會加長，噴入氣缸中的柴油不能很快自燃而是積存下來，一旦著火燃燒，就有大量熱能釋放出來，壓力和溫度升高太猛，造成柴油機工作粗暴、敲缸，功率下降，油耗增加。

1.2噴油延續角過小

噴油延續角小，噴油量相對固定，則噴油速度過快，雖可以得到較好的油耗和排煙度，但會導致工作粗暴。如噴油泵的三副精密偶件，以及凸輪軸凸輪、滾輪、滾輪銷、調整墊塊、軸承等轉動零件都會受到磨損，不但引起供油時間的變化，而且還使噴油延續角減小，使正常的噴射過程和噴油規律遭受到破壞，也有可能導致柴油機工作粗暴。

1.3噴油質量差

由于噴油器霧化不良或滴油滲漏，混合氣形成困難，將使噴入氣缸的燃料不能完全及時燃燒，使備燃期延長，補燃增加，因而柴油機柴熱效果降低，工作粗暴，排氣冒煙。

1.4個別氣缸供油量過大

柴油機工作一段時間之后，各缸的柱塞副偶件和出油閥偶件的磨損程度必然出現差異，或者是出油閥彈簧、噴嘴調壓彈簧彈力減弱，致使各缸供油量不均勻，會有個別氣缸產生供油量過大，也使備燃期延長，瞬時急劇燃燒，氣缸壓力突然上升，使柴油機工作粗暴。

1.5壓縮比改變

為了保證燃料可靠的燃燒，要求氣缸有足夠的壓縮比。但壓縮比過大，會增加未燃混合氣的自燃，速燃期的壓力升高率速度過大，燃燒最高壓力會過分增高，使零件的機械負荷過重，柴油機出現工作粗暴。如果壓縮比過低，氣缸壓力下降，使備燃期延長，導致柴油機排黑煙和產生敲擊聲，也使柴油機工作粗暴。

1.6超負荷運轉

由于機車裝載超重或機車在作業中。機手操作問題，使柴油機超負荷運轉，轉速會自動降低，致使柴油機供油量增加，造成備燃期延長，柴油機也工作粗暴。

1.7燃油選用不當

柴油發動機燃燒時，著火延遲期越長，噴入燃燒室的油量就越多，著火后一起燃燒，使燃燒加劇，導致氣缸內壓力上升很快，最高壓力增大，工作粗暴。如所用燃油不符合要求，甚至是用劣質柴油，如十六烷值過低（低于40），由于自燃性差，備燃期延長，柴油機工作中會變得十分粗暴，尤其對直噴式柴油機影響很大。還有在怠速或預熱運轉時，燃燒室壁溫度低，燃料更難著火，致使出現工作粗暴。

2　工作粗暴的預防措施

降低著火延遲期內形成的可燃混合氣量，便可有效地控制急燃期內燃料的燃燒，進而使初期燃燒壓力升高和壓力升高率得到抑制，使壓力控制在390 kPa以下，可有效防止柴油機工作粗暴的發生。具體措施如下：

1）調整準確的供油提前角。①由于噴油泵傳動零件的磨損，會引起供油提前角的改變，因此，柴油機在進行維護保養時，必須檢查調整準確的供油提前角；②決不能以達到提高柴油機功率為目的，而人為地將供油提前角加大、調過早；③在對柴油機進行維修時，切不可忽略對噴油泵的驅動齒輪、凸輪軸、凸輪、滾輪體等傳動件的檢查、維修和安裝。

2）噴油提前角和噴油延續角，對柴油機性能有重要影響。噴油延續角小，噴油量相對固定，則噴油速度過快，可以得到較好的油耗的排煙度，但會導致柴油機工作粗暴。因此，柴油機每工作500 h，應對噴油器進行檢查和調校；每工作1 500 h，嚴格按照技術要求在試驗臺上校準一次噴油泵。在無試驗設備的條件下，不允許拆裝噴油泵或更換其他零件。

3）為了防止缸內積炭過厚而致使燃燒室容積變小，壓縮比增大，應定期及時清除缸蓋、活塞頂、活塞環、氣門頭及噴油嘴上的積炭。

4）嚴格按照出廠標識的噸位進行裝載，重視正確操作使用機車，盡量避免柴油機超負荷運轉而作業。

5）選用品質好的燃油。選擇十六烷值高（在40～50之間）和蒸發性好的燃油，自燃性好，在著火落后期內，氣缸中形成的混合氣少，著火后壓力升高速度低，柴油機工作柔和而平穩。

6）在修理過程中，維修人員必須掌握有關資料及技術參數，嚴格按照修理規范施工，以保證壓縮比值符合要求。如氣門在氣缸蓋下平面的下陷值應符合標準；活塞連桿組安裝后，活塞頂平面凸出氣缸體上平面的距離應符合要求；如缸蓋平面翹曲變形需進行磨削修復時，其磨削量最多不得超過0.5 mm；修磨曲軸時，必須以標準回轉半徑為依據，避免增大或減小曲軸回轉半徑；不能隨意改變氣缸墊的厚度，使壓縮比值增加或減少。