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小型柴油機曲柄連桿機構常見故障分析與排除
2023-09-26
導讀
柴油機曲柄連桿機構是柴油機的“心臟”部件，其技術狀態的好壞直接影響整機的運行狀態，本文對汽缸墊燒壞、軸瓦燒損、曲軸主軸瓦異響故障產生的原因及排除方法進行了分析。
一汽缸墊燒壞
當汽缸墊燒損時，壓縮空氣就從燒損處擠入水道進到水箱，這時水箱內就會產生一種“咕嚕、咕嚕”的翻水聲。
在發動機冷卻水溫低于90℃時，水箱中有氣泡冒出，并有大量熱氣從水箱口散發出來，隨著發動機溫度的升高，散發出來的熱氣增多。
若將水箱溢水管堵住，加水至蓋口處，則氣 泡上冒現象更是明顯，嚴重時如同沸騰一樣。
因此，在檢查缸墊是否燒壞時，不必拆卸汽缸蓋，只要在水箱加水口旁聽一聽，或打開水箱蓋(應注意防止燙傷)看一看就知道了。
但要注意，有時因水溫過高出現水箱開鍋現象，切勿誤認為是缸墊燒壞。
(1)引起汽缸墊燒壞的原因主要有：
①維修裝配中，汽缸蓋螺栓的上緊順序和擰緊力矩是有嚴格要求的，如果不按要求上緊缸蓋螺栓，會導致發動機工作時缸蓋螺母松動，汽缸蓋與缸體密合不嚴，燃燒氣體沖出燒壞汽缸墊。
②使用維修中的不當操作，會造成汽缸蓋與機體變形，導致汽缸蓋與缸體接合面不能很好地結合，使汽缸漏氣燒損汽缸墊。
③換缸墊時要注意檢查銅皮面的平整性，有皺紋或凹坑時，安裝后容易漏氣。
④安裝汽缸墊時，要檢查與汽缸墊接觸的缸蓋、缸體表面，要干凈無雜質，各汽缸套高出機體面的高度要一致，以免因漏氣燒損汽缸墊。
(2)預防與排除措施：
①發動機在換用新缸墊后工作10～15 h左右，應按規定順序檢查擰緊缸蓋螺母，以后每工作250 h左右再檢查擰緊一次。
②修平機體與汽缸蓋間接合面，修理或調整汽缸套凸出高度至規定值，差值不得大于 0.05 mm。
③裝汽缸墊前可在兩面涂刷0.03～0.05 mm厚石墨膏，以增加粘合嚴密性，并利于拆卸。
④在汽缸墊易發生燒損部位均勻地墊上一層薄石棉線，或加一層形狀適宜的薄銅皮(厚度不超過0.2 mm)。
⑤汽缸墊稍有燒損，應立即更換。
二軸瓦燒損
燒瓦是發動機曲軸軸瓦與連桿軸瓦的摩擦表面溫度過高，使瓦片合金熔化脫落。
嚴重燒瓦，發動機自動熄火后，或是冷卻水溫度降下來，往往搖轉不動曲軸。
(1)引起主軸瓦或連桿軸瓦發生燒瓦事故的原因有多種，概括起來主要有：
①油底殼內機油量不足或機油油路不暢通，以致潤滑不良，或機油壓力過低，導致軸瓦因潤滑不好發生燒損。
②柴油機維修中對軸瓦的選配也是有要求 的，要求軸瓦與軸頸的配合接觸面不能低于全部面積的75％，且接觸點應分布均勻，否則會因局部接觸發熱燒蝕軸瓦。
③軸瓦與軸頸的裝配間隙過大或過小，潤滑油膜不能很好地形成，造成潤滑不良。
④軸頸的橢圓度超過要求，同樣使得機油在潤滑過程中無法形成一定的油膜，造成潤滑 不良。
⑤機器剛啟動就以高速并滿負荷運轉。
⑥各主軸瓦同軸度超差，導致配合處油膜太薄或干摩擦，嚴重時燒瓦。
⑦吸油盤焊接部件與空心螺栓、墊圈間有縫隙，或空心螺栓松動，或墊圈損壞，使機油泵無法正常供油而引起燒瓦。
(2)預防與排除措施：
①保證充足的潤滑油，行車時要注意油壓表的指示數值。
當機油壓力低于值時，應及時檢查油底殼吸油盤是否被堵、機油泵性能是否符合技術要求、潤滑油道是否暢通、或有無局部漏油、機油是否變質等。
②正確使用操作，曲軸瓦與軸頸屬于液體潤滑，在發動機剛啟動時，液體潤滑的形成需要一個過程，如果啟動時就高轉速大負荷，易造成軸瓦燒損，尤其是低溫啟動。
經驗證明：
在-15℃以下要預熱啟動，以減少軸瓦燒損事故的發生。
③確保軸瓦的內外圓尺寸及裝配符合標準要求。
軸瓦裝配時，要將軸瓦、軸頸、瓦座、油孔油道等清洗干凈，軸瓦裝入后，應再次檢查其內孔尺寸與軸頸間間隙要符合標準。
三曲軸主軸瓦異響
柴油機加速時會出現沉重、有力的“當、當”或“剛、剛” 的金屬敲擊聲，嚴重時會引起機體的振動。
響聲隨柴油機轉速提高、負荷增大而增強。
中間各道主軸瓦響聲在單缸斷油時無明顯變化，但相鄰兩缸斷油時聲響明顯減弱或消失。
兩端主軸瓦響，當與其相近的汽缸斷油時，聲響明顯減弱，非相近汽缸斷油時聲響變化不大。
曲軸軸承響時常伴有機油壓力的明顯降低。
(1)主要原因：
造成主軸瓦響的主要原因有：
主軸瓦和軸頸磨損過甚，軸向定位裝置磨損，造成軸向和徑向間隙過大；
主軸瓦蓋的固定螺釘松動；
軸承減磨合金燒毀或脫落；
曲軸彎扭變形或缸體變形；
曲軸組合件的動平衡偏差過大等。
(2)診斷方法：
冷態下啟動柴油機時，短暫時間出現異響，很快減弱或消失(開始潤滑供油，機油黏度較大)，隨溫度升高，聲響明顯。
采用迅速抖動油門的方法，使柴油機轉速變化，聽察異響出現的時機。
選擇異響出現明顯的轉速并維持不變，逐缸斷油及相鄰兩缸斷油，聽察聲響的變 化。
觀察正常溫度下的機油壓力是否偏低，來判斷是否是主軸瓦響。
當高速運轉時，機體有較大的振動，突加負荷時，有明顯振動感，機油壓力顯著下降，則說明曲軸軸瓦間隙過大，合金脫落。
當發動機溫度越高(機油黏度越低)，聲響越明顯，到高速時聲響變為雜亂，則有可能是曲軸彎曲。
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