关于内燃机车柴油机敲缸故障的判断与处理

 

(呼和浩特铁路局机务处，内蒙古 呼和浩特 010057)

摘要：文章对内燃机车敲缸故障原因进行了分析,详细阐述了敲缸故障的判断方法及相应的处理措施，并针对敲缸的故障原因提出了有效的预防措施。

关键词：内燃机车；柴油机；敲缸故障判断；处理方法；预防措施

中图分类号：U262    文献标识码：A    文章编号：1007—6921(2009)21—0081—02

“敲缸”顾名思义就是柴油机在工作时,气缸发出了与正常声音不一致的声响。由于产生敲缸的原因比较复杂，有机械原因(机械敲缸)，也有燃烧原因(油敲缸)，而且从这两个大方面又可以分解成各自的具体原因，由此造成的后果也是不同的。如因活塞与气缸套间隙过大，以及燃烧方面的原因引起的敲缸，均会使未完全燃烧或没燃烧过的燃油进入曲轴箱的机油内，使机油发生稀释；而敲缸是由于燃烧室内有异物造成的，则异物不但会打坏气缸盖底面、活塞顶部、气门、喷油器等，而且当异物由排气支管进入到总管后，会随着废气到达增压器，打坏增压器的喷嘴环和涡轮叶片，将会造成“机破”，后果是非常严重的。
1 原因分析
1.1 油敲缸
1.1.1 柴油机启机时敲缸的原因。在柴油机启机前，燃烧室内有积存的燃油，启机时，积存的燃油与进入气缸的新鲜空气混合，达到一定条件时，这些燃油的混合气体会突然燃烧，出现“爆燃”而引起敲缸，这部分燃油燃烧完后，敲缸声也随之结束。
1.1.2 柴油机启机后的敲缸原因，主要有以下几方面：
①柴油机在低转速运行时引起的敲缸。这主要是因为此时喷油泵的供油量很小,特别是在最低稳定转速的情况下,由于出油阀偶件和高压输油管的影响,不能将喷油泵的每次供油都在喷油器内建立起合适的喷射压力,将燃油喷出，而是需要等待油量积累到一定程度时,才能将燃油一次喷入气缸，形成了一二个工作循环喷射1次的间断喷射。由于1次的喷油量较大,爆发声音也明显增大,从而引发敲缸声。②喷油器雾化质量差引起的敲缸。
由于喷油器在维修和使用过程中,各类弹簧弹性的改变、精密偶件的磨损及变形，使喷入气缸的燃油不能充分雾化和燃烧,甚至有滴油的现象，在燃烧室内与炙热的空气不能充分混合,喷入后不能立即燃烧爆发作功，而是需要一段时间的预热，可是一但着火后,其燃烧速度非常快,产生爆燃,引发敲缸声。
③喷油泵供油量不均匀引起的敲缸。由于各缸喷油泵在检修时，其大、小油量实验调整有一些差异。调控系统的误差又使少数缸的供油量较大,喷射压力过高,喷入气缸的角度和时间发生变化，爆发的声音比其他缸大,引发敲缸声。④供油提前角调整不当引起的敲缸。
由于在组装柴油机的过程中，供油提前角调整不当或供油凸轮磨损变形等原因，使供油提前,此时活塞正在向上止点运动,这时的喷油、燃烧使气缸内的燃气压力急剧升高,对气缸、气缸盖及活塞产生强烈压力冲击,引发敲缸声。⑤其他原因。主要是指由于使用的燃油不符合要求,十六烷值偏低不易燃烧,使燃烧滞后。待燃油全部喷入后才同时燃烧而产生爆燃,引发敲缸声。
1.2 机械敲缸
1.2.1 温度过低引起的敲缸。柴油机在启动时，由于机油和冷却水温度太低,活塞与气缸温度达不到正常工作温度，膨胀量过小、间隙较大，活塞在气缸内工作时发生摆动，撞击缸壁而发出敲缸声。
1.2.2气门或气门驱动机构引起的敲缸。当气门破损或气门弹簧折断时，使气门不能正常开启或及时落座，活塞位于上止点时与气阀相碰，燃烧后的废气倒流回稳压箱与增压空气产生气流冲击而发出敲缸声。
1.2.3气缸内进入异物引起的敲缸。在气缸盖安装时，由于工作者的疏忽或气门阀面脱块、掉头，喷油器掉头等原因，致使异物掉入气缸内，导致活塞和气缸盖产生直接撞击而发出敲缸声。
1.2.4运动件的轴瓦间隙过大引起的敲缸。连杆瓦或连杆小端衬套的润滑间隙过大，在活塞改变运动方向的瞬间，产生打击的声音或活塞销卡环脱落，使活塞销轴向串动、卡环上下跳动而引起的敲缸。
2 故障判断与处理

当发生敲缸现象时，应首先对发生敲缸现象的气缸进行正确的判断，区分出到底是油敲缸还是机械敲缸，然后再对其进行相应的处理。判断油敲缸还是机械敲缸，可通过甩喷油泵供油齿条的方法来加以区分。如果发现某个气缸有敲缸现象时,首先应将该缸喷油泵供油齿条拉回零位,如敲缸现象消失,则为油敲缸；反之,为机械敲缸。
2.1 油敲缸的判断、处理
2.1.1 在启机时，发出的敲缸声在启机后马上随之消失的敲缸，一般可以不予处理，但应在启机前进行甩车。
2.1.2 对于低转速，特别是在最低稳定转速下发出的敲缸声，可将转速提升至550r/min，如果敲缸声消失，则为该缸喷油泵小油量偏小，应予以更换小油量较大的喷油泵，以消除敲缸。
2.1.3 当出现间断性敲缸时，应首先检查该缸喷油器污油回油管，如果回油量过大，则为喷油器雾化不良、喷射压力过高等原因所致，应更换该缸喷油器。
2.1.4 如某缸发生连续敲缸时，应检查该缸喷油泵污油回油管，如果回油量不大，在保证各缸喷油泵齿条刻线差≤0.5刻线的前提下，调整该缸喷油泵齿条，如仍不行或回油量过大，则应更换该缸喷油泵。
2.1.5 若某缸发生敲缸，并在高速满载时敲缸现象愈发严重，大多为供油提前角偏大所致。此时应首先测量该缸爆发压力，如压力过高，再使用专用工具对其供油提前角进行检查，当与工艺要求不符时，可通过增、减喷油泵安装垫片厚度的方法进行调整。
2.2 机械敲缸的判断、处理
2.2.1 当判定为机械敲缸时，应首先打开示功阀，检查是否有机油、水、金属屑等排出，如有则应吊缸检查气缸盖底面和活塞顶面工作状态及气缸内是否有异物，并检查增压器的状态及烟筒处是否有油排出，如发现异常应予以更换。
2.2.2 如示功阀无异物排出，则打开摇臂箱盖，用专用测量工具检查气门冷态间隙，如果间隙过小或消失应检查气门、气门弹簧、摇臂、横臂等状态，当发现气门锁夹下陷、气门弹簧折断、摇臂断裂、横臂跳槽等现象时，应立即更换不良配件并检查相关部件。
2.2.3 如果上述方法都检查后仍有敲缸声，则应拆检活塞连杆组检查轴瓦、活塞销工作状态是否良好。
3预防措施
3.1 检修方面
3.1.1 对装车使用的配件要严格管理，无合格证或尺寸接近限度的零部件，严禁装车使用。
3.1.2 在修复喷油器、喷油泵时，要对精密偶件的检修工艺过程严格把关。组装时保证各力矩达到规定值，并经常对专用工具、校验仪器、试验台等进行检查维护，以确保备品的检修质量。
3.1.3 在安装气缸盖时，应首先确认气缸内无异物方可安装，安装完毕后应及时安装喷油器，以防异物进入气缸。否则应对喷油器安装孔和输油管孔进行防护处理。
3.2 运行方面
3.2.1 在启机前，应首先检查机油和冷却水的温度，如温度过低，应进行预热并保证油、水温度在20℃以上方准启机，低于40℃不得加载，并打开示功阀甩车，如发现不良现象严禁启机，以防止事故的扩大。
3.2.2 启机后，检查各缸喷油泵的供油量是否在工艺规定的范围内，如不在规定范围之内严禁长转、带载。
3.2.3 随时注意排烟的颜色，如有大量黑烟、蓝烟、白烟排出时，应对各缸进行检查、判断，及时排除故障。对喷油器、喷油泵应经常检查回油量，如发现回油量过大时，立即进行甩缸处理。
4 结束语

根据多年的检修实践证明，上述对柴油机敲缸故障的判断方法，对及时处理柴油机敲缸故障具有很好的实际效果。

 

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