柴油发动机运转作业不稳定因素剖析与研究

柴油发动机运转作业不稳定因素剖析与研究

高强

安徽全柴动力股份有限公司 安徽省滁州市 239500

摘要：随着欧美国家排放法规的日益严格，柴油机的燃油喷射系统正朝着电控高压喷射方向发展。电控高压柴油喷射系统提高了喷油压力，实现了喷油量和喷油正时的精确控制，实现了柴油喷射过程中的预喷射、主喷射和后喷射，提高了燃烧效率，提高了燃油经济性，减少了排放污染。目前，电子柴油喷射系统主要包括电子泵喷嘴、电子单体泵和电子高压共轨燃油喷射系统。

关键词：柴油机；故障诊断技术；运行速度；不稳定

前言

柴油机是一种用途广泛的动力机械，在运行过程中对其可靠性和耐久性的要求越来越高。由于发动机的改进，其结构变得极其复杂，工作条件也非常恶劣，这大大增加了故障的可能性。为了保证发动机的安全运行，提高发动机的可靠性和安全运行率，有必要加强发动机运行管理，加强发动机故障的早期诊断和预防。

1常见的柴油机故障种类

造成柴油机故障的原因是复杂的，影响柴油机运行的因素有很多，因此，故障表现的形式也是多种多样的。通过实际案例和调查，我们对柴油机普遍存在的一些故障进行了梳理，主要表现为温度异常、外观异常、运转异常和声音异常等多种类型。造成这些异常的原因，就是引起柴油机故障的因素，主要可以归纳为线路故障和元件故障。

1.1线路故障

线路是柴油机内部的重要组成部分。柴油机内部构成十分复杂，线路是其重要组成部分，它和其他元件组成了一个统一的整体，因此，当线路发生故障时，就会影响到整个柴油机的运行，造成柴油机故障，无法正常工作。柴油机故障主要有线路松动、接触不良或者发生短接等众多现象，一旦线路发生故障，就会造成发动机内部信号传输受阻，内部信号传输受影响，就会严重阻碍发动机的正常运行，甚至有可能产生不良后果。

1.2元件故障

柴油机内部组成较为复杂，除却线路之外，还包括许多元器件，因此，元件故障也是柴油机故障的一个重要类型。元件的正常工作，确保了柴油机的正常运行，因此，当元气竟然发生故障时，也会影响到整个柴油机的运行状态。根据不同元器件的重要性，元件故障发生时造成的影响也不同。柴油机元件故障主要有元件击穿和元件老化两种，元件往往较为精密，体积最小，但重要性不容忽视，虽然使用性能较强，但是十分的脆弱，容易受到外界因素的影响，比如外界温度、湿度或者杂质等，均可能造成柴油机元件故障，使得元件在运行时被击穿。

2柴油机运行中怠速不稳定的性能

2.1柴油机喷油泵供给柴油导致的运行紊乱

通常，每个喷油器都有自己的柴油喷油泵。根据不同的要求和规定，喷油泵的基本要求是定性、定量、周期性和恒压，并在工作流程中按照一定的喷油质量喷入燃烧室，以保证柴油机的平稳运行。柴油机获得的柴油质量直接决定其运行质量，其质量主要由三个耦合部件组成：出口阀、针阀和柱塞副。如果三个联轴节部件中的一个不能稳定怠速运行，或两个或三个联轴节部件损坏，柴油机的寿命很可能很短。

2.2柴油机柱塞副磨损导致怠速不稳定

在柴油机中，柱塞套和柱塞形成一对精密的联接件，它们之间的间隙保持在1×10-3～3×10-3mm宽。所创造的高压、强劲的燃油喷射过程也是基于柱塞对的精细匹配，并结合柱塞的稳定运动速度来实现这一目标。柱塞副磨损大，间隙增大，易漏油，大大降低了喷油泵的压力。在柴油机怠速运转过程中，柱塞的运行速度降低，导致柱塞副的损失，导致漏油现象越来越严重，喷油质量也越来越差。此外，由于每个气缸-柱塞副的损失性能完全相同，也有可能导致每个气缸的混合气体与燃烧固体质量完全不一致，从而增加柴油机的摩擦，导致发动机怠速不均匀。柱塞副损失巨大，燃油泄漏过程也会降低其供应的柴油质量。然而，柴油机调速器的功能是独立调节喷油泵供应的柴油质量，从而改变柴油机的运行速度，提高供应的柴油质量，提高转速；相反，柴油供应减少，速度减慢。柴油机怠速不稳定时，转速会有一定程度的提高。其中，调节器将停止喷油泵并增加柴油供应，而损耗了的柱塞副仍旧在泄漏柴油。因此，柴油供应量急剧减少，柴油机转速开始自然下降，导致柴油机因转速不稳定而运行不稳定。

2.3柴油机出油阀缺失导致怠速紊乱

对于柴油机出油阀，密封锥和减压环皮带可能同时严重损坏。主要原因是它们之间的强烈摩擦。当柱塞对停止提供柴油时，出油阀将无法重复此过程并保持一定的残余压力。如果每个气缸出口阀的磨损程度不均匀，残余压力也不同，导致提供柴油和柴油质量的时间间隔不相等，甚至降低雾化质量。而且，由于高压柴油管路中残余压力的稳定性非常差，喷油器无法按时供应柴油。特别是在柴油机怠速时，由于高压、强柴油管路没有及时上升，油泵的运转不如平时，但到了注油时间却没有注油，导致柴油机怠速运转的形状不稳定。

2.4柴油机针阀磨损导致怠速不稳定

无论是轴向针阀式喷油器还是孔式喷油器，当针阀偶尔的三个密封锥面丢失时，都会产生燃油泄漏的不良现象，雾化质量会逐渐降低，同时喷油规律和喷油正时也会产生混乱。如果出现上述情况，首当其冲的是混合气体点火引起的恶性循环，这会逐渐提高排气温度。喷油孔附件容易产生积碳堵塞，然后产生持续的爆震声，导致柴油机运行速度不均匀。

2.5柴油机调速引起的故障柴油机调速器的作用是改变柴油机的负荷，自动改变喷油泵供应的柴油质量，使柴油机在运行中更加稳定。然而，柴油机计量用配油泵的调节功能是多样化的。为了满足柴油机负荷和传递率变化的需要，需要旋转柱塞来改变喷油泵供给的柴油量。

3柴油机“游车”现象

何谓柴油发动机的“游车”，定义是柴油发动机超过相对应的速率范畴以外呈现出来速度时高时低的不良现象。此现象是因为调速器的过分反应，使实际的运行速率有所变更，其关键性的因素有以下几种情况。

3.1由于连接销孔的摩擦，柴油机内部的操纵杆松动、空置

在此种实际情况下，供给柴油量度的增加和较少都将会使双向的调节速率产生较多停滞。在柴油发动机作业过程中，调速器的反应必定滞后于实在运转速率的变换。然而，滞后量较小，不然容易生成更大的调节频率。若调节的频率太大，即运转的速率早已因为供给柴油量度的增加与减少导致运转升降的过程中依然持续性增减燃油量。指导运转的速率超过调速器所调节的范围较大后，它强烈反应的物理信号才能够通过速率的调节实现反方向调节的过程，结果让调速的反应超过了所预测的范畴，从而构成运转速率在某一定值附近反复无常地产生符合规律升降的“游车”现状。

3.2提供机油的齿杆不太敏感

柴油机喷油泵的齿轮连杆必须保持绝对灵敏度，以保证调速响应的灵敏度。如果使用弹性弹簧秤测量齿杆的拉力，则相应的缸喷油泵的牵引摩擦力分别变小。叉式柴油机调节机械因其锈蚀，柱塞偶紧固后形状发生变化，柱塞弹簧断裂后齿圈与齿杆之间滚动损坏，齿杆顶端与下端磨损程度严重损坏，叉式柴油机调节机械的叉角固定范围误差大。然而，我国喷油泵调速机构的推力斜盘和飞球座不能大范围移动，这将出现“游车”的不良情况（如果攻打柴油机的齿杆根本不能移动）它将被视为故障棒的停滞位置，而故障棒的停滞位置存在差异。例如，柴油机不能正常启动和工作，不能熄灭火花，运行速度无法控制，超速等。

结语

随着中国新时代的进步，虽然在重工业中得到了发展，但一些机械的操作可能达不到完全质量的效果。针对本文研究的柴油机怠速不稳和“游车”问题，只有在工作日预测这些问题的存在，并根据实际方法加以改进，才能保持良好的运行速度和运行过程。事实上，无论是怠速不稳的问题还是“游车”的问题，都是因为部件甚至零件承受不了太高的压力，或者机器中的某些结构承受不了大的磨损。因此，只有及时发现并解决问题，柴油机才能更好地运转和旋转。

参考文献

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