柴油機配氣機構技術狀況的好壞直接影響到其動力性能。按照技術要求加強對配氣機構的維護保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)問題及時解決,可以使柴油機發(fā)揮出最佳效能,減少或避免故障的發(fā)生。下面舉例進行分析說明。
1.故障現(xiàn)象
1臺XG951-II型裝載機作業(yè)時,其配裝的D9-220型柴油機發(fā)生明顯異響,且響聲凌亂,柴油機動力明顯下降,裝載機不能正常工作。加油時從排氣管冒出大量黑煙,在柴油機罩蓋上覆蓋了一層黑黑的煙塵。為此,決定對該柴油機進行拆檢。
該柴油機此前的狀況如下:在距此次拆檢3個月之前,柴油機出現(xiàn)異響,但排氣管排出的煙氣不大,并且動力沒有明顯下降。經(jīng)過檢驗人員的檢查,沒有找到故障的原因,于是決定繼續(xù)使用該裝載機。
在距此次拆檢1個月之前,柴油機的異響變大,每當加大油門或急加油時就會少量冒黑煙,在負荷較大時會感到動力不足。因為又沒有找到故障所在,于是決定該裝載機繼續(xù)使用,直到此次拆檢之前。
2.故障檢查
根據(jù)排氣管大量冒黑煙這一典型的故障現(xiàn)象,開始懷疑是廢氣渦輪增壓器損壞。拆開后檢查,結果發(fā)現(xiàn)該廢氣渦輪增壓器技術狀況良好。于是決定拆檢配氣機構。
在拆檢的過程中,發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象:Ⅲ缸排氣門搖臂滑動軸承磨損、脫落,搖臂滑動軸承座孔嚴重磨損,其最大孔徑已經(jīng)達到26.5m m(軸承標準孔徑為22mm);搖臂軸嚴重磨損,最大磨損處直徑為21mm(標準直徑為22mm);氣門推桿上端球碗已被碰擊損壞。
同時發(fā)現(xiàn)Ⅲ缸進氣門搖臂滑動軸承內(nèi)孔磨損嚴重,其最大孔徑為24mm(標準孔徑為22mm),搖臂軸最大磨損處直徑為21.6mm(標準直徑為22mm)。
進一步檢查發(fā)現(xiàn),從氣缸蓋通過搖臂軸支座進入Ⅲ缸排氣門搖臂軸的潤滑油道完全堵塞,進入進氣門搖臂軸的油道也發(fā)生嚴重堵塞。
3.故障分析
分析認為,在距此次拆檢3個月前,該柴油機Ⅲ缸排氣門搖臂軸潤滑油道開始出現(xiàn)堵塞。此時搖臂滑動軸承與搖臂軸之間得不到潤滑油的充分潤滑,搖臂滑動軸承與搖臂軸的相對運動產(chǎn)生干摩擦,其配合間隙開始增大,致使柴油機運轉過程中出現(xiàn)了輕微異響。但由于此時搖臂滑動軸承與搖臂軸磨損較小,配氣機構傳動鏈間隙增加幅度較小,對配氣正時影響較小,所以柴油機沒有出現(xiàn)明顯的異常現(xiàn)象。
在距此次拆檢1個月前,該柴油機Ⅲ缸排氣門搖臂軸潤滑油道已經(jīng)堵塞一段時間。此時搖臂滑動軸承與搖臂軸因磨損加劇而產(chǎn)生松曠,配氣機構傳動鏈的間隙進一步增大,由此導致柴油機運轉過程中出現(xiàn)了較大異響。由于搖臂滑動軸承與搖臂軸的配合產(chǎn)生松曠,造成柴油機配氣正時發(fā)生改變,排氣門開始出現(xiàn)晚開、早關現(xiàn)象。由于排氣門升程和開度不足,Ⅲ缸燃燒后的廢氣不能完全排出,影響了下一循環(huán)進入汽缸新鮮空氣的進氣量。當加大油門或急加油時,正常的空燃比發(fā)生較大改變,由此導致排氣管大量排出黑煙,同時引起柴油機大負荷工況時動力不足。
此次拆檢之前,隨著Ⅲ缸排氣門搖臂與搖臂軸磨損量進一步增大,排氣門搖臂滑動軸承與搖臂軸的間隙也進一步增大,氣門搖臂與搖臂軸互相碰擊趨于強烈,搖臂滑動軸承逐漸變薄、破損并脫落。此時配氣機構傳動鏈,特別是氣門調(diào)整螺栓球頭與推桿球碗之間的間隙急劇增大,致使推桿球碗失去定位作用而發(fā)生擺動。推桿擺動過程中,調(diào)整螺栓球頭與推桿球碗邊緣發(fā)生相抵狀況,此時排氣門搖臂行程增加,排氣門與活塞頂部產(chǎn)生相互撞擊并產(chǎn)生異響,進而加劇了推桿球碗損壞。
同理,進氣門搖臂軸潤滑油道堵塞也造成進氣門搖臂滑動軸承與搖臂軸、氣門調(diào)整螺栓球頭與推桿球碗的嚴重磨損,并出現(xiàn)異響。由于Ⅲ缸進、排氣傳動機構相繼嚴重磨損、損壞,柴油機異響明顯、響聲凌亂。
該柴油機配氣正時發(fā)生重大改變后,Ⅲ缸的燃燒過程嚴重惡化,大量的燃油分子因不能完全燃燒而在高溫下產(chǎn)生碳化現(xiàn)象,以黑煙的形式排放出來,黑煙中較大顆粒的碳化物便飄落于消聲器附近的柴油機罩蓋上。由于燃料燃燒不完全,該柴油機動力明顯不足。
4.故障產(chǎn)生的原因
分析認為,這是一起明顯的維護保養(yǎng)失當引發(fā)的故障。該故障產(chǎn)生的原因有以下4點:
(1)作業(yè)場所粉塵污染嚴重
該機所在的煤場,煤粉污染十分嚴重,致使柴油機潤滑油中積存了大量煤灰粉塵。潤滑油中積存的煤灰粉塵進入潤滑油道后產(chǎn)生積存,進一步造成潤滑油道堵塞。
(2)機油更換不及時
按照該系列柴油機的維護要求,應每3個月或工作250h更換一次機油,同時更換機油濾清器。在粉塵污染嚴重環(huán)境下作業(yè),須適當縮短換油周期。但是該單位每年只允許在冬季和夏季之前各更換一次機油。由于機油更換不及時,致使機油在嚴重環(huán)境污染條件下產(chǎn)生變質(zhì),機油中出現(xiàn)油泥狀物質(zhì)。
(3)維護保養(yǎng)不到位
對該裝載機進行二級保養(yǎng)時,由于未按照技術要求對柴油機的各個潤滑部位進行檢查,導致柴油機配氣機構潤滑油道堵塞未被及時發(fā)現(xiàn)。
(4)沒有找準故障點
在柴油機出現(xiàn)故障的初期、中期階段,沒有找出故障部位,致使該柴油機氣門搖臂、搖臂軸等損壞,從而引起柴油機異響、冒黑煙、動力不足等故障。
將該柴油機配氣機構修復并更換新機油后試機,故障消失。
相關評論