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        柴油機“飛車”的原因與防止措施

        2018-05-09 09:29:34王旭
        農(nóng)機使用與維修 2018年4期

        王旭

        摘要:“飛車”可導致柴油機發(fā)生重大機械事故威脅人身安全,對“飛車”產(chǎn)生機理、導致“飛車”產(chǎn)生的因素進行了分析,提出了預防措施。

        關鍵詞:柴油機;飛車;防止措施

        中圖分類號:S21907文獻標識碼:A

        doi:10.14031/j.cnki.njwx.2018.04.040

        “飛車”是指發(fā)動機空轉(zhuǎn)增速失去控制,使發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速大大超過額定轉(zhuǎn)速?!帮w車”會造成嚴重事故,這是因為當柴油機曲軸轉(zhuǎn)速失控升高時,空氣流動阻力增加,使進入汽缸的空氣量有所減少;又因飛車時,噴油泵柱塞偶件中的滲漏減少,使供油量增加。二者的共同作用結(jié)果,使柴油燃燒過程急劇惡化,出現(xiàn)排氣冒黑煙、活塞環(huán)結(jié)焦、柴油機過熱、燃料消耗量增大等一系列不良現(xiàn)象。此外,由于柴油機的曲柄連桿機構(gòu)較笨重,當轉(zhuǎn)速急劇升高時,運動零件所承受的慣性力將大大增加,會加速柴油機磨損,嚴重時出現(xiàn)連桿螺栓斷裂,打壞缸蓋、機身、汽缸、活塞,曲軸平衡塊和調(diào)速器飛錘甩出,飛輪破裂,氣門彈簧折斷等重大機械事故,并威脅人身安全。

        1“飛車”產(chǎn)生機理

        發(fā)動機是否會“飛車”取決于它的性能變化與工況變化是否相適應。發(fā)動機穩(wěn)定工作時,它的扭矩與阻力矩相等,轉(zhuǎn)速不變,兩者之中任何一個發(fā)生變化,就要產(chǎn)生增速或減速。如果增速或減速過程能很快實現(xiàn),且新的平衡穩(wěn)定轉(zhuǎn)速與原來平衡穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速變化不大,可認為發(fā)動機的穩(wěn)定性能好;如果轉(zhuǎn)速變化大,則認為穩(wěn)定性能差,甚至不能穩(wěn)定。

        如果發(fā)動機的扭矩隨轉(zhuǎn)速的增加而下降得較快,發(fā)動機的穩(wěn)定性就較好,汽油機具有此特點。汽油機(即使節(jié)氣門全開時)突然卸載后,轉(zhuǎn)速將增高,但轉(zhuǎn)速增高后,由于進氣阻力增大,充氣量減少,扭矩很快下降為零,使空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不致增長過高,所以汽油機通常不會“飛車”。

        如果發(fā)動機的扭矩隨轉(zhuǎn)速的增加而下降得不多,一旦阻力矩變化時,要達到新的平衡位置則轉(zhuǎn)速的變化就大,穩(wěn)定性能就較差,柴油機具有此特點。這主要是由于柱塞式油泵拉桿位置一定時,其循環(huán)供油量隨轉(zhuǎn)速的增高而增加,因此即使在拉桿行程不大時,如果轉(zhuǎn)速很高其循環(huán)供油量也可以很大。所以在油泵拉桿行程不大時,一旦柴油機卸載,轉(zhuǎn)速就會增高,轉(zhuǎn)速增高后使循環(huán)供油量又加大,柴油機扭矩不能相應降低,勢必使柴油機的轉(zhuǎn)速繼續(xù)增高,因此柴油機不斷向高速方向增速,以期達到更高轉(zhuǎn)速求得平衡,由于在增速過程中轉(zhuǎn)速過高所以會產(chǎn)生“飛車”事故。

        拖拉機的柴油機上大都采用全制式調(diào)速器,可以改善柴油機的穩(wěn)定性能。采用全制式調(diào)速器后,在調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),柴油機的扭矩隨轉(zhuǎn)速的增高而急劇下降,因此當阻力矩變化時,可以在較小的轉(zhuǎn)速變化下找到新的平衡位置,一般由額定扭矩到空載,柴油機轉(zhuǎn)速變化約為100~200 r/min,所以不會無限制地增速,即不會產(chǎn)生“飛車”。

        從以上分析可知:如果柴油機的調(diào)速器工作正常,則不會發(fā)生“飛車”。只有在非正常情況下,如油泵拉桿卡死,調(diào)速器不起作用時,才會出現(xiàn)“飛車”。一旦出現(xiàn)“飛車”,應立即切斷燃油或空氣供給,或采取其它措施,強制柴油機熄滅,以防發(fā)生重大事故。

        2“飛車”產(chǎn)生的原因

        2.1調(diào)速器部分

        (1)油泵齒條(拉桿)卡滯在最大供油位置。原因是裝配過緊,或進入臟物,或固定螺母、銷子和鍵等連接件漏裝或脫落。

        (2)調(diào)速器彈簧斷裂,飛錘脫出或卡滯;高速限制螺釘不起作用。

        (3)調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機油太多,影響飛錘的慣性作用而無法靈敏地控制噴油泵油量。在冬季機油如果凍結(jié),飛錘不能飛甩,更易造成“飛車”。

        2.2噴油泵部分

        (1)油泵柱塞卡滯在最大供油位置造成“飛車”。若在發(fā)動機工作過程中發(fā)生“飛車”,多是因油泵內(nèi)進入了臟油,油中帶進的水和機械雜質(zhì)進入柱塞副的間隙中,引起柱塞卡滯。

        (2)安裝不當,如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關系裝錯了,或柱塞裝反。

        (3)為了調(diào)大供油量,使柱塞螺旋槽旋度過大。

        3防止“飛車”的措施

        (1)調(diào)試噴油泵總成時,要嚴格地按照調(diào)試工藝全面檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個零件和組合件、各連接點磨損時必須修復,損壞件要及時更換。裝配時要嚴格按照工藝步驟與要求進行,最后要在技術狀態(tài)良好的噴油泵試驗臺上進行全面的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面:不同工作情況供油量的調(diào)整,調(diào)速器的調(diào)整,供油角度的調(diào)整?,F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向,認為手工就可以解決油泵的一切問題,就是上試驗臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性,這種看法和做法是造成“飛車”的重要原因。若在工作中油泵進入了臟油致使柱塞卡滯,應首先檢查清洗柴油粗細濾清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象,必要時應拆卸油泵柱塞(包括噴油嘴)進行清詵。

        (2)當發(fā)生“飛車”時,應沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機器事故和保障人身安全。常采用緊急熄火的方法有:立即停止供油,將調(diào)速手柄(油門)拉到熄火位置,順手關掉油箱開關或用扳手卸掉高壓油管。

        (3)立即停止供氣,用棉衣緊緊包住濾清器的空氣入口,或用力拔下濾清器,堵死進氣口。

        (4)打開減壓裝置。減壓后氣門不能關死,致使柴油機熄火。不過采用此法等于在配氣機構(gòu)中造成數(shù)毫米的間隙,在高速下,這樣大的間隙,將形成很大的沖擊,可能損壞減壓機構(gòu)、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機構(gòu)被打壞,則會停不住車。如在行進中,可剎車增大負荷,迫使發(fā)動機熄火。

        (01)

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