王長春

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅 蘭州 730000）

風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)應(yīng)用十分廣泛，雖然其具有體積小、重量輕以及磨損少等突出的特點，故障率也相對較低，但是隨著其應(yīng)用的增加，在實踐中還是會出現(xiàn)一些故障問題，必須對此引起高度的關(guān)注。在對風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)行檢修維護(hù)時，要全面分析故障原因，結(jié)合故障類型的不同來合理選擇故障診斷方法，從而準(zhǔn)確快速地發(fā)現(xiàn)故障點位，并采取有效的故障排除以及預(yù)防措施，以保證風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)運行的穩(wěn)定性和安全性，從而為機(jī)械設(shè)備各項功能的正常發(fā)揮提供可靠的保證。

1 概述風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)的主要特點分析

與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比，風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)不僅重量輕、體積小，而且其適應(yīng)性更加廣泛，能夠滿足在高溫地區(qū)的使用需要[1]。風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)還具有故障率比較低的特點，其不需要水冷式發(fā)動機(jī)的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，有效地提高了發(fā)動機(jī)運行的可靠性。風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)的缸套損耗率也相對較低，有效地提高了發(fā)動機(jī)的使用壽命。

2 風(fēng)冷式發(fā)動機(jī)典型故障分析

2.1 常見故障現(xiàn)象分析

雖然風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)的故障率相對較低，但是隨著其應(yīng)用的增加，仍然存在發(fā)生故障的風(fēng)險。在比較常見的故障中主要包括下面幾種情況。一是部分風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)在啟動后會出現(xiàn)黑煙，同時發(fā)動機(jī)還伴隨有動力下降的現(xiàn)象，而且黑煙會持續(xù)冒出。部分發(fā)動機(jī)出現(xiàn)動力下降情況時，還會通常出現(xiàn)明顯的振動，且伴有黑煙以及煙灰排出。部分發(fā)動機(jī)會在啟動后的10～20 min后發(fā)生冒黑煙的情況，同時黑煙的濃度以及顏色還會不斷地增加，而此時發(fā)動機(jī)的動力明顯下降，其耗油量也會急劇增加，且隨時可能發(fā)生停機(jī)故障[2]。

2.2 常見故障類型分析

2.2.1 發(fā)動機(jī)由于長期使用而發(fā)生的故障類型

風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)在經(jīng)過長期使用后，可能會由于長時間的運轉(zhuǎn)而發(fā)生自然故障，對于這類故障可以綜合發(fā)動機(jī)的運行參數(shù)、故障現(xiàn)象以及相關(guān)的維護(hù)保養(yǎng)記錄來進(jìn)行綜合的分析。

2.2.2 部分發(fā)動機(jī)零件的疲勞故障類型

一些風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)雖然其本身并沒有發(fā)生實質(zhì)性的質(zhì)量缺陷，然而個別零部件在運行過程中出現(xiàn)了疲勞現(xiàn)象，也有可能對發(fā)動機(jī)的整體運行狀態(tài)造成明顯的影響。比較常見的有發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)出現(xiàn)氣門彈簧以及挺桿疲勞問題，活塞環(huán)發(fā)生斷裂情況以及調(diào)整螺栓損傷等都會造成風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)在無故障征兆的情況下突然發(fā)生故障。在對該類型故障進(jìn)行診斷時可以通過耳聽方式來對噪音位置進(jìn)行定位等方式來加以判斷。

2.2.3 發(fā)動機(jī)的燃油系統(tǒng)故障類型

風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)的燃油系統(tǒng)有時候會發(fā)生突發(fā)性的故障，因此在故障類型判斷時要綜合分析排煙情況以及發(fā)動機(jī)各個汽缸的具體來油情況，以提高判斷的準(zhǔn)確性[3]。當(dāng)汽缸來油異常且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯較低，同時伴有冒黑煙以及排灰現(xiàn)象，以及發(fā)動機(jī)在運行過程中有間歇性聲響以及振動情況時，其主要屬于發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)的滴油以及噴油器霧化不良故障類型。當(dāng)由于汽缸無油造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速明顯降低，但其轉(zhuǎn)速仍能保持穩(wěn)定且未產(chǎn)生振動時，屬于油路故障類型。當(dāng)發(fā)動機(jī)只是在運行過程中產(chǎn)生黑煙而無其他異常情況時，屬于燃油雜質(zhì)含量過高而導(dǎo)致的故障類型，此外，也有可能是閥門沒有密閉而造成的故障類型。風(fēng)冷式多缸柴油發(fā)動機(jī)的故障類型往往是相同的。

2.2.4 發(fā)動機(jī)過熱故障類型

發(fā)熱故障是風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)比較常見的故障類型之一。其主要表現(xiàn)除了在發(fā)動機(jī)啟動后10～20 min后排出黑煙、動力降低以及耗油量增加外，其排黑煙的問題還會持續(xù)30 min以上，并造成發(fā)動機(jī)動力輸出嚴(yán)重下降。另外，部分發(fā)動機(jī)在發(fā)生排黑煙等一系列故障現(xiàn)象后，會出現(xiàn)停機(jī)情況，且在經(jīng)過1 h左右后雖然可以正常重啟，但是仍然會在啟動后幾分鐘內(nèi)再次發(fā)生上述故障問題。

2.3 分析故障原因

由于風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)主要是通過風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流來實現(xiàn)冷卻機(jī)體的目的，同時需要潤滑系統(tǒng)來對發(fā)動機(jī)內(nèi)的各零部件進(jìn)行潤滑。而在實際使用過程中，操作人員會根據(jù)實際情況來調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，而發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化會對其運行的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。特別是當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過低時，發(fā)動機(jī)有可能出現(xiàn)軸承損壞、燒瓦、進(jìn)氣不足以及氣門間隙或者搖臂軸套故障，造成發(fā)動機(jī)動力降低以及排黑煙等故障問題。而發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)以及其曲柄連桿機(jī)構(gòu)沒有得到有效的潤滑是影響發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的主要原因。

3 風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)典型故障診斷方法分析

3.1 發(fā)動機(jī)啟動故障的診斷方法

當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)難以啟動且存在化油器回火問題，可以首先嘗試將發(fā)動機(jī)動力加大，如果此時發(fā)動機(jī)發(fā)出較大噪音且劇烈振動，說明風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)存在點火過早并造成了發(fā)動機(jī)過熱故障。檢修人員應(yīng)及時對發(fā)動機(jī)曲軸、磁電機(jī)飛輪以及噴油器等進(jìn)行檢查，并通過對相關(guān)零部件進(jìn)行維修更換等方式來排除故障。

3.2 消聲器故障的診斷方法

當(dāng)風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)的消聲器尾部在啟動時發(fā)生“放炮”情況時，應(yīng)首先檢查發(fā)動機(jī)在加速過程中的轉(zhuǎn)速是否正常，并要檢查其排氣聲音是否沉悶。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在運行過程中的功率較低，說明發(fā)動機(jī)是由于噴角提前角過小、噴油壓力太低霧化不良或者汽缸壓力不足等問題而造成的故障，檢修人員應(yīng)及時采取相應(yīng)的故障排除措施。另外，檢修人員應(yīng)加強日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，及時更換損耗比較嚴(yán)重的零部件，這樣才能降低故障的發(fā)生率。

3.3 發(fā)動機(jī)聲音異常的診斷方法

當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)在運行過程中存在摩擦聲，且當(dāng)發(fā)動機(jī)動力增加時摩擦聲也會隨之加大，說明發(fā)動機(jī)存在活塞單邊擦缸等問題。應(yīng)首先對發(fā)動機(jī)進(jìn)行停機(jī)處理，然后再進(jìn)行故障排查。

3.4 通過觀察氣門間隙進(jìn)行故障診斷的方法

檢修人員在日常工作中要注意觀察風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)氣門狀態(tài)，并對其氣門間隙變化進(jìn)行規(guī)律性的總結(jié)分析，這是故障診斷中的重要方法之一。當(dāng)氣門間隙發(fā)生突然性的改變時，同時說明發(fā)動機(jī)將出現(xiàn)散熱不良等故障，會嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的正常運行，需要及時采取相應(yīng)的維護(hù)檢修措施，將氣門間隙控制在合理的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

造成風(fēng)冷式柴油發(fā)動機(jī)故障的原因比較復(fù)雜，因此在故障診斷維修工作中要準(zhǔn)確判斷故障類型以及故障原因，科學(xué)地運用故障診斷方法，以提高故障排查的效率和質(zhì)量。檢修維護(hù)人員要注意積累經(jīng)驗，并加強技術(shù)學(xué)習(xí)，不斷提高檢修維護(hù)的技術(shù)水平和故障排查能力，為發(fā)動機(jī)的正常運行提供可靠的保障。此外，在發(fā)動機(jī)的使用過程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，并加強日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，以降低發(fā)動機(jī)的故障率。