尤立峰

(尚志市農業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊，黑龍江 尚志 150600)

0 引言

現代農業(yè)的發(fā)展離不開農業(yè)機械的應用，柴油機作為農業(yè)機械化生產的重要動力機械，已經成為農業(yè)機械性能的重要影響因素，對農機行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。農用柴油機以柴油作為燃料，通過柴油燃燒過程產生的能量為農機裝備提供持續(xù)動力，現階段，柴油機已成為農業(yè)生產中應用最多的動力機械。隨著農機使用量的增加，柴油機也受到農業(yè)生產條件、地域氣候、駕駛習慣等多方因素影響，會在一定概率下出現故障，溫度過高和排氣異常是農機使用過程中柴油機較易出現的故障形式，隨著生產過程對生產效率和環(huán)境保護意識的提高，農用柴油機的合理維修作用進一步凸顯。對于柴油機出現溫度過高及排氣異常的故障展開高效合理的維修，是農用柴油機高效應用的有力保證。

1 柴油機技術特征與分類

近年來，隨著國家對柴油機排放及性能相關政策的調整，柴油機技術實現了快速發(fā)展與進步，2016—2020年的五年間，我國柴油機的銷售量總體呈現增長態(tài)勢(圖1)，自主品牌的柴油機產品進一步占領市場，從2021年1—11月的柴油機銷售數據看(圖2)，濰柴、云內、玉柴、東風、全柴等企業(yè)生產的柴油機產品占據了較大的市場份額。長期以來，農用柴油機都占據著柴油機市場的較大份額，隨著電控技術的廣泛應用，農用柴油機技術實現了快速進步，種類也得到了進一步豐富。按工作循環(huán)進行分類可將柴油機分為四沖程和二沖程兩種類型；按燃燒室技術可將柴油機分為直噴式、渦流室式、預燃室式；按進氣方式可將柴油機分為增壓式和自然吸氣式；按汽缸數可將柴油機分為單缸式、多缸式等。

圖1 2016—2020年我國柴油機的銷售量

圖2 2021年1—11月不同企業(yè)柴油機銷售量占比

在現階段的農業(yè)機械使用中，單缸及多缸四沖程柴油機使用量較大，其具備良好的燃油經濟性、維修經濟性及可靠性，且產品動力豐富，能覆蓋大中小全系列農業(yè)機械對動力的需求。近年來，為進一步提升農用柴油機的品質與技術先進性，我國針對農業(yè)生產的特點重點進行了專用柴油機的研發(fā)。一方面，通過電控技術提升柴油機的故障檢測與調整能力，當柴油機出現異常振動、溫度過高、排氣異常等問題時能夠通過多種形式提醒駕駛員對柴油機進行檢查、調整與維修；另一方面，加強了燃燒性能及排放性能的專項研究，有效提升了柴油機的燃油利用率和排放環(huán)保性，降低了尾氣對環(huán)境及人身造成的傷害；第三，通過政策規(guī)范與農機管理加強了對柴油機維修質量的約束力，促進了柴油機故障的合理化維修[1]。

2 柴油機溫度過高故障排除

農用柴油機工作過程會因為柴油燃燒和機械結構運轉而產生大量的熱，柴油在汽缸內燃燒的瞬間溫度可達2 000 ℃，要保證柴油機各部件長期穩(wěn)定使用，必須將柴油機的運轉溫度控制在合理范圍內。若柴油機出現異常高溫，可能導致潤滑性能降低、零部件膨脹運行阻力增加、機體磨損等問題，嚴重時造成柴油機整體的報廢。因此，當柴油機出現溫度過高問題時，駕駛員應及時停車檢查并排除故障。

2.1 冷卻系統功能異常

冷卻系統是柴油機溫度控制和散熱的主要功能系統，能夠將柴油機工作產生的熱量快速帶離，實現系統的持續(xù)降溫，當冷卻系統出現故障，會造成柴油機溫度的異常升高。冷卻系統的常見故障包括風冷裝置功能異常、冷卻液散熱系統循環(huán)異常兩大方面。

風冷裝置功能異常的典型故障包括：1)冷卻風扇轉速不足。主要原因是風扇傳動皮帶磨損造成皮帶打滑，此時應及時更換磨損或松動的皮帶，確保風扇的傳動效率。2)百葉窗不能開啟或開度不足。當百葉窗長期使用出現雜物堵塞、開關不靈活等問題，會嚴重影響冷卻系統的冷風進入量，造成風冷效果降低，柴油機溫度異常升高，此時應重點檢查百葉窗的開關功能是否正常，對其進行調整或更換，并及時清除百葉窗處吸附的塵土或雜物。3)冷卻風扇錯裝或變形。若風扇扇葉角度過小或風扇安裝不正確，也會造成風力不足而影響散熱性能，此時應對風扇進行安裝調整，必要時更換新的風扇。

冷卻液散熱系統循環(huán)異常的典型故障：1)散熱器堵塞。散熱器內冷卻液的良好循環(huán)能快速實現柴油機的降溫，散熱器堵塞會嚴重影響散熱質量。在柴油機使用過程中，造成散熱器堵塞原因是多方面的，例如，水垢積聚、雜質沉積、空氣阻礙等，此時應對散熱器及附屬管路進行徹底清洗除垢。2)節(jié)溫器故障。常表現為在散熱器功能正常的情況下出水管不排水，此時應將節(jié)溫器拆卸，檢查伸縮管內部的易揮發(fā)液體是否存在泄漏問題，若發(fā)現節(jié)溫器存在泄漏，應對其進行整體更換。3)水套水垢過多。水垢過多會造成循環(huán)不利，可利用25%的鹽酸溶液進行8～12 min的浸泡溶解，然后用清水沖洗干凈，若一次清洗不凈，可分數次清洗。4)水泵損壞。會造成冷卻液失去循環(huán)動力，應及時更換損壞的水泵。此外，還要注意檢查冷卻液量是否充足，發(fā)現冷卻液缺失及時補充[2]。

2.2 燃燒系統功能異常

燃燒系統是柴油機熱量的主要來源，燃燒系統功能性故障會造成燃燒質量不佳，引起發(fā)動機溫度異常升高。導致燃燒系統功能異常的主要因素包括以下幾點：1)燃燒室積碳。在柴油機燃燒過程中會或多或少地在燃燒室內產生積碳，若積碳清理不及時，會造成積碳在燃燒室內的過量累積，阻礙燃燒產生的熱量及時散發(fā)，造成燃燒室溫度持續(xù)升高。此時應做好燃燒室積碳的清理工作，大部分積碳可通過專用工具人工刮除，注意不可隨意使用工具清除積碳，以免損傷缸蓋，將大部分積碳清除后可使用積碳清洗劑清洗缸蓋。2)供油時機滯后。供油時機決定柴油噴入汽缸的時間，最佳供油時機是在活塞壓縮行程到達上止點的瞬時，若供油時機過晚易導致柴油在汽缸內不能完全燃燒，造成柴油機溫度升高。當供油時機滯后，可通過減少噴油泵與齒輪室蓋間的墊片來調整。3)排氣門密封不嚴。排氣門密封不嚴會導致柴油機運轉過程的氣密性降低，柴油機功率下降的同時出現溫度升高的問題。排氣門密封間隙通過調整螺釘調整，調整后應保證在關閉時具有良好氣密性，但不要調整過緊[3]。

2.3 潤滑系統功能異常

潤滑系統是保證柴油機運動部件潤滑油供給和降溫的功能系統，潤滑系統功能異常常伴隨運動部件動作過程摩擦力增加，摩擦生熱問題加劇，造成柴油機的溫度異常升高。潤滑系統的故障問題主要包括以下幾方面：1)機油濾清器堵塞。堵塞問題會直接影響機油的供給量，因機油不足而出現潤滑性能下降，此時應對機油濾清器進行更換，并在日常保養(yǎng)中注意添加清潔、符合規(guī)定要求的機油。2)機油泵損壞。機油泵損壞會造成機油泵不供油或供油量減少，此時應對機油泵進行拆卸，檢查機油泵供油壓力是否達到0.6 MPa以上，發(fā)現機油泵性能下降或損壞，應維修或更換新的機油泵。3)機油散熱器性能下降。散熱器的散熱片臟污或堵塞及風扇性能降低會造成機油油溫下降緩慢，導致機油溫度升高，潤滑性能下降，易造成柴油機因磨損而升溫。此時應及時清洗散熱器的散熱片，并調整風扇性能，確保散熱器正常工作[4]。

3 排氣異常故障排除

3.1 排氣溫度過高

排氣溫度過高受多種因素的影響，常見原因包括燃油質量不合格、空氣供應量不合理、供油及換氣時機不正確、供油系統故障等。當出現排氣溫度過高時，應根據實際情況進行檢查與判斷，找出導致溫度過高的原因。1)對于燃油質量不合格問題，應更換符合柴油機使用要求的標號柴油。柴油購置后應進行沉淀以去除雜質，但柴油的存放時間通常不宜超過1年，以免柴油質量下降。2)空氣供應量不合理重點檢查進、排氣門間隙及工作狀態(tài)，進、排氣門損壞或密封性下降會造成汽缸密閉性下降，混合氣燃燒不充分不僅廢氣增加，而且排氣溫度異常升高，因此，應對進、排氣門進行調整，使其恢復密封性能。3)供油時機不正確可通過調整供油提前角進行修正，換氣時機不正確通過調整或修復受損的變速齒輪系，使進、排氣門相位角恢復正常。4)若噴油器的霧化性能下降，應重點檢查噴油嘴是否堵塞，若發(fā)現針閥卡滯，應對其進行清理和調整；若噴油泵柱塞偶件出現嚴重磨損導致密封性能不達標，也應對柱塞副進行整體更換[5]。

3.2 排氣煙色異常

排氣煙色異常包括三大故障特征，一是排氣冒黑煙，主要是由于柴油燃燒不完全導致的，應當重點檢查噴油霧化質量、汽缸進氣量、氣門間隙等幾大參數，通過調整使柴油機的噴油霧化質量符合運轉要求，及時清除空氣濾清器中的堵塞臟污，確?？諝鉃V清器進氣暢通，調整進、排氣門的靈活性，并使其處于良好的密封狀態(tài)。此外，還要注意避免柴油機的超負荷使用和使用不合格的柴油，確保柴油在汽缸中充分燃燒。二是排氣冒藍煙，主要是由于機油進入燃燒室參與燃燒導致的，主要從以下幾方面查找故障原因：1)活塞、活塞環(huán)、缸套之間的配合關系是否因磨損而失效，密封不嚴會導致活塞環(huán)刮油能力減弱，機油易進入燃燒室參與燃燒，此時應對活塞、活塞環(huán)進行更換，并修復磨損的缸壁；2)機油壓力過高，導致機油從連桿軸瓦間隙進入燃燒室參與燃燒，此時應對機油泵的供油壓力進行調整；3)油底殼內的機油量過多，導致機油濺到汽缸壁上被帶入燃燒室參與燃燒，應放出多余機油，使機油量處于規(guī)定狀態(tài)。三是排氣冒白煙，主要是因為有水進入燃燒室參與燃燒導致的，常見原因包括汽缸蓋損壞或密封性不良導致水進入汽缸，冷卻水套裂紋導致水滲入汽缸，或因為柴油中含有水導致燃燒過程出現水蒸氣，應及時修復損壞的汽缸蓋或裂紋的水套，并更換優(yōu)質柴油[6]。

4 結語

綜上所述，溫度過高與排氣異常是柴油機故障的外在特征，在日常使用過程中，要確保柴油機的工作狀態(tài)良好，發(fā)現溫度過高、排氣異常等故障現象要及時妥善處理，避免故障問題擴大影響柴油機使用壽命，使柴油機在最佳狀態(tài)下參與農業(yè)生產。