李 慧,江城城,鄭 瑞
(山東工程職業(yè)技術(shù)大學(xué),250200,山東濟南)
正常情況下農(nóng)用柴油機尾氣為無色或者淡灰色,如果尾氣呈現(xiàn)白色、藍色和黑色,表明該柴油機運轉(zhuǎn)過程中出了故障,需要及時進行分析并排除故障,這樣柴油機才能正常地運轉(zhuǎn)和工作。下面針對柴油機尾氣不正常的原因進行分析,并根據(jù)不同原因提出故障排除的方法,希望給農(nóng)機使用者和維修人員提供一定的參考和借鑒。
部分農(nóng)機手在使用操作農(nóng)機過程中,急踩油門以期獲得柴油機更強動力的輸出。此種情況下,柴油機的轉(zhuǎn)速瞬間升高,噴油器在單位時間內(nèi)噴油的次數(shù)和噴油量都會增加,而空氣由于慣性的作用無法短時間內(nèi)大量進入柴油機氣缸參與燃燒,柴油機氣缸內(nèi)油氣混合比例失調(diào),造成柴油在氣缸內(nèi)燃燒不充分,導(dǎo)致柴油機尾氣冒黑煙。
故障排除:按照操作規(guī)程進行柴油機操作,通過緩踩油門的方式來提升柴油機的轉(zhuǎn)速和動力。
空氣濾清器用來過濾空氣中的灰塵,確保潔凈的空氣進入柴油機氣缸參與燃燒??諝鉃V清器的濾芯不具備自潔功能,農(nóng)機作業(yè)的環(huán)境一般粉塵比較多,如果柴油機長時間在粉塵比較多的環(huán)境中作業(yè),沒有及時進行保養(yǎng)維護,其空氣濾清器的濾芯就會積聚大量粉塵,導(dǎo)致空氣濾清器堵塞,空氣進入氣缸受阻,使得氣缸內(nèi)的油氣混合氣過濃,柴油燃燒不充分,尾氣中產(chǎn)生了大量的黑煙。
排除方法:如果工作環(huán)境中粉塵比較多,就要及時對空氣濾清器進行清潔,將其二級濾芯取出,先用手拍打,而后用高壓空氣從里向外吹,吹凈后按照相反的順序裝復(fù)即可;如果在清潔濾芯時發(fā)現(xiàn)濾芯有破損,就要及時更換新的空氣濾芯,確保足量潔凈的空氣進入氣缸燃燒。
柴油機噴油器的作用是將高壓柴油以霧狀的形式噴入氣缸,保障柴油與空氣在氣缸內(nèi)充分地混合,形成比例合適的油氣混合氣參與燃燒。如果噴油器開啟壓力過低、噴出的柴油霧化效果不佳或者噴油器關(guān)閉不嚴產(chǎn)生滴油漏油,都有可能導(dǎo)致柴油和空氣在氣缸內(nèi)混合不均勻、燃燒不充分,出現(xiàn)冒黑煙的情況。
排除方法:更換有故障的噴油器,確保柴油的霧化效果,形成均勻的可燃混合氣參與燃燒。
柴油機的壓縮比比較高,因此必須保證柴油機供給系統(tǒng)中有高壓力的柴油,才能保障噴入氣缸中柴油霧化的效果比較好,能夠正常地形成合適比例的油氣混合氣參與燃燒。如果高壓噴油泵出現(xiàn)故障,整個供給系統(tǒng)中供油壓力就會不足,此時即使柴油通過噴油器噴入氣缸,也會因壓力不高而霧化不良,進而影響到柴油和空氣的混合效果,產(chǎn)生不均勻的油氣混合氣,最終導(dǎo)致黑煙產(chǎn)生。
排除方法:查找供油系統(tǒng)中供油壓力不足的原因,必要時更換高壓噴油泵。
如果柴油機使用時間過長,氣缸與活塞間隙就會過大,當(dāng)活塞上行到上止點時,由于氣缸和活塞間隙過大的原因,燃燒室壓力過低,導(dǎo)致油氣混合氣不能持續(xù)正常地燃燒,尾氣中就會出現(xiàn)大量的黑煙。
排除方法:根據(jù)情況更換活塞環(huán)、氣缸套或者活塞,確保氣缸與活塞的間隙在正常的范圍內(nèi),當(dāng)活塞上行到上止點時,燃燒室有合適的壓力將油氣混合氣壓燃,使油氣混合氣能夠正常燃燒,避免冒黑煙情況的出現(xiàn)。
為抵消熱脹冷縮對柴油機配氣機構(gòu)的影響,柴油機配氣機構(gòu)一般在氣門桿尾部和搖臂端留出適當(dāng)?shù)拈g隙,稱之為氣門間隙。不同的農(nóng)用柴油機都有其規(guī)定的氣門間隙值,如果柴油機使用時間過長,就需要及時調(diào)整柴油機的氣門間隙,氣門間隙過大或者過小都有可能導(dǎo)致柴油機冒黑煙情況的出現(xiàn)。
(1)氣門間隙過大。農(nóng)用柴油機工作時搖臂反復(fù)下壓氣門桿開啟進排氣門,時間一長有可能導(dǎo)致氣門間隙過大情況的出現(xiàn),此時氣門桿處出現(xiàn)異響,同時進排氣門開啟延后、關(guān)閉提前,開啟的行程縮短,導(dǎo)致柴油機進氣不足、排氣不凈。由于柴油機進氣和排氣不暢,可燃混合氣中柴油的濃度過高,燃燒不良,出現(xiàn)尾氣冒黑煙情況。
(2)氣門間隙過小。如果氣門間隙調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)過小的情況,進排氣門就有可能提前開啟,導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力瞬間降低,可燃混合氣有可能竄入進氣口或者排氣口,燒蝕氣門桿。同時提前開啟氣門導(dǎo)致混合氣燃燒不充分,柴油機就會產(chǎn)生大量黑煙。
排除方法:調(diào)整氣門間隙到合適的數(shù)值。調(diào)整時首先旋轉(zhuǎn)柴油機曲軸使一缸活塞到達壓縮上止點位置,然后采用二次調(diào)整法或者逐缸調(diào)整法對柴油機各個氣缸的進排氣門進行調(diào)整。調(diào)整時應(yīng)先松開鎖緊螺帽,而后用一字螺絲刀調(diào)整搖臂上的調(diào)整螺釘,在調(diào)整過程中,另一名維修人員將規(guī)定厚度的厚薄規(guī)塞入氣門間隙中反復(fù)抽動,當(dāng)感覺厚薄規(guī)稍微有阻力時,停止擰動調(diào)整螺釘,同時將鎖緊螺母擰緊。復(fù)查氣門間隙沒有問題后,用同樣的方法對其他氣門進行檢查和調(diào)整,務(wù)必保證農(nóng)用柴油機氣門間隙在合適的范圍內(nèi),確保配氣機構(gòu)按時開啟進排氣門,保證柴油機進氣通暢、排氣及時。
柴油質(zhì)量不過關(guān)也是導(dǎo)致柴油機冒黑煙的原因之一,如果發(fā)現(xiàn)柴油質(zhì)量不達標(biāo),就要及時更換柴油。
環(huán)境溫度過低,導(dǎo)致柴油機溫度非常低,在柴油機啟動之初,氣缸內(nèi)的柴油不能充分燃燒,沒有充分燃燒的油氣混合氣通過排氣管排出柴油機,此時的尾氣有可能呈現(xiàn)白色。如果暖機后此種情況消失,這屬于柴油機正常的工作狀況,不需要進行額外的保養(yǎng)或者檢查維修。
一定數(shù)量的水分如果混入柴油中進入氣缸,在高溫高壓的環(huán)境下,水分就會變成水蒸氣,隨柴油機尾氣排放到大氣中,此時就會出現(xiàn)尾氣冒白煙的情況。還有,如果在供油系統(tǒng)的油水分離器中水分積聚過多,沒有及時將其中的水分排出供給系統(tǒng),油水分離器中的水分也有可能進入燃燒室,進而產(chǎn)生大量的水蒸氣隨著尾氣排入大氣中,出現(xiàn)尾氣冒白煙的情況。
排除方法:使用高品質(zhì)的柴油,或者柴油在加注之前靜置24 h,盡可能做到油水分離。在進行柴油機保養(yǎng)時,擰松油水分離器的放水螺栓,及時將里面積聚的水分排出供油系統(tǒng),阻止水分通過供給管路進入氣缸參與燃燒。
噴油提前角就是在壓縮行程中,活塞上行到上止點之前,當(dāng)噴油器提前開啟向氣缸內(nèi)噴射霧狀的柴油時,活塞距離上止點的對應(yīng)曲軸角度。噴油提前角過大或者過小都有可能導(dǎo)致發(fā)動機尾氣冒白煙情況的出現(xiàn)。
(1)噴油提前角過大。如果噴油提前角過大,噴油器就會提前向氣缸內(nèi)噴射柴油。這種情況下,在柴油機啟動之初,柴油機氣缸內(nèi)的油氣混合氣沒有來得及燃燒就排入空氣中,柴油機排氣冒白煙;柴油機正常運轉(zhuǎn)后,大量的油氣混合氣不能充分燃燒,排出的尾氣中會出現(xiàn)大量的黑煙。
(2)噴油提前角過小。噴油提前角過小,由于不能準(zhǔn)時將柴油噴入氣缸中,大量的油氣混合氣不能被壓燃就排到了大氣中,這種情況下,柴油機啟動時、運轉(zhuǎn)后和高速時排氣都冒白煙,急加速時加速遲緩無力,柴油機過熱情況嚴重,功率不足,油耗較大等。
排除方法:按照柴油機維修手冊的要求,及時對柴油機的噴油提前角進行檢查和調(diào)整。
農(nóng)用柴油機尾氣冒藍煙一般是燒機油導(dǎo)致的,燒機油的原因比較多,將比較典型的燒機油原因分析如下。
目前農(nóng)用柴油機安裝的活塞環(huán)多為扭曲環(huán)和錐形環(huán)等,這些活塞環(huán)在安裝的過程中都有正反面的區(qū)別,如果安裝錯誤不僅不能起到刮油布油的作用,還會造成氣缸壁上的機油被泵入燃燒室參與燃燒,從而導(dǎo)致柴油機燒機油、尾氣冒藍煙情況的出現(xiàn)。
排除方法:正確安裝柴油機的活塞環(huán),如果活塞環(huán)有損壞就及時更換。
柴油機油底殼如果加注的機油過多,就會有大量的機油飛濺到氣缸壁上,導(dǎo)致部分機油進入燃燒室參與燃燒,造成燒機油情況的出現(xiàn)。
排除方法:按照規(guī)定加注機油,機油量可以通過機油尺測量,加注量應(yīng)在機油尺的上限和下限之間。
配氣機構(gòu)中的氣門油封失效,就會導(dǎo)致部分機油通過氣門導(dǎo)管進入柴油機燃燒室參與燃燒。
排除方法:更換失效的氣門油封。
柴油機氣缸墊如果燒蝕或者失效,就有可能導(dǎo)致機油油道內(nèi)的機油竄入氣缸內(nèi)參與燃燒,尾氣中出現(xiàn)冒藍煙的情況。
排除方法:更換新的氣缸墊。
在使用農(nóng)機的過程中,要關(guān)注柴油機尾氣排放的情況,進而保障柴油機正常運轉(zhuǎn)和工作,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供源源不斷的動力支持與保障。