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浅谈发动机常见故障分析与处理

发布时间:2019-04-15
  1 前言
  大型养路机械在我国铁路维修中起着重要作用,由于我段处于西北,自然环境比较恶劣,大机施工条件差,同时设备老化,大机发动机出现故障频繁。在紧张的封锁“天窗”内,一旦发动机出现故障,直接影响施工进度和线路质量,甚至影响线路开通,对运输安全造成较大影响。现将近几年来对发动机故障处理的经验总结一下,供大家参考。
  2 故障分类
  故障分为发动机控制电路故障,发动机自身故障,其他外部故障。排除故障思路:原则上先排除控制电路故障,再排除发动机自身故障,后排除其他外部故障。
  3 常见故障现象及分析处理
  以下疏理的是针对不同故障现象可能的原因,尽量按照排查故障的思路流程按照顺序罗列,考虑到不同检修人员的技术能力和对不同大机的熟悉程度等因素,仅为检修人员提供参考的流程。
  3.1 启动困难或不能启动
  原因分析及处理(前5项为操作人员自己可查,后面的需要经过发动机专业培训的人员进行检查)。
  (1)环境温度过低。处理:对燃油箱安装预热装置;更换燃油;检查预热火花塞状况。
  (2)电瓶无电或电瓶损坏。处理:给电瓶充电或更换新电瓶。
  (3)启动电机故障。原因:启动电机无动作,检查启动电机是否得电,如不得电,则检查外部控制电路是否有电流进入,如得电,检查启动电机连线是否松动或锈蚀(电压标准:24V的电压测量应不低于22.18V)。启动电机仍然无动作,判断启动电机损坏。处理:启动电机一般损坏的原因可能是电磁阀损坏或电机碳刷磨损,修理或更换启动电机。现场临时应急处理启动电机损坏故障方法:手动拉起停机电磁阀;采用连接线或长螺丝刀连接启动电机的电磁离合器控制线桩头和电源线桩头2~3s,带动发动机启动后立即断开(此方法操作不当对发动机有一定的伤害,为应急情况下使用)。
  (4)燃油不足导致无法吸上燃油或燃油质量及燃油供油管路问题。处理:①检查油位并检查油箱排气孔是否堵塞造成吸油不到位。②检查管路有否漏气情况。③检查管路有无脏污。④燃油滤芯的密封圈是否损伤,配合是否正确。⑤燃油软管是否有损伤、老化和折叠现象。⑥柴油管中空心螺丝的铜垫是否变形。⑦柴油滤芯是否脏污。
  (5)机油黏度问题。处理:检查机油是否符合标准。季节性变化是否更换合适的机油。
  (6)喷油泵调节齿杆是否卡死。处理:用手能轻松地动作加油拉杆的位置进行判断是否卡死,如果卡死,需要请专业人员进行检修。如果没有卡死现象,检查加油拉杆的限制位置是否正确。
  (7)烟度限制器电磁阀问题(适用于增压发动机)。处理:检查电磁阀是否得电,得电不动作则更换电磁阀,不得电则检查电路问题。
  (8)喷油嘴问题。处理:喷油嘴喷射压力不对(使用喷油嘴检查仪检查,标准175+8bar),压力不够则使用调整垫片来修正喷射压力。注意事项:拆下喷油嘴后重新安装必须使用新的O型圈和新的调整垫。
  (9)喷油泵问题。处理:①喷油提前角错误,处理:调整供油提前角。②输油活门不密封或零件损坏,处理:喷油泵大修。③供油提前器损坏,处理:可能是弹簧断裂、弹簧支撑片磨坏、配重块卡死等情况,检查并更换。
  (10)气门间隙不对。处理:检查并调整气门间隙;检查进排气门和气门座圈是否磨损或损坏;检查活塞环与汽缸套的磨损情况及气环结焦或断裂情况;检查或调整活塞顶间隙是否过大。
  3.2 发动机功率不足
  原因分析及处理:
  (1)润滑油油位过高。处理:检查油位并注意分析油位过高的原因。
  (2)调速器故障及处理。①发动机停车杆不在工作位置。处理:检查曲柄调整位置、检查电磁阀的动作、检查高速限位螺钉位置。②加油拉杆达不到高速限速螺钉位置时,检查桡性轴是否卡死或调速曲柄位置是否合适。
  (3)燃烧空气故障及处理。①空滤脏污。处理:清洗空滤或更换。②维护指示器损坏。处理:更换维护指示器。③进排气管不密封。处理:检查各密封圈是否齐全,所有法兰螺钉是否拧紧,法兰管件是否有损伤,排气总管不密封时还要检查缸盖的找正情况及排气总管法兰的直线度。④增压器(对于增压发动机)和中冷器脏污。处理:清洗增压器。
  (4)烟度限制器问题。处理:更换或调整烟度限制器。
  (5)排气背压问题。①排气总管或消音器堵塞。处理:清洗排气总管及消音器,更换损坏零件。②排气制动阀坏了。处理:检修排气制动阀。
  (6)气门间隙问题。处理:检查并调整气门间隙。
  (7)燃油系统故障及处理。①油箱通气装置堵塞。处理:检查并清洗。②燃油系统中有空气。处理:排除空气。③油路堵塞。处理:清洗燃油滤芯和管路。④喷油嘴回油管路堵塞。处理:排除堵塞。⑤燃油预压偏低。处理:检查溢流阀及低压输油泵。⑥喷油嘴坏或喷油嘴调整垫不合适。处理:更换喷油嘴及调整垫。⑦高压泵回油螺栓单向阀问题。处理:更换高压泵回油螺栓。⑧喷油提前角问题。处理:调整喷油提前角。⑨喷油提前器问题。处理:检查并更换。
  3.3 发动机温度过高(缸头报警温度为175℃,机油报警温度:增压125℃,非增压115℃)
  (1)冷却系统故障。故障及处理:①散热片脏污。处理:利用压缩空气清洁缸套、缸盖以及机油散热器与增压发动机中冷散热片等部位。②冷却空气导风板不密封。处理:检查调整导风板横拉杆位置并检查导风板是否有裂纹和掉块,有则更换调整。③风压室顶盖板不密封。处理:检查风压室盖板是否变形或损伤,检查盖板紧固螺钉是否紧固和齐全。④冷却风扇及防护栅栏是否脏污、冷却风扇中液力偶合器内离心式机油滤是否脏污。处理:清洁冷却风扇及防护栅栏上的污垢,清洗离心式机油滤。⑤检查排气节温器是否损坏。处理:检查并更换节温器。⑥检查温度传感器和温度表是否失灵或损坏。处理:检查更换。
  (2)燃烧空气问题。①空滤脏污。处理:清洁或更换空滤。②维护指示器坏了。处理:检查或更换维护指示器。③进排气管不密封。处理:检查各密封圈是否齐全,所有法兰螺钉是否拧紧,法兰管件是否有损伤,排气总管不密封时还要检查缸盖的找正情况及排气总管法兰的直线度。④增压机的中冷器脏污。处理:清洁中冷器。⑤增压机的增压器故障。处理:清洗增压器的压气机罩和压气机叶轮。
  (3)排气背压问题。①排气总管或消音器堵塞。处理:清洗排气总管,更换已损坏的零件。②排气制动阀坏了。处理:检查排气制动阀,更换已损坏的零件。
  (4)燃油系统问题。①喷油嘴坏了。处理:检查喷射压力或更换喷油嘴。②供油提前角不对。处理:调整供油提前角。③喷油提前器损坏。处理:更换。④喷油泵与发动机安装不匹配(新换喷油泵后可能有此问题)。处理:重新校泵修正供油量。
  (5)润滑系统问题。①缺少导风板或导风板断裂。处理:更换调整导风板。②机油散热器脏污,处理:清洁机油散热器散热片。③机油油位不对。处理:检查机油油位在标准范围内。④机油温度传感器损坏。处理:更换机油温度传感器。⑤机油散热器中温度控制阀坏了。处理:温度控制阀在机油温度达到90℃时作用,如损坏则更换。
  3.4 发动机无机油压力或压力太低
  (1)润滑油位及质量问题。①操作错误。处理:在冷机状态下起机后必须在中等转速下运转几分钟后才能加速。②机油油位过低。处理:补充机油。③机油黏度和质量不对,处理:按规定加充机油。
  (2)装配与维修问题。①机油未及时更换。处理:按规定时间更换机油。②机油滤芯脏污。处理:清洗或更换滤芯。③机油滤芯的装配错误。处理:使用金属滤芯,并注意滤芯安装位置的正确。
  (3)机油温度问题。①机油散热器脏污。处理:清洗机油散热器。②缺少导风板或导风板断裂。处理:更换导风板。③机油散热器中温度控制阀坏了。处理:更换温度控制阀。
  (4)机油循环问题。①机油传感器或压力表坏了或接线松脱。处理:更换压力传感器或压力表。②压力调节阀不密封。处理:需要专业厂家修理,压力调节阀装在曲轴箱的主油道上。③机油泵连接管不密封。处理:机油散热器下方的旁通阀体与机油泵出油口的连接管(特种塑料)出现磨损,进行更换;进入主油道上的附件托架至主油道过渡处的密封圈损伤,进行更换。④机油泵吸油管滤网脏。处理:检查滤网堵塞情况并清洗。⑤机油泵吸油管不密封。处理:检查密封圈、油管是否有裂纹并拧紧固定夹子。⑥机油泵单向阀不密封。处理:厂家检修。⑦机油泵磨损。处理:更换机油泵。
  (5)轴承问题。主轴承与连杆轴承磨损。处理:大修。
  3.5 发动机机油油耗过高
  (1)发动机负荷问题。①新发动机磨合期内属于正常现象(机油消耗不大于燃油消耗的1.5%)。②发动机长期处于低负荷状态。处理:避免发动机长期怠速运行。
  (2)机油油位和机油质量问题。①机油油位太高。处理:降低油位并观察油位升高原因。②机油黏度和质量不对。处理:按规定加机油。
  (3)漏油问题。①曲轴器呼吸器损坏。处理:检查曲轴箱压力,清洗呼吸器阀门。②气门导管磨损。处理:维修缸盖。③活塞、活塞环和缸套磨损。处理:大修。
  (4)废气涡轮增压器不密封。处理:废气涡轮增压器的轴承壳体与涡轮机和压气机轴的配合处使用的迷宫式油封损坏,或由于外部的碰伤使涡轮增压器的回油管发生横断面收缩。
  (5)空气滤问题。对于油浴式空滤的发动机来说,检查滤清器油池的机油是否过多。处理:倒出多余的机油。
  (6)操作问题。经常猛加油门或超负荷工作造成的发动机工作粗暴,燃烧不良形成积碳,使活塞环卡死。处理:规范提油门的操作。
  3.6 发动机冒蓝烟
  (1)发动机负荷问题。
  (2)机油位太高问题。
  (3)发动机内部问题。
  (4)废气涡轮增压器问题。
  (5)空滤问题。
  3.7 发动机冒白烟
  (1)冷态启动问题。①发动机未进入工作温度,属于正常现象,可不处理。②火焰预热塞或电磁阀故障。处理:检查预热塞供油情况,不要时更换。③预热装置故障。处理:逐级检查预热装置线路或更换损坏零件。
  (2)燃油系统问题。①燃油箱进水。处理:排除油箱中的水并检查油箱进水原因。②喷油嘴损坏或喷油嘴调整垫不对。处理:检查或更换喷油嘴并调整垫片厚度。③供油提前角不对。处理:调整供油提前角并检查供油提前器。④如发生怠速工作中熄火现象,表明喷油泵零件损坏加大,需要重新校泵处理。
  (3)发动机本身问题。①气门间隙不对。处理:检查调整气门间隙。②压缩压力太低。处理:检查进排气门及气门座圈磨损情况,检查活塞环和汽缸套磨损情况并处理。
  (4)烟度限制器电磁阀问题。对增压发动机需要检查烟度限制器电磁阀问题。
  3.8 发动机冒黑烟
  (1)燃烧空气问题。①空滤脏污。处理:清洗空滤。②维护指示器损坏。处理:更换。③中冷器脏污。处理:清洗中冷器散热片。④进排气管不密封。处理:检查密封圈的状态,检查法兰盘螺钉紧固状况,检查缸盖的找正情况和排气管的直线度。⑤增压器脏污。处理:清洗增压器。
  (2)排气背压问题。①排气总管或消音器堵塞。处理:清洗排气总管或消音器,更换损坏的零件。②排气制动阀损坏。处理:检查并更换排气制动阀损坏的零件。
  (3)燃油系统问题。①火焰预热装置电磁阀不密封。处理:在发动机运转时将火焰加热塞接头上的螺丝管松开几圈,如松开的螺丝管处出现燃油,则说明电磁阀不密封,需要更换(注明:如果电磁阀不密封造成燃油经火焰加热塞进入发动机进气管,可能引起温度过高造成发动机的大事故)。②喷油嘴损坏。处理:调整压力或更换喷油嘴。③供油提前角不对。处理:调整供油提前角。④喷油提前器损坏。处理:更换喷油提前器。⑤喷油嘴回油管堵塞。处理:排除堵塞情况。
  (4)发动机问题。①气门间隙不对。处理:调整气门间隙。②压缩压力太低。处理:检查进排气门及气门座圈磨损情况,检查活塞环和汽缸套磨损情况并处理。
  (5)烟度限制器问题。烟度限制器过早开放了调速齿杆的行程。处理:需要在高压泵试验台上调整。
  3.9 发动机其他工作不正常的状态
  (1)在满负荷下工作转速太低。①发动机停车杆位置不对。处理:调整停车杆处于工作位置。②加油拉杆达不到高速限位螺钉位置。处理:调整拉杆,使桡性轴转动灵活。③转速调节不对。处理:由专业人员进行,将发动机卸去负荷,使发动机进入最高空转,若最高空转与额定转速之比约5%~10%,则表明调速器调整正确,否则将调整喷油泵油量。④发动机过载。处理:检查负载情况。⑤按照发动机功率不足的情况(第2条)进行检查。
  (2)发动机转速下降过快。①燃油箱排气装置堵塞。处理:去除油箱盖检查,看是否故障消失,如消失,清洗油箱排气装置。②燃油滤芯或油管堵塞。处理:清洗并排气。
  (3)发动机转速波动。①怠速调整不对。处理:拧松怠速弹簧,使发动机进入最高空转,调整拧紧怠速弹簧使最高空转提高5~10转/min,拧紧防松螺母,拧上花键螺母。②燃油中空气没有排尽。处理:排尽燃油中空气。③喷油嘴严重漏油或偏喷。处理:更换故障喷油嘴。④怠速情况下熄火。处理:排除以上问题后,判断为喷油泵零件磨损加大,需要重新校泵。⑤调速器机件磨损或调速齿杆不灵活。处理:校泵或调速器。
  (4)发动机振动大或异响大问题。①发动机悬挂装置松动。处理:检查与发动机连接的各附件的紧固状况并进行重新紧固。②发动机曲轴上安装的橡胶减振器损坏。处理:更换曲轴上的橡胶减振器。③发动机输出端联轴器磨损严重,造成运转时动力输出不同轴。处理:更换输出联轴器并调整到位。④发动机轴瓦损坏,箱体变形。处理:发动机解体修理。⑤发动机各连接不橡胶减振器老化,变形。处理:更换并调整老化、变形的橡胶减振器及螺栓。
(兰州工务机械段 张文海)


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