檢修柴油機(jī)工作粗暴及爆震故障

對于重卡柴油機(jī)來說，備燃期的長短是燃燒過程的一個重要參數(shù)。備燃期長，則在氣缸內(nèi)積聚并完成燃燒準(zhǔn)備的柴油就愈多，在燃燒開始后氣缸壓力急劇升高，運(yùn)動件承受強(qiáng)烈的沖擊載荷，致使柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)粗暴。柴油機(jī)使用的燃料是較難揮發(fā)而較易自燃的柴油。因此它是在壓縮行程終了時，在高壓下以高速噴入燃燒室,燃油被化成細(xì)小微粒, 迅速蒸發(fā)與空氣混合。由于時間極短，同時這種不均勻可燃混合氣不是由外源點(diǎn)燃，而是燃油在高溫、高壓下自燃的，導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力上升很快，最高壓力增大，使得柴油機(jī)工作粗暴、敲擊聲引起的噪聲。柴油機(jī)工作粗暴時，由燃燒爆發(fā)力和運(yùn)動慣性力激發(fā)而引起內(nèi)部機(jī)構(gòu)的機(jī)械振動，加快了缸壁與活塞、活塞與缸壁的磨損，軸承撞擊，連桿與曲軸變形，從而導(dǎo)致機(jī)體變形等，以致影響發(fā)動機(jī)的使用壽命：同時這些振動通過與之剛性連接的零部件的振動以及內(nèi)燃機(jī)外表向大氣輻射出噪聲，這是主要噪聲源。

（1）柴油機(jī)工作粗暴,敲擊聲的原因分析。影響備燃期的因素較多，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，壓縮溫度和壓力是影響的主要因素，其次供油提前角、轉(zhuǎn)速等對此也有影響。具體原因如下:
 
一是柴油選用不當(dāng)。柴油發(fā)動機(jī)燃燒時，著火延遲期越長，噴入燃燒室的油量就越多，著火后一起燃燒，使燃燒加劇，導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力上升很快，最高壓力增大，工作粗暴。所以選擇十六烷值高和揮發(fā)性好的燃料，自燃性好，著火延遲期短，在著火后延遲期內(nèi)，氣缸中形成的混合氣少，著火后壓力升高速度低，工作柔合、平穩(wěn)。如果十六烷值過高，將使燃油的揮發(fā)性變差及黏度增加，導(dǎo)致冒黑煙，燃油經(jīng)濟(jì)性下降。柴油的十六烷值應(yīng)在40～50 之間。
 
二是供油時間過早。如果供油時間過早，那么著火前噴入氣缸中的油量增加，燃料將噴入壓力和溫度都不夠高的壓縮空氣中，使著火延遲期增長，同時導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴。過大的提前角還會增加壓縮負(fù)功，使油耗增高，功率下降。
 
三是噴油延續(xù)角過小。噴油提前角和噴油延續(xù)角，對柴油機(jī)性能有重要影響。噴油延續(xù)角小，噴油量相對固定，則噴油速度過快，可得到較好的油耗的排煙度，但會導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴。
 
（2）噴油提前角不正確產(chǎn)生燃燒噪聲的排除。若因噴油提前角不正確產(chǎn)生燃燒噪聲，分以下情況排除故障:
 
一是噴油泵靜態(tài)噴油提前角不正確。噴油泵靜態(tài)噴油提前角:分配器柱塞開始供油時應(yīng)為分配器柱塞下止點(diǎn)前1mm 處，相當(dāng)于4.5°±45′（曲軸轉(zhuǎn)角的上止點(diǎn)前），否則應(yīng)更換分配器柱塞供油起點(diǎn)調(diào)整墊片；
 
二是自動噴油提前調(diào)節(jié)器調(diào)整不正確。檢查自動噴油提前調(diào)節(jié)器的行程，若試驗結(jié)果與規(guī)定不符，應(yīng)更換噴油提前調(diào)節(jié)器的調(diào)整墊片的厚度或彈簧；
 
三是調(diào)速器軸與滑套間隙過大。該間隙過大使LFB 裝置不起作用，應(yīng)更換調(diào)速器軸或滑套。
 
四是噴油泵安裝時調(diào)整不正確。當(dāng)噴油泵分配器柱塞從下止點(diǎn)向前移動1mm時，發(fā)動機(jī)飛輪上的標(biāo)記應(yīng)對準(zhǔn)刻度盤的上止點(diǎn)前4.5°±45′，否則應(yīng)轉(zhuǎn)動噴油泵的安裝位置。若噴油器噴油壓力過高，檢查噴油器開始噴油壓力應(yīng)為24MPa，否則應(yīng)更換噴油器調(diào)整墊片或更換噴油器。
 
（3）柴油機(jī)爆震。柴油機(jī)爆震，在點(diǎn)火延遲階段噴入燃油會爆發(fā)性地燃燒，并使氣缸中的壓力升高得太快，這樣就會產(chǎn)生柴油機(jī)爆震（即常常是由于在點(diǎn)火延遲期間大量燃油過早噴射所致。這引起點(diǎn)火后過快的火焰擴(kuò)散，結(jié)果使燃燒壓力不正常地上升，造成聲音很響的柴油機(jī)爆震）。發(fā)動機(jī)尚未完全預(yù)熱時，常常比發(fā)動機(jī)完全預(yù)熱后更常聽到較大的沖擊響聲，這是因為壓力和溫度還很低，但這是正常的。
 
柴油機(jī)爆震的可能原因如下：
一是噴油正時過分提前。如果燃油噴射太早，燃油噴射時燃燒室里的溫度還沒有升得足夠高，這引起延遲點(diǎn)火。如果在點(diǎn)火延遲期間噴射大量燃油，那么當(dāng)溫度升至可以點(diǎn)燃燃油時，燃油便立即全部燃燒，產(chǎn)生很大的爆震聲；
 
二是燃油質(zhì)量差。當(dāng)燃燒室內(nèi)的壓力和溫度達(dá)到一定水平時，柴油便自動點(diǎn)火。如果使用的燃油質(zhì)量差或十六烷值低，點(diǎn)火就會延遲，造成很大的爆震聲。柴油機(jī)爆震的故障排除分析程序見圖1。