许多农机手都有过这样的体验:随着农用机械使用时间的增长,农用机械发动机的动力性能会下降,出现重载上坡时,发动机无力,冒黑烟严重;加大油门时,车速不能随之迅速提高。发动机不是永动机,而是一个复杂的机电一体化机器,随着使用时间的增加,因机件的磨损、变形,会出现汽缸压缩压力不足、配气相位改变、供油时刻变化、发动机温度过高等,造成发动机动力性下降。下面就这个问题进行分析,谈一谈如何通过维修调整办法来恢复发动机的动力性能。
1汽缸压缩压力不足
柴油机使用时间一长,汽缸、活塞、活塞环不可避免的会出现磨损,气门也会因磨损、积碳等原因导致关闭不严,造成汽缸密封不严,汽缸内压缩压力不足。不仅汽缸温度达不到柴油的自燃温度,而且汽缸内充气不足,燃油不能充分燃烧,柴油机动力性能便会下降。
造成汽缸内压缩压力不足的主要原因:一是空气滤清器没有及时保养,过滤效果差,甚至不起作用,造成大量尘沙被吸入汽缸,加速缸套、活塞、气门等件的磨损;二是转速太高(不少机手为了提高运输速度,将转速提高);三是较长时间超负荷运转(为了多拉货,机手将本来只能运载1t左右的手拖,装载2t,甚至更多);四是窜烧机油,形成严重积碳;五是配合间隙不符标准,活塞环胶结、对口等等。使用中应注意避免这些因素。
2配气相位改变
配气相位是以活塞在上、下止点为基准,计算进、排气门的开、闭时间,用曲轴转角表示。进气门不是正好在活塞到达上止点或下止点时开闭,而是有一定的提前或落后时间。排气门也一样,是在下止点前提前打开,在上止点后延迟关闭的。进、排气门早开晚闭的目的,是利用进、排气体的流动惯性来克服气门刚开或接近关闭时,不能进行进、排气的无效时段,以达到进气充分,排气干净。
配气相位不准确时,进气不足,排气不净,使混合气品质降低,发动机燃油燃烧不完全,热效率降低,发动机的动力性下降,增加一氧化碳和氮氧化合物等有毒物质排出。配气相位不准确的原因,主要是配气机构转动件磨损变形,如凸轮轴磨损过于严重;配气正时记号没对准;气门间隙过大。
对配气相位发生改变的发动机,可按着相位误差值调整气门间隙。随着机车使用年限的增长,配气相位误差在增加。测试得知:使用1~2年机车的配气相位误差20~3°;3年的机车达5。左右;有的发动机甚至达10°以上。为了恢复相位角,以配气相位正时为前提,通过气门间隙调整,即用变化气门间隙值来保证配气相位正时。
3空气滤清器堵塞
拖拉机等农业机械大都在尘土飞扬的环境中工作,如果保养维护不及时,空气滤清器极易堵塞。如果空气滤清器堵塞,进气阻力增加,充气量减少,混合气变浓,发动机就会出现动力不足,排气管冒黑烟的情况,并且燃料消耗将明显增加。
对于堵塞的空气滤清器,观察纸滤芯外表面颜色的变化,若发现纸滤芯外表面失去了本来的颜色,变成了灰黑色,就应进行更换。纸滤芯变成灰黑色的实质,是尘灰微粒在静电的作用下,紧密地排列在滤芯的表面,因此要更换新件。对于堵塞不严重的滤芯可进行清洗,但要注意纸滤芯千万不能放在油中清洗,应当用软毛刷顺着皱折刷,若用压缩空气反吹纸滤芯,压缩空气的压力不得超过0.20~0.29kPa。纸滤芯最多保养2~3次就要更换新的滤芯。
4供油时刻错误
供油提前角直接影响发动机功率与油耗。供油提前角过大,燃料喷人时间比要求提前,此时活塞距上止点较远,汽缸中的压力和温度都很低。燃油喷人后,会使着火延迟期变长,增加压缩负功,发动机易产生敲缸声,使功率下降,油耗率上升,启动困难;如供油角过小,燃油喷人汽缸的时间过晚,补燃时间增加,排气温度上升,燃烧不完全,耗油率上升,功率下降,排气冒黑烟。因此,供油提前角必须恢复至最佳状态,使功率和耗油率指标均达到较佳值。
对于供油时刻错误的柴油机要进行重新调整,以4100Q型柴油机为例,来说明供油提前角的调整:①拆下第一缸高压油管;②将油门置于供油位置,转动曲轴到第一缸油管开始冒油;③将曲转倒转60°,然后慢慢正转曲轴,仔细观察接油处的油面,当油面刚开始动,立即停止转动,再看离合器壳孔盖下指针指示飞轮上的刻度,即为供油提前角的角度。4100Q(DI)型柴油机为15°±1°4100QB型为12°~15°;④若需调整供油提前角,则松开喷油泵法兰的三个螺母,用手转动油泵体。从调速器端看,顺时针转动,供油提前角加大,反之减少。然后紧固法兰的三个螺母,重新检查校正,直到准确为止。
5喷油压力过低
喷油器的喷油压力直接影响到柴油机的工作性能。195S柴油机正常的喷油压力是12MPa。喷油压力过低,雾化不良,柴油机不易启动,耗油量增加,排气冒黑烟,喷油嘴也容易积碳卡死;喷油压力过高,会增加高压油路压力和油泵负荷,有时会把高压油管涨裂,还会产生敲缸。所以喷油器的压力必须调整到符合要求。
喷油压力的检查调整是在柱塞副、出油阀副良好的情况下进行的,具体方法是:用60MPa的二通压力表将油泵、喷油器连接,油门开至最大位置,旋转曲轴(200~250r/min),当开始喷油时,指针往回一摆动,回摆前瞬时压力即为喷油压力,不符合规定应进行调整。如压力过低,就松开锁紧螺母,向里拧紧调压螺钉;如过高则反之,直调到符合规定为止。