刘淑萍
(盐城生物工程高等学校,江苏 盐城 224051)
由于柴油机的经济性和动力性的优势,在农用车辆、大型或重型车辆上应用非常广泛,但是在使用过程中许多驾驶员由于对柴油机的机械构造、原理及必要的使用保养常识不了解或者了解不深,或者不能严格按照操作规范进行操作,日常使用保养中存在着一些误区,不仅影响发动机的动力性和经济性,而且成为一些故障的诱导因素,直接影响到发动机部件的使用寿命,降低经济效益,甚至发生重大的安全事故。下面就日常使用保养常见问题作一分析。
新的或大修后的机子在投入正式作业之前,必须按照规定的负荷、速度和时间做适应性运转,并作相应的检查、调整和保养。通过试运转能使相对运动零件表面的凹凸不平度逐渐磨平,形成能够承受重负荷的光滑工作表面,能改善机器的工作性能,延长机器的使用寿命。磨合不到位,寿命大减。有的常认为磨合试运转是多此一举。因此,买回新车或大修后的机车要么不磨合,要么就是很随意地跑几圈就急忙正常工作了。这样的结果会造成柴油机机件磨损快,故障增多,效益下降,机器寿命缩短,甚至可能在工作中铸成大祸。
柴油机冷起动后由于处于冷车状态,机油粘度高,流动阻力也大,机油不能及时到达需要润滑的部位,柴油机各部分得不到充分润滑,造成机器润滑不良而损坏,加剧了汽缸及轴瓦的磨损。因此,机器起动后应空转一会,待机油温度上升、流动性好转各润滑部位得到充分润滑后再提高转速,这一点在寒冷的冬季更为重要。
冬季气温低,车辆起动困难,为解决这一问题,许多人使用低温起动液,在起动不着的情况下,有的连续多次喷起动液或者直接向燃烧室加注起动液。
起动液的成分主要是乙醚,闪点低易挥发,使发动机低温顺利起动,可以缩短发动机起动时间,延长蓄电池使用寿命。起动液确实能起到辅助发动引擎的作用,但如果使用方法不正确或是盲目乱用,可能会对发动机造成其它伤害。每次使用起动液之前,应该采取用热水或其它方法对发动机进行适当的预热,以提高起动时的温度,用摇把等将发动机曲轴转动数圈,使机油先行到达各摩擦表面。不要直接喷入低温起动液,因为冷车起动,发动机各部件的温度过低,机油粘度过大,如果在这种情况下急于起动发动机,就容易出现润滑不良现象而加剧机件的磨损。 在用起动机拖动发动机的同时,向进气管或空气滤清器内喷入2~3ml的低温起动液,切不可用量太大,尤其是不能直接向燃烧室内喷入过量的起动液,以免造成爆燃爆振,对发动机造成较大的损害。 使用低温起动液时不能与预热装置,如预热塞同时使用。因为低温起动液的主要成份是乙醚,它易燃易爆,如果与预热装置同时使用可能会直接引爆起动液而使起动失败,同时还会导致空气滤清器、进气管、汽缸垫等的损坏。不宜经常使用低温起动液。不要把低温下的难起动与常温下的难起动当成一回事。若常温下难起动,说明发动机或电起动装置已有了故障,这时盲目使用起动液,则会掩盖故障隐患,造成故障恶化甚至严重事故。起动液虽有助于冷机起动,但不能怕麻烦而不对发动机进行冷起动前的预热润滑,否则会造成起动冷拉缸或烧瓦事故。
有些机手为了追求暂时的经济效益,使柴油机长时间的超负荷运转,从而造成柴油机机件的早期磨损。当柴油机转速不变而负荷增加,柴油机磨损也会大增加。柴油机长时间超负荷工作,还会造成烧瓦抱轴的故障。
柴油机若长时间怠速运转,由于转速低,喷油压力减小,会造成柴油雾化不良,其燃烧就会恶化,混合气燃烧不完全而形成积碳。积碳容易把喷油器喷孔堵塞,引起柴油机功率下降,排气管冒黑烟。过多的积碳有时也会堵塞排气管消声器、涡轮增压器等机件,使柴油机不能正常工作。同时长时间怠速运转,机油压力低,机油循环速度降低,随之清洗能力降低,密封效果不佳,热传递能力降低,柴油机过热。飞溅润滑的机件接受润滑油量减少,配气机构的各传动件磨损加剧,使用寿命降低甚至造成拉缸或烧瓦、曲轴扭曲变形等。混合气雾化不良,燃烧不完全,还会造成燃烧室内凝集的燃油或没有燃烧的燃油蒸气会顺着汽缸壁流入油底壳,从而稀释了曲轴箱内的机油,使机油粘度降低,甚至使机油变质,这样就破坏了机油的润滑作用,造成柴油机运动机件润滑不良磨损加剧,有可能出现烧瓦、拉缸等现象。
当增压柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动。如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油烤成积碳,阻塞进油口,导致轴套缺油,加速转轴与轴套的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。因此,增压柴油机停转前一定要先卸去负荷,使其空转几分钟,待柴油机温度下降后再熄火。
有不少机手只注意机油的油量,并按标准添加,而不注意检查机油的品质,忽视了对已变质机油的更换。机器工作一段时间后,油质会发生变化,腐蚀酸性物质变多,同时杂质也增多,如果不及时清理,机油变质会丧失应有的润滑功能,从而导致柴油机运转机件总是在较差的润滑环境中运转,就会使机器工作表面受到腐蚀,同时磨损加剧,堵塞润滑油道等。机器工作性能下降,故障增多,寿命降低。
有不少机手在更换润滑油时,为了省事,不清洗油道就加新的润滑油,这种做法是错误的。到更换期的润滑油中夹杂有不少机械杂质,更换时虽放净了油,但油底壳及油路中还存在有不少杂质,特别是新机或大修机车试运转后杂质更多。如不清洗就加入新润滑油作业,很容易引起烧瓦和抱轴事故。因此在检查机油量时一定要仔细检查机油的品质,若机油变质一定要及时更换机油。
其实机油加多了同样对发动机造成危害,增加曲轴和连杆的运动阻力,溅到缸壁上的机油增多,进入燃烧室,使大量机油窜入燃烧室烧掉,造成排气冒蓝烟、机油消耗量增加;使燃烧室内积碳增多,影响排放。柴油机易产生爆燃现象,增大了汽缸与活塞的磨损。因此柴油机机油既不能过少,也不能过多,一般油平面应保持在略低于油尺上限刻度为宜。
由于柴油机压缩比是汽油机的2倍多,主要部件受高压高温的冲击要比汽油机大的多,因此两者有些零部件的材料及相关需要都有所不同。比如,汽油机主轴瓦与连杆轴瓦可用材质较软抗腐蚀性能好的巴氏合金制作,而柴油机的轴瓦必须采用铜铅合金或锡铝合金等高性能材料制作,但这些材料的抗腐蚀性能较差,在发动机中即使有微量酸性物质也会引起严重腐蚀,使轴瓦出现斑点、麻坑,甚至整块金属脱落。为此在柴油机机油的炼制过程中,要多加些抗腐剂,以便使用中能在轴瓦表面生成一层保护膜来减轻轴瓦的腐蚀,并提高其耐磨性能。另外,柴油的含硫量比汽油的高,这种有害物质在燃烧过程中会形成硫酸或亚硫酸,连同高温高压废 气一道窜入油底壳内,加速机油的氧化变质,故在柴油机机油炼制过程中需要加入一些抗氧化剂,使机油呈碱性。若有酸性气体窜入,可起到一定的中和作用,不致使机油过快地氧化变质。而这些汽油机油是没有的,因此,不合理的选用机油必然对机器的工作性能,使用寿命等有很大的影响。
平时不注意检查发动机机油油位,不能做到及时添加机油,使发动机在机油油位低、油压不足的情况下运转,从而导致故障;不能定期更换机油滤清器滤芯,机油滤清效果不良,从而使机件磨损过大甚至引起故障;在运行中没有注意观察机油压力的习惯,或者发现机油压力过低也不及时查明原因而继续运行,终因润滑不良而导致故障、柴油机损坏。
空气滤清器是柴油机供给系的重要部件,它能使进入气管的空气得到净化。如果空气滤清器保养不及时,会使汽缸套、活塞环、进排气门等零件早期磨损,使发动机功率下降,甚至缩短柴油机的使用寿命。试验表明,柴油机不装空气滤清器,汽缸磨损增加8倍,活塞环磨损增加9倍,其他机件磨损也加剧。空气滤清器保养不及时或保养质量差,其滤清器效果将显著下降。一些机手为了节约燃料,不装空气滤清器,或者当滤清器损坏时不及时更换,连接胶管老化或损坏后不及时更换,都将导致空气中的杂质大量进入汽缸,加剧机件的磨损。
有的机手为了使进气更清洁,用纱布包住空滤器的进气口。其实这是不科学的。以195柴油机空气滤清器为例。分为三级滤清,分别为干离心、湿惯性和湿过滤。第一级以一定速度进入罩内旋转将较大的尘粒因离心力作用被甩向罩壁排出。第二步是空气以一定速度冲击油杯内的机油后急转向上,由于惯性作用,使得又一部灰尘颗粒子被机油粘住,第三级经湿的滤清器滤网,又有一部分尘粒被粘住。这样经三级过滤后的空气才最后进入汽缸。进气口被包住后空气流速减慢,第一级滤清速度不够,第二级没有足够的速度冲入润滑油,空气滤清效果不好。同时供气不足,发动机功率下降。特别是长期使用,纱布脏污后,上述情况更明显。
长时间使用,油杯润滑油不够或者脏污,过滤空气效果变差,所以要及时加注或更换。但是也不能过多,过多的油会随着空气进入燃烧窒产生烧机油现象。
冷却水应用清洁的河水、雨水及雪水。不能用含矿物质多的地下水深井水,否则容易使水套内形成大量水垢,影响冷却效果,甚至会引起汽缸破裂。
有不少机手在热机状态下发现冷却水不足,骤加冷水,这样容易使缸盖、缸套及缸体骤冷而出现开裂。冬季起动前可加入70℃左右的热水,对机体进行预温,便于起动。但也不能对冷机骤加沸水,以免机体开裂。
有的机手冬季加防冻液,而夏季却加水。其实现在防冻液准确应称为冷却液,因为冷却液里多种成份,有冬季防冻作用、还有防锈、防水垢、防气泡穴蚀等作用,不但冷却同时还有保护水套的作用。不管冬夏季节,由于冷却液会有挥发,冷却液不足时要及时添加,但不能用水完全代替冷却液。
为了防止发动机温度过高,有的机手一味要求冷却液温度尽可能低。其实,发动机既怕热又怕冷,如果冷却液温度过低,工作温度下降,会使燃油燃烧恶化,油耗增加,加剧磨损,机油黏度增加,发动机功率降低。因此,发动机冷却液的温度并非越低越好。正确的是在正常的发动机工作温度。
由于燃油在贮运和使用中尘土、水分等杂质混入燃油,同时燃油会氧化结胶,会加剧汽缸的磨损,使发动机早期损坏。实际上柴油机供油系精密偶件的磨损,主要是由于柴油中含硬质磨料颗粒引起的。因此加强柴油的沉淀和滤清可以大大延长精密偶件的使用寿命。如果没有定期清洗及更换柴油的滤清器滤芯,没有定期清洗柴油箱,就会使燃油供给系堵塞,造成供油不足,同时还会因柴油不清洁引起喷油泵和喷油器精密偶件的磨损。
柴油机使用一段时间后,由于柱塞副的磨损、滚轮体和凸轮的磨损及出油阀和喷油器弹簧弹力的减弱,发动机的供油提前角会变化,供油时间也随之发生变化。所以,使用一段时间,要对柴油机的供油提前角进行调整。
有些在调整柴油发动机供油提前角时往往喜欢早一点,他们认为供油提前角调得早一点,发动机工作起来有劲(功率大)。但过早的供油提前角对柴油机的工作与过迟的供油提前角同样是有害的。首先过高的爆发压力使高温燃气容易窜入下曲轴箱内,导致机油的高温裂变,机油也容易蒸发成油汽,造成曲轴箱着火燃烧。另外缸内过量燃油的迅速燃烧会增加活塞顶的热负荷,引起活塞的过热损坏。第三是汽缸套振动加剧加速了汽缸套和机体穴蚀的产生,导致损坏。四则会引起敲缸,增加活塞对汽缸套的冲力,使汽缸套振动加剧,导致汽缸套的疲劳损坏。五是过早的供油提前角使上止点前缸内积聚的燃油过多,燃烧后爆发压力增加很多,会加大活塞连杆的机械负荷,引起这些零部件的损坏。六是过高的热负荷会导致汽缸盖产生裂缝、气门座圈变形脱落。
总之,因为使用者缺少必要的机械构造、工作原理及使用常识或者对使用常识不够重视,从而在使用过程中出现许多这样或那样的问题,所以,提高使用者个人专业素质和技能操作水平尤其重要。造成这样的情况有多面的因素,但从管理和制度层面可以做一些工作来提高使用者的个人水平。
(1)从事驾驶工作的人员,必须具备一定的专业基础理论,这是最基本的要求。特别是长期从事这方面工作,虽然实践经验比较丰富,但是理论相对较少。因此,从这个出发点在驾驶培训及购车使用之前都可以就这方面做一些工作。
(2)在驾驶培训中应当增加机械构造、原理、有关操作、检查、维修、故障判断、防护及事故应急措施等方面的知识和技能。
(3)在新机器购置时,有关部门应当强制要求销售部门免费培训新机器的使用保养等相关理论和技能知识。
(4)必须有相关的部门和相应的机制来保证驾驶员素质必须达到相应的理论及技能水平才能从事相关的工作。
通过一系列的相关措施,从事一线生产的驾驶员整体素质才能有效地提高,机械的日常使用及维护保养措施才能规范,机器的工作效率及生产的经济效益才能发挥到最大,机器的使用寿命得到能大大延长,不必要的生产事故才能降低。