修后柴油机功率不足原因分析

钱新杰

摘 要：从缸套活塞组件、配气机构，及燃油系、冷却系、润滑系等方面分析了柴油机大修后功率不足的原因，为柴油机修理人员提供参考。

关键词：修后;柴油机;功率不足

中图分类号：S219.07        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.03.066

大修后的柴油机，常会出现功率不足现象，表现为负荷作业时出现无力现象，同时排气温度上升，涡轮增压器以及排气管呈现出暗红色，排气管排黑烟，转速下降或不稳，并发出噪声。根据经验，应很好地从修理、使用上查找功率不足的各种因素，只有认真按技术标准要求去做，才能恢复柴油机的原设计功率。

1 缸套和活塞组件对功率影响

缸套和活塞组件是发动机的关键零件之一，它的技术条件好坏，对柴油机功率影响较大。只有达到原设计技术要求，才能保证原功率的恢复。在发现修后柴油机功率不足时，要检查缸套和活塞组件的技术参数是否达到要求：

1.1 缸套

（1）新缸套和经镗磨修复后的缸套，其表面粗糙度要达到使用要求，不允许有刀花、刀痕、拉伤等缺陷。（2）缸套的内外径中心线偏斜度，不应超过0.10 mm。镗缸后的缸套壁厚之差不应过大，其要求为0.10 mm。（3）同一组缸套直径之差不大于0.05 mm。否则，机车着火不平稳，缸套直径之差的技术要求，往往不被修理人员重视，有时缸套直径差在0.10～0.15 mm，还使用安装。（4）缸套锥椭度的技术要求。缸套的锥椭度要求，是很重要的指标，它决定活塞环的使用寿命，必须严格要求，标准值为0.02～0.03 mm。椭圆度是保证缸套密封性的重要指标，更不允许忽视，要求不大于0.05 mm，尤其缸套上缘5 cm测量位置，椭圆度更不允许超差。（5）缸套的安装。缸套安装前应把阻水圈接触带部分，用砂布打磨干净，不允许有水垢存在。安装好的缸套，台肩应突出机体平面0.08～0.205 mm，并要求同一台发动机四个缸套突出量之差不应超过0.10 mm。安装好的缸套必须测其内径锥椭度，应与装前技术要求一致，不允许装配后有变形，否则应重新装配缸套。缸套安装，台肩的高低直接影响燃烧室容积，既影响压缩比，也影响功率。

1.2 活塞

（1）各活塞环槽端面的不平度不得大于0.02 mm。裙部的锥变标准为0.02 mm，允许不大于0.05 mm，并且要求上小下大。椭圆度为0.02 mm，允许椭圆度为0.08 mm，且长轴在正压力方向，短轴与销轴平行。（2）缸塞的配合间隙应为0.22～0.26 mm，选配间隙不应过小，当配合间隙为0.22 mm时，发动机水温在80～90 ℃时，马力明显下降，还会引起抱缸事故。（3）同一组活塞的重量差不大于10 g，活塞连杆组重量差不应大于50 g，否则它将影响活塞连杆运动的惯性力，加速磨损，影响柴油机功率。

1.3 活塞环

活塞环是保证汽缸压力的密封零件，它直接影响汽缸压力，是影响功率的很重要因素，必须严格控制。

（1）活塞环的漏光度，沿环的周围漏光不超过两处，距开口30°角的两侧不允许有漏光现象。漏光处的光隙宽度不大于0.03 mm，光隙长度所对的圆心角，不得超过30°。（2）环压缩到标准开口间隙为0.04～0.08 mm，其压缩环弹力为45 N，油环弹力为40 N，使用后允许的压缩环开口间隙为3 mm，油环为2 mm。（3）环与环槽的边间隙：第一、二道压缩环为0.095～0.135 mm;第三道压缩环为0.075～0.115 mm;油环为0.042～0.085 mm。使用后允许边间隙：一、二道压缩环为0.24 mm;第三道压缩环为0.21 mm;油环允许0.18 mm。活塞环的翘曲量，不得大于0.03 mm。

活塞环的技术要求，往往被人忽视，不经检验而安装使用。这是功率不足的重要因素，必须认真检查。

2 配气机构对功率影响

（1）气门的下沉量对功率的影响。一般的经验，气门下沉量超過允许值时，功率下降1～1.5马力。（2）气门的密封性要求气门与座必须贴合严密，不允许漏气。气门漏气对功率的影响，视漏气的程度而异，一般可降3～4马力。可用汽油对气门密封性进行试验，3～5 min不允许有渗漏现象。（3）气门间隙的调整也不应过小，应按技术要求进行调整。气门间隙小，不仅影响着火平稳，而且功率要降2～3马力，甚至有时还要多些。（4）进气时间直接影响空气和燃油的混合程度及压缩温度，因此它影响功率和冒烟情况。这主要是由凸轮轴、定时齿轮的磨损而产生。修后的发动机必须检查气门的配气相位，否则会影响功率3～5马力。（5）汽缸盖的漏气，有时从缸垫向外渗漏，这也不应轻视，它不仅易烧缸垫，也会使功率降低1～1.5马力。

3 燃油系、冷却系、润滑系对功率的影响

柴油喷入汽缸后，与空气混合成可燃混合气，为保证可燃混合气燃烧充分，且在上止点后某一时刻燃烧压力达到最大值，以确保柴油机正常工作，因此，喷油器必须在压缩上止点前某一时刻开始喷油，而喷油泵的供油时间过早或过晚都不能保证喷入汽缸的混合气燃烧得更好。

柴油机在日常的运转过程中，当出现温度不正常的情况时，热效率不达标，其可燃混合气的形成则不合理，会严重影响柴油机的运转功率。其中，当柴油机在运转温度较低的情况下，将会加大机油的黏度，让柴油机的运转阻力损耗呈现出较大幅度的增长。这时便需要全面检查冷却系统，以此保证柴油机能够在正常的温度下运转。

当柴油机所使用的机油黏度较大情况下，则会增加柴油机的功率输出。在这种情况下应该定期清洗润滑系，并换用合适牌号的机油。如果油底壳中机油较少，则会让机油运转阻力加大，严重降低柴油的输出功率，因此柴油机油底壳中的机油应控制在机油尺的上、下刻线之间为好。